一种软体手指及软体机械爪的制作方法

1.本实用新型涉及机械爪领域，尤其涉及一种软体手指及软体机械爪。


背景技术：

2.软体手指是指使用硅橡胶等软的材料制作，安装于机器人末端用来进行物体的抓取的一种机械爪，其驱动方式常见的有气动式驱动。
3.现有技术中的软体手指的软体手指包括多个中空且联通的腔室固定在一个平板上，该平板可以弯曲。通过对腔室供给正/负压，来实现对物体的抓取/释放。现有技术的缺点为由软体材料制成，其刚性较差，在抓取物体时，物料会对软体手指施加一个反向作用力，从而导致软体手指发生逆向变形，夹持力减小，导致物体从机械爪掉落，负载能力差。
4.鉴于此，需要提供一种负载能力强，软体手指夹持物体时不易弯曲变形的软体手指，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种软体手指及软体机械爪，解决以上的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种软体手指，包括手指部，所述手指部包括限制层和膨胀层，所述膨胀层贴合设置于所述限制层的一侧面，所述膨胀层包括膨胀段，所述膨胀段上远离所述限制层的一侧面设置有多个膨胀节，多个所述膨胀节均具有内腔室，多个所述内腔室依次连通，所述手指部的第一端设置有与所述内腔室相连通的进气口；每两个相邻所述膨胀节之间设置有加强肋，所述加强肋的两侧分别与两个所述膨胀节的外壁连接。
8.可选的，所述膨胀层还包括第一指尖段，所述限制层包括与所述第一指尖段贴合设置的第二指尖段，所述第二指尖段远离所述第一指尖段的一侧面呈圆弧曲面。
9.可选的，所述限制层上远离所述膨胀层的一侧面设置有凹槽，所述凹槽沿所述限制层的长度方向延伸，所述凹槽朝所述限制层的内部凹陷。
10.可选的，所述膨胀层还包括固定段，所述固定段包括固定部以及设置于所述固定部周边的固定沿。
11.可选的，所述限制层的中部还设置有摩擦部，所述摩擦部远离所述膨胀层的一侧面设置有用于增大表面粗糙度的纹路。
12.可选的，还包括内固定块，所述内固定块封堵于所述进气口，所述内固定块上远离所述膨胀层的一侧面设置有与所述进气口连通的气动接头。
13.可选的，还包括外固定块，所述外固定块与内固定块的底面连接，所述外固定块围设于所述固定部外，且所述外固定块的一端与所述固定沿相抵，所述外固定块的一侧面设置有安装板。
14.一种软体机械手，包括所述的软体手指。
15.可选的，还包括连接法兰，所述连接法兰的相对两侧设置有第一连接板和第二连
接板，所述第一连接板和所述第二连接板分别连接有一个所述手指部；
16.所述安装板的顶面设置有第一螺栓孔，所述第一螺栓孔螺纹连接有第一调节螺栓，所述第一连接板和所述第二连接板上分别设置有调节槽，所述第一调节螺栓穿过所述调节槽与所述安装板连接。
17.可选的，还包括架体，所述架体包括四根依次围设的支柱，所述架体上相对两侧的所述支柱均设置有滑轨，所述滑轨活动连接有至少一对所述手指部，所述支柱为铝型材；
18.所述安装板的一侧面设置有第二螺栓孔，所述第二螺栓孔螺纹连接有第二调节螺栓，所述安装板通过所述第二调节螺栓滑动连接滑轨。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过对内腔室进行气压供给进行夹取物料，物料对软体手指的反向作用力共同作用于加强肋与膨胀节上，由于加强肋具有良好的刚性，加强肋受力发生形变较小，从而对相邻两个膨胀节起到支撑和连接作用，整个软体手指不会发生明显的逆向变形，增大软体手指的负载能力。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
22.图1为软体手指的剖视结构示意图；
23.图2为软体手指的结构示意图之一；
24.图3为软体手指的零部件分解示意图；
25.图4为软体手指的剖视结构示意图；
26.图5为软体手指的结构示意图之二；
27.图6为第一种软体机械爪的主视结构示意图；
28.图7为第一种软体机械爪的结构示意图；
29.图8为第二种软体机械爪的实施例二的结构示意图；
30.图9为第一种软体机械爪的指尖部夹取物料时的示意图；
31.图10为软体机械爪的凹槽夹取弧形物料时的示意图。
32.图示说明：手指部1、内固定块2、气动接头3、外固定块4、安装板5、连接法兰6、第一连接板7、第二连接板8、架体9、限制层11、膨胀层12、进气口13、第一螺栓孔51、第二螺栓孔52、支柱91、第二指尖段111、凹槽112、摩擦部113、第一指尖段121、膨胀段122、固定段123、滑轨911、膨胀节1221、内腔室1222、加强肋1223、固定部1231、固定沿1232。
具体实施方式
33.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
36.实施例一：
37.本实用新型实施例提供了一种软体手指，结合图1，包括至少一对手指部1，手指部1包括限制层11和膨胀层12，膨胀层12贴合设置于限制层11的一侧面，限制层11的弹性模量大于/等于膨胀层12的弹性模量，膨胀层12包括依次设置的第一指尖段121、膨胀段122和固定段123，膨胀段122上远离限制层11的一侧面设置有多个膨胀节1221，多个膨胀节1221具有依次连通的内腔室1222，手指部1的第一端设置有与膨胀节1221的内腔室1222相连通的进气口13；每两个相邻膨胀节1221之间设置有加强肋1223，加强肋1223的两端分别与相邻两个膨胀节1221的外壁连接。
38.工作原理：通过进气口13对膨胀节1221的内腔室1222进行气压供给，当内腔室1222通入正压时，内腔室1222受压体积增大，从而使膨胀层12和限制发生形变，由于限制层11的弹性模量大于/等于膨胀层12的弹性模量，限制层11的形变量较小，手指部1向限制层11一侧弯曲，两个手指部1的指尖段的间距减小与待夹取物料的表面相抵，软体手指闭合进行夹取物料，在手指部1通过夹持力承载物料时，物料会对与限制层11的接触面施加一个反向作用力，该作用力传递到膨胀层12时，该作用力共同作用于加强肋1223与膨胀节1221上，由于加强肋1223为实心体结构，加强肋1223受力发生形变较小，从而对相邻两个膨胀节1221起到支撑作用，整个手指部1不会发生明显的逆向变形，不影响手指部1的夹取力，具有良好的承载能力。
39.需要知道的是，进气口13可通入流体介质中的任一种，优选的可以选用气体作为压力介质；或在水下作业时，使用液体作为压力介质，以软体手指的适用范围。
40.在本实施例中，限制层11包括与第一指尖段121贴合设置的第二指尖段111，第二指尖段111远离第一指尖段121的一侧面呈弧形曲面。在夹取方形物料时，手指部1会弯曲一定的角度，第二指尖段111与方形物料表面相抵，弧形曲面能与方形物料表面有更大的接触面积，从而使得软体手指夹取物料更加牢固可靠，提升了软体手指对物料的夹取稳定性。
41.在本实施例中，结合图4和图10，限制层11上远离膨胀层12的一侧面设置有凹槽112，凹槽112沿限制层11的长度方向设置，凹槽112朝限制层11的内部凹陷，且凹槽112的横截面呈弧形。在软体手指夹取弧形物料时，相较于现有的限制层呈平板的软体手指，弧形物料的表面与凹槽112相抵，由于凹槽112具有与弧形物料外表面更契合的弧形曲面，弧形物
料与凹槽112形成两条具有一定间距的相切线，从而形成抵抗其他方向外力的力矩，提高了对弧形物料夹取的稳定性。
42.进一步地，固定段123包括固定部以及设置于固定沿周边的固定沿，固定部具有规则形状，其中优选的为固定部呈方形筒状，便于手指部1的固定安装，简化其装配结构，节省成本。
43.优选地，限制层11的中部还设置有摩擦部113，摩擦部113的远离膨胀层12的一侧面设置有用于增大表面粗糙度的纹路；优选的，纹路为网格状/人字形/条形中的任一种。通过设置摩擦部113来增大手指部1与物料之间的摩擦，进一步提高对物料夹取的承载力。
44.在本实施例中，结合图3，手指部1还包括内固定块2，内固定块2封堵于进气口13，内固定块2远离进气口13的一侧面设置有气动接头3，气动接头3与进气口13之间设置有气体通道；
45.内固定块2的底面连接有外固定块4，外固定块4围设于固定部外，且外固定块4的一端与固定沿相抵。
46.实施例二：
47.本实用新型提供了一种软体机械爪，包括实施例一中的软体手指。
48.在本实施例中，还包括连接法兰6，连接法兰6的相对两侧设置有第一连接板7和第二连接板8，第一连接板7和第二连接板8分别连接有一个手指部1；
49.安装板5的顶面设置有第一螺栓孔51，第一螺栓孔51螺纹连接有第一调节螺栓，第一连接板7和第二连接板8上分别设置有调节槽，第一调节螺栓穿过调节槽与安装板5连接，以使安装板5活动连接于架体9上。
50.在本实施例的另一实施方式中，还包括架体9，架体9包括四根依次围设的支柱91，支柱91为铝型材，架体9上相对两侧的支柱91均设置有滑轨911，滑轨911活动连接有至少一对手指部1，
51.安装板的一侧面设置有第二螺栓孔52，第二螺栓孔52螺纹连接有第二调节螺栓，第二调节螺栓活动连接于滑轨911，以使安装板滑动连接于架体9。架体9上可安装多对手指部1，多对手指部1组合使用，提高软体手指的工作效率。
52.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。