彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置制造方法
【專利摘要】彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，屬于擬人機器人手【技術領域】。該裝置包括第一指段、第二指段、欠驅動關節(jié)、電機、傳動機構、鎖定機構和第一簧件；傳動機構包括腱繩和繞線筒；鎖定機構包括棘輪擺桿、棘爪、轉軸和第二簧件。該裝置采用氣動方式實現(xiàn)自適應欠驅動效果；采用棘輪棘爪實現(xiàn)單向彎曲，防止在反作用面撤離或振動干擾時物體松脫；采用簧件變形產(chǎn)生第二指段對物體施加穩(wěn)定抓持力，達到形封閉與力封閉抓?。徊捎秒姍C解除棘爪對棘輪的約束，釋放物體；該裝置結構簡單，體積小，質量小，制造和維護成本低，與人手的手指相似。
【專利說明】彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于擬人機器人手【技術領域】，特別涉及一種彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置的結構設計。
【背景技術】
[0002]機器人手作為擬人機器人的輸出終端，被越來越多的機器人研究者所重視。在機器人學領域有兩大類機器人手:靈巧手和欠驅動手，它們分別基于主動控制和欠驅動兩種不同的驅動方式。靈巧手外形和動作極似人手，可以在復雜控制算法和機構的綜合作用下，靈活地完成人手所能完成的多數(shù)動作，但是靈巧手價格昂貴，制造控制難度大，維護難度大。欠驅動手可以自適應抓取物體，控制難度小、維護簡單、裝置穩(wěn)定。
[0003]已有的一種氣動式主動驅動的多指多關節(jié)機器人手裝置(發(fā)明專利CN101402200A)，其中每個關節(jié)采用氣動柔性驅動器實現(xiàn)手指的彎曲。該裝置的不足之處為:該裝置由于采用氣力主動驅動各手指各關節(jié)的轉動，使得該手體積大、質量大、制造成本高、控制難度大，不能自適應抓取物體，必須依賴很復雜的控制才能實現(xiàn)對不同尺寸形狀物體的抓取。
[0004]已有一種氣動式欠驅動機器人手指裝置(發(fā)明專利CN101733758B)，包括第一、二指段和欠驅動關節(jié)。欠驅動關節(jié)包括主動滑塊、關節(jié)軸、兩個氣動柔性件和簧件；主動滑塊鑲嵌在第一指段中；關節(jié)軸套接在第一指段中，第二指段套固在關節(jié)軸上；第一氣動柔性件設置在第一指段與主動滑塊之間；第二氣動柔性件設置在第一與第二指段之間；第一、第二氣動柔性件通過第一指段通孔相通。
[0005]該裝置能夠在物體擠壓主動滑塊的過程中，利用物體擠壓力通過氣動方式驅動第二指段繞關節(jié)軸轉動，但是，該裝置在物體不擠壓主動滑塊時，第二指段將回復伸直的初始狀態(tài)，因此該裝置無法實施在抓取過程中反作用面撤銷的物體抓取。例如一個物體放置在桌面上，當安裝在機械臂上的手指靠向物體，物體會擠壓主動滑塊導致手指彎曲，但是當機械臂離開桌面時，手指的彎曲不能保持，于是物體脫落，抓取失敗。另一方面該裝置在抓取物體時雖然達到了外形上的一種自適應包絡效果，但是沒有產(chǎn)生抓持力，從而并未實現(xiàn)力封閉穩(wěn)定抓取，只有同時具有形狀封閉和力封閉兩種包絡才能達到穩(wěn)定的抓持。在只有形狀封閉時，如果遇到振動干擾，物體在某時刻對主動滑塊的擠壓力突然減小，就會導致第二指段迅速放開物體，產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是為了克服已有技術的不足之處，提出一種彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置。該裝置可以安裝到機械臂上，配合機械臂的主動運動實施反作用面撤離的物體抓取，具有對所抓物體的形狀、大小的自適應能力，抓取物體達到形狀封閉和力封閉的穩(wěn)定抓取，防止在抓取過程中因為振動干擾導致失穩(wěn)現(xiàn)象，該裝置結構簡單，體積小，質量小，制造和維護成本低，與人手的手指相似。[0007]本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]本發(fā)明提供的一種彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，包括第一指段、第二指段和設置在兩者之間的欠驅動關節(jié)；所述的欠驅動關節(jié)包括主動滑塊、關節(jié)軸、第一氣動柔性件和第二氣動柔性件；所述的關節(jié)軸活動套設在第一指段中，第二指段固定套接在關節(jié)軸上，所述的主動滑塊鑲嵌在第一指段中；所述的第一指段中設有通孔；所述的第一氣動柔性件和第二氣動柔性件均包括第一端蓋、第二端蓋和伸縮件，所述的伸縮件兩端分別與第一端蓋、第二端蓋密封連接，所述的第一端蓋上設有一個通孔，所述的伸縮件采用可軸向伸縮和軸向彎曲且中空的筒狀材料制成；所述的第一氣動柔性件的第一端蓋與第一指段密封連接，第一氣動柔性件的第二端蓋與主動滑塊固定連接；所述的第二氣動柔性件的第一端蓋與第一指段密封連接；所述的第一指段中的通孔的兩端分別與第一氣動柔性件的通孔、第二氣動柔性件的通孔相連通；其特征在于:該裝置還包括電機、傳動機構、鎖定機構和第一簧件；所述傳動機構包括減速器、腱繩和繞線筒；所述鎖定機構包括棘輪擺桿、棘爪、轉軸和第二簧件；所述棘輪擺桿包括固接在一起的棘輪和擺桿；第二氣動柔性件通過第二端蓋與棘輪擺桿的擺桿固定連接；所述電機固接在第一指段中，電機的輸出軸與減速器的輸入軸相連，所述繞線筒固定套接在減速器的輸出軸上，所述腱繩的兩端分別連接繞線筒和棘爪；所述棘爪活動套接在轉軸上，所述轉軸固定套設在第一指段中，所述棘爪與棘輪擺桿的棘輪嚙合，所述棘輪擺桿活動套接在關節(jié)軸上，所述第一簧件的兩端分別連接棘輪擺桿和第二指段；所述第二簧件的兩端分別連接棘爪和第一指段。
[0009]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用風箱式伸縮件，所述的風箱式伸縮件為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管，該嵌簧絲橡膠管包括第一橡膠管和第一彈簧絲，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
[0010]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件和第二氣動柔性件的伸縮件均采用嵌簧絲橡膠管，該嵌簧絲橡膠管包括第一橡膠管和第一彈簧絲，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
[0011]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管，該嵌簧絲橡膠管包括第一橡膠管和第一彈簧絲，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用套簧絲橡膠管，該套簧絲橡膠管包括第二橡膠管和第二彈簧絲，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第二氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋。
[0012]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管，該嵌簧絲橡膠管包括第一橡膠管和第一彈簧絲，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用采用風箱式伸縮件，所述的風箱式伸縮件為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構。
[0013]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用套簧絲橡膠管，該套簧絲橡膠管包括第二橡膠管和第二彈簧絲，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管，該嵌簧絲橡膠管包括第一橡膠管和第一彈簧絲，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
[0014]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件和第二氣動柔性件的伸縮件均采用套簧絲橡膠管，該套簧絲橡膠管包括第二橡膠管和第二彈簧絲，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端
至JHL ο
[0015]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用套簧絲橡膠管，該套簧絲橡膠管包括第二橡膠管和第二彈簧絲，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用風箱式伸縮件為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構。
[0016]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件的伸縮件采用風箱式伸縮件為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構；所述的第二氣動柔性件的伸縮件采用套簧絲橡膠管，該套簧絲橡膠管包括第二橡膠管和第二彈簧絲，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第二氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋。
[0017]本發(fā)明所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:在第一指段和第二指段間加裝簧件，或在第一指段和主動滑塊間加裝簧件，或在第一指段和第二指段間及第一指段和主動滑塊間均加裝簧件；所述的簧件采用拉簧、壓簧、扭簧、發(fā)條、片簧或彈性繩。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和突出性效果:
[0019]本發(fā)明裝置采用可變形密閉空間內(nèi)的氣體作為傳動媒介，結合可軸向伸縮和軸向彎曲的氣動柔性件，綜合實現(xiàn)了手指抓取物體時的無源欠驅動彎曲效果；該裝置適合安裝于機械臂末端作為擬人機器人手或手的一部分，配合機械臂的主動運動實施反作用面撤離的物體抓??；具有對所抓物體的形狀、大小的自適應能力，抓取物體達到形狀封閉和力封閉的穩(wěn)定抓取，防止在抓取過程中因為振動干擾導致失穩(wěn)現(xiàn)象；該裝置利用反作用面對物體的作用力來實現(xiàn)手指關節(jié)的彎曲，采用棘輪棘爪實現(xiàn)手指只允許正向彎曲而不能反向伸直，防止在機械臂撤離反作用面時物體脫落；采用第一簧件的變形產(chǎn)生第二指段對物體施加穩(wěn)定的抓持力；采用電機實現(xiàn)在需要釋放物體時解除棘爪對棘輪的單向約束作用，實現(xiàn)釋放物體；該裝置結構簡單，體積小，質量小，制造和維護成本低，與人手的手指相似。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置的一種實施例的立體視圖(第一指段剖視)(手指呈伸直初始狀態(tài))。
[0021]圖2是圖1所示實施例的立體視圖(第一指段剖視，且未畫出第二指段、密封管)。[0022]圖3是圖1所示實施例的正面外觀圖。
[0023]圖4是圖1所示實施例的立體外觀圖。
[0024]圖5是圖1所示實施例的爆炸圖。
[0025]圖6是采用風箱式伸縮件的氣動柔性件立體外觀圖。
[0026]圖7是圖6的剖視圖。
[0027]圖8是采用嵌簧絲橡膠管的氣動柔性件的局部剖視圖。
[0028]圖9是圖8的剖視圖。
[0029]圖10是采用套簧絲橡膠管的氣動柔性件立體外觀圖。
[0030]圖11是圖10的剖視圖。
[0031]圖12、圖13、圖14、圖15是第一指段固定于機械臂末端手掌上的圖1所示實施例手指抓握物體的示意圖。
[0032]在圖1至圖15中:
[0033]I —第一指段，11 —通孔，111 —密封管，
[0034]2 —第二指段，
[0035]4 一主動滑塊，5 —關節(jié)軸，6 —第一氣動柔性件，
[0036]7 一第二氣動柔性件， 8 一簧件，
[0037]71 一第一端蓋，72 —第二端蓋，73 —嵌簧絲橡膠管，
[0038]74 一套簧絲橡膠管， 75 —風箱式伸縮件，
[0039]711 —通孔，731 —橡膠管，732 —彈簧絲，
[0040]741 —橡膠管，742 —彈簧絲，751 —柔性外罩，
[0041]752 —大圈，753 —小圈，
[0042]31—電機，321—減速器，322 —腱繩， 323 —繞線筒，
[0043]331 —棘輪擺桿，332 —棘爪，333 —轉軸，
[0044]334 —第二簧件，34 —第一簧件。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖及實施例進一步詳細說明本發(fā)明的具體結構、工作原理及工作過程。
[0046]本發(fā)明設計的一種彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置的一種實施例，剖視如圖1、圖2所示,外觀如圖3、圖4所示，圖5為裝置的爆炸圖。
[0047]本實施例包括第一指段1、第二指段2和設置在兩者之間的欠驅動關節(jié)；所述的欠驅動關節(jié)包括主動滑塊4、關節(jié)軸5、第一氣動柔性件6和第二氣動柔性件7 ;所述的關節(jié)軸5活動套設在第一指段I中，第二指段2固定套接在關節(jié)軸5上，關節(jié)軸5和第二指段2采用銷釘連接，所述的主動滑塊4鑲嵌在第一指段I中。所述的第一指段I中設有通孔11 ；所述的第一氣動柔性件6和第二氣動柔性件7`均包括第一端蓋、第二端蓋和伸縮件，所述的伸縮件兩端分別與第一端蓋、第二端蓋密封連接，所述的第一端蓋上設有一個通孔，所述的伸縮件采用可軸向伸縮和軸向彎曲且中空的筒狀材料制成；所述的第一氣動柔性件6的第一端蓋71與第一指段I密封連接，第一氣動柔性件6的第二端蓋72與主動滑塊4固定連接；所述的第二氣動柔性件7的第一端蓋71與第一指段I密封連接；所述的第一指段I中的通孔11的兩端分別與第一氣動柔性件6的通孔711、第二氣動柔性件7的通孔711相連通。該裝置還包括電機31、傳動機構、鎖定機構和第一簧件34 ;所述傳動機構包括減速器321、腱繩322和繞線筒323 ;所述鎖定機構包括棘輪擺桿331、棘爪332、轉軸333和第二簧件334 ;所述棘輪擺桿331包括固接在一起的棘輪和擺桿；第二氣動柔性件7通過第二端蓋72與棘輪擺桿331的擺桿固定連接；所述電機31固接在第一指段I中，電機31的輸出軸與減速器321的輸入軸相連，所述繞線筒323固定套接在減速器321的輸出軸上，所述腱繩322的兩端分別連接繞線筒323、棘爪332 ;所述棘爪332活動套接在轉軸333上，所述轉軸333固定套設在第一指段I中，所述棘爪332與棘輪擺桿331的棘輪嚙合，所述棘輪擺桿331活動套接在關節(jié)軸5上，所述第一簧件34的兩端分別連接棘輪擺桿331、第二指段2 ;所述第二簧件334的兩端分別連接棘爪332、第一指段I。
[0048]本實施例中，在第一指段I和第二指段2間加裝簧件8，或在第一指段I和主動滑塊4間加裝簧件8，或在第一指段I和第二指段2間及第一指段I和主動滑塊4間均加裝簧件8。
[0049]本發(fā)明所述的簧件8采用拉簧、壓簧、扭簧、發(fā)條、片簧或彈性繩。本實施例的簧件采用壓簧并該壓簧的兩端分別連接第一指段I和主動滑塊4。
[0050]所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置安裝于機械手上，該機械手還具有由驅動器主動驅動的其他手指或關節(jié)，該其他手指或關節(jié)作為驅動源。
[0051]氣動柔性件的可伸縮件有多種方式可以實現(xiàn)，例如如下(a)、(b)、(C)所介紹的方案。
[0052](a)本發(fā)明的一種優(yōu)選方案的實施例中，所述的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管73，所述的嵌簧絲橡膠管73包括橡膠管731和彈簧絲732，所述的橡膠管壁中嵌套有彈簧絲，所述的彈簧絲是沿著橡膠管的徑向螺旋密繞在橡膠管的內(nèi)壁中。本實施例的第二氣動柔性件采用此種嵌簧絲橡膠管73。圖8、圖9為圖1所示實施例的第二氣動柔性件，該第二氣動柔性件的伸縮件采用了嵌簧絲伸縮件。
[0053](b)本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案的實施例中，所述的伸縮件采用套簧絲橡膠管74，所述的套簧絲橡膠管74包括橡膠管741和彈簧絲742，所述的橡膠管管壁外側套有彈簧絲，所述的彈簧絲是沿著橡膠管的徑向螺旋密繞在橡膠管的外壁上，所述的彈簧絲的兩端分別連接第一端蓋和第二端蓋。圖10、圖11為這種氣動柔性件的一種實施例，該氣動柔性件中的伸縮件采用套簧絲伸縮件。
[0054](C)本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案的實施例中，所述的伸縮件采用風箱式伸縮件75，所述的風箱式伸縮件75為可軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構。所述的風箱式伸縮件包括柔性外罩751、大圈752和小圈753，例如大圈和小圈采用鋼絲圈，一大圈一小圈錯落地等間距藏入在柔性外罩中，例如用布做柔性外罩。本實施例的第一氣動柔性件采用此種風箱式伸縮件75。圖6、圖7為圖1所示的實施例中的第一氣動柔性件，該第一氣動柔性件的伸縮件采用了風箱式伸縮件。
[0055]由于在本發(fā)明的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置中有兩個氣動柔性件:第一氣動柔性件和第二氣動柔性件，這兩個氣動柔性件中可以采用相同或者不同的伸縮件，例如采用上述(a)、(b)、(c)三種方式中的任意兩種的搭配，如表I所示。
[0056]表I本發(fā)明的多種實施例(兩個氣動柔性件可用的多種組合方式)
【權利要求】
1.一種彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，包括第一指段(1 )、第二指段(2)和設置在兩者之間的欠驅動關節(jié)；所述的欠驅動關節(jié)包括主動滑塊(4)、關節(jié)軸(5)、第一氣動柔性件(6)和第二氣動柔性件(7);所述的關節(jié)軸(5)套設在第一指段(1)中，所述第二指段(2)固定套接在關節(jié)軸(5)上；所述的主動滑塊鑲嵌在第一指段中，所述的第一氣動柔性件(6)和第二氣動柔性件(7)均包括第一端蓋、第二端蓋和軸向彎曲的伸縮件，且第一氣動柔性件(6)中的伸縮件和第二氣動柔性件(7)中的伸縮件的軸線相互垂直；所述的第一氣動柔性件(6)通過第一端蓋(71)與第一指段(1)連接，第一氣動柔性件(6)通過第二端蓋(72)與主動滑塊(4)固定連接；所述的第二氣動柔性件(7)通過第一端蓋(71)與第一指段(1)連接，所述的第一指段中設有通孔(11);所述的第一氣動柔性件(6)和第二氣動柔性件(7)通過第一指段(1)中的通孔(11)相連通；其特征在于:該裝置還包括電機(31)、傳動機構、鎖定機構和第一簧件(34);所述傳動機構包括減速器(321)、腱繩(322)和繞線筒(323);所述鎖定機構包括棘輪擺桿(331)、棘爪(332)、轉軸(333)和第二簧件(334);所述棘輪擺桿(331)包括固接在一起的棘輪和擺桿；第二氣動柔性件(7)通過第二端蓋(72)與棘輪擺桿(331)的擺桿固定連接；所述電機(31)固接在第一指段(1)中，電機(31)的輸出軸與減速器(321)的輸入軸相連，所述繞線筒(323)固定套接在減速器(321)的輸出軸上，所述腱繩(322)的兩端分別連接繞線筒(323)和棘爪(332);所述棘爪(332)活動套接在轉軸(333)上，所述轉軸(333)固定套設在第一指段(1)中，所述棘爪(332)與棘輪擺桿(331)的棘輪嚙合，所述棘輪擺桿(331)活動套接在關節(jié)軸(5 )上，所述第一簧件(34 )的兩端分別連接棘輪擺桿(331)和第二指段(2);所述第二簧件(334)的兩端分別連接棘爪(332)和第一指段(1)。
2.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6)的伸縮件采用風箱式伸縮件(75)，所述的風箱式伸縮件(75)為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管(73)，該嵌簧絲橡膠管(73)包括第一橡膠管(731)和第一彈簧絲(732)，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
3.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6)的伸縮件和第二氣動柔性件(7)的伸縮件均采用嵌簧絲橡膠管(73)，該嵌簧絲橡膠管(73)包括第一橡膠管(731)和第一彈簧絲(732)，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
4.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6 )的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管(73 )，該嵌簧絲橡膠管(73 )包括第一橡膠管(731)和第一彈簧絲(732)，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用套簧絲橡膠管(74)，該套簧絲橡膠管(74)包括第二橡膠管(741)和第二彈簧絲(742)，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第二氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋。
5.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6 )的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管(73 )，該嵌簧絲橡膠管(73 )包括第一橡膠管(731)和第一彈簧絲(732)，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用采用風箱式伸縮件(75)，所述的風箱式伸縮件(75)為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構。
6.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6 )的伸縮件采用套簧絲橡膠管(74 )，該套簧絲橡膠管(74 )包括第二橡膠管(741)和第二彈簧絲(742)，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用嵌簧絲橡膠管(73)，該嵌簧絲橡膠管(73)包括第一橡膠管(731)和第一彈簧絲(732)，所述的第一彈簧絲是沿著第一橡膠管的徑向螺旋密繞在第一橡膠管的內(nèi)壁中。
7.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6)的伸縮件和第二氣動柔性件(7)的伸縮件均采用套簧絲橡膠管(74)，該套簧絲橡膠管(74)包括第二橡膠管(741)和第二彈簧絲(742)，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋。
8.如權利要求1所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6 )的伸縮件采用套簧絲橡膠管(74 )，該套簧絲橡膠管(74 )包括第二橡膠管(741)和第二彈簧絲(742)，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第一氣動柔性件的第一端蓋和第二端蓋；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用風箱式伸縮件(75)為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構。
9.如權利要求1所述的彎 曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:所述的第一氣動柔性件(6)的伸縮件采用風箱式伸縮件(75)為軸向伸縮和軸向彎曲的手風琴風箱結構；所述的第二氣動柔性件(7)的伸縮件采用套簧絲橡膠管(74)，該套簧絲橡膠管(74)包括第二橡膠管(741)和第二彈簧絲(742)，所述的第二彈簧絲是沿著第二橡膠管的徑向螺旋密繞在第二橡膠管的外壁上，所述的第二彈簧絲的兩端分別連接第二氣動柔性件的第一端蓋和第_.端蓋。
10.如權利要求1至9任一權利要求所述的彎曲自鎖氣動欠驅動機器人手指裝置，其特征在于:在第一指段(I)和第二指段(2)間加裝簧件(8)，或在第一指段(I)和主動滑塊(4)間加裝簧件(8)，或在第一指段(I)和第二指段(2)間及第一指段(I)和主動滑塊(4)間均加裝簧件(8);所述的簧件(8)采用拉簧、壓簧、扭簧、發(fā)條、片簧或彈性繩。
【文檔編號】B25J15/00GK103659825SQ201310607277
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】楊韻芳, 張文增, 孫振國, 都東, 陳強 申請人:清華大學