一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪制造技术

本发明专利技术涉及自动化控制领域，公开了一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，能够改变抓取模态，适应不同形状的被抓取物体。本发明专利技术包括基座、第一机械爪、第二机械爪、第三机械爪及驱动组件；第一机械爪设有能够靠近或远离基座中心的第一手指；第二、第三机械爪与基座转动连接，第二机械爪设有能够靠近或远离基座中心的第二手指、第三机械爪设有能够靠近或远离基座中心的第三手指；驱动组件驱动第二机械爪和第三机械爪能够沿基座的周边转动。本发明专利技术配合驱动组件及第二机械爪和第三机械爪与基座之间的转动连接结构，可以改变第二、第三机械爪之间相对于基座之间的夹角，以实现不同的抓取模态，以抓取不同形状的物体，提升了适应性范围。范围。范围。

A multimode flexible gripper based on Fiber Bragg grating force sensing

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪


[0001]本专利技术涉及自动化控制领域，特别是一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪。

技术介绍

[0002]机械手臂在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域等应用广泛，而目前的机械手臂在抓取不同规格的物体时，需要根据实际物体形状更换不同的抓取装置，甚至需要更换整个机械手臂，切换十分地繁复，效率低；此外，机械手臂中的柔性机器手由于其自身特性，在抓取过程中会产生较大的形变，因此传统的力传感器和力感知方法很难适用于柔性机械手。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，能够改变抓取模态，适应不同形状的被抓取物体。
[0004]根据本专利技术实施例的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，包括基座、第一机械爪、第二机械爪、第三机械爪及驱动组件；所述第一机械爪设于所述基座上，所述第一机械爪设有能够靠近或远离所述基座中心的第一手指；所述第二机械爪与所述基座转动连接，所述第二机械爪设有能够靠近或远离所述基座中心的第二手指；所述第三机械爪与所述基座转动连接，所述第三机械爪设有能够靠近或远离所述基座中心的第三手指；所述驱动组件设于所述基座上，以驱动所述第二机械爪和第三机械爪能够沿所述基座的周边转动。
[0005]根据本专利技术的一些实施例，所述驱动组件同步驱动所述第二机械爪和所述第三机械爪，以调整所述第二手指和所述第三手指相对于所述基座之间的夹角。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，所述第一机械爪还包括第一底座、第一驱动件、第一传动组件；所述第一底座的第一端设于所述基座内，所述第一底座的第二端与所述第一手指转动连接；所述第一驱动件设于所述基座内；所述第一传动组件传动连接于所述第一驱动件和所述第一手指之间。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述第二机械爪还包括第二底座、第二传动组件及第二驱动件；所述第二底座的第一端与所述基座转动连接，所述第二底座的第一端还与所述驱动组件传动连接，所述第二底座的第二端与所述第二手指转动连接；所述第二传动组件的第一端与所述第二底座的第一端转动连接，所述第二传动组件的第二端与所述第二手指传动连接；所述第二驱动件设于所述基座内，且与所述第二传动组件的第一端传动连接，以实现所述第二驱动件驱动所述第二手指能够靠近或远离所述基座的中心。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述第三机械爪还包括第三底座、第三传动组件及第三驱动件，所述第三底座的第一端与所述基座转动连接，所述第三底座的第一端还与所述驱动组件传动连接，所述第三底座的第二端与所述第三手指转动连接；所述第三传动组件
的第一端与所述第三底座的第一端转动连接，所述第三传动组件的第二端与所述第三手指传动连接；所述第三驱动件设于所述基座内，且与所述第三传动组件的第一端传动连接，以实现所述第三驱动件驱动所述第三手指能够靠近或远离所述基座的中心。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述驱动组件包括第四驱动件和第四传动组件，所述第四驱动件固定于所述基座内；所述第四传动组件传动连接于所述第四驱动件与所述第二机械爪和所述第三机械爪之间。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指由弹性材料制成。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指的抓取面覆盖有柔性材料。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指的抓取面内部设有光纤光栅传感器。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指的抓取面内部设有PEEK毛细管，所述光纤光栅传感器固定于所述PEFK毛细管内。
[0014]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：配合驱动组件及第二机械爪和第三机械爪与基座之间的转动连接结构，可以改变第二机械爪和第三机械爪之间相对于基座之间的夹角，以实现不同的抓取模态，以抓取不同形状的物体，提升了适应性范围。
[0015]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0016]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1为本专利技术实施例的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪的结构示意图；
[0018]图2为图1示出的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪去除基座外壳后的结构示意图；
[0019]图3为图2示出的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪另一角度(去除第一底座、第二底座及第三底座)的结构示意图；
[0020]图4为图2示出的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪另一角度(去除第一底座、第二底座及第三底座)的结构示意图；
[0021]图5为图2示出的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪俯视图；
[0022]图6为图5中A所示的剖视图。
[0023]附图标记：
[0024]基座100；
[0025]第一机械爪200、第一手指210、第一底座220、第一驱动件230、第一传动组件240、第一传送带241、第一蜗杆242、第一涡轮243；
[0026]第二机械爪300、第二手指310、第二底座320、第一转轴321、第二传动组件330、第一直齿轮331、第二直齿轮332、第二传送带333、第二蜗杆334、第二涡轮335、第二驱动件340；
[0027]第三机械爪400、第三手指410、第三底座420、第二转轴421、第三传动组件430、第三直齿轮431、第四直齿轮432、第三传送带433、第三蜗杆434、第三涡轮435、第三驱动件440；
[0028]驱动组件、第四驱动件510、第四传动组件520、第一双联齿轮521、第二双联齿轮522、第五直齿轮523、第六直齿轮524。
具体实施方式
[0029]以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本专利技术中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本专利技术各组成部分的相互位置关系来说的。
[0031]此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
[0032]应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，其特征在于，包括：基座(100)；第一机械爪(200)，设于所述基座(100)上，设有能够靠近或远离所述基座(100)中心的第一手指(210)；第二机械爪(300)，与所述基座(100)转动连接，设有能够靠近或远离所述基座(100)中心的第二手指(310)；第三机械爪(400)，与所述基座(100)转动连接，设有能够靠近或远离所述基座(100)中心的第三手指(410)；驱动组件，设于所述基座(100)上，以驱动所述第二机械爪(300)和第三机械爪(400)能够沿所述基座(100)的周边转动。2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，其特征在于：所述驱动组件同步驱动所述第二机械爪(300)和所述第三机械爪(400)，以调整所述第二手指(310)和所述第三手指(410)相对于所述基座(100)之间的夹角。3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，其特征在于，所述第一机械爪(200)还包括：第一底座(220)，第一端设于所述基座(100)内，第二端与所述第一手指(210)转动连接；第一驱动件(230)，设于所述基座(100)内；第一传动组件(240)，传动连接于所述第一驱动件(230)和所述第一手指(210)之间。4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅力感知的多模态柔性手爪，其特征在于，所述第二机械爪(300)还包括：第二底座(320)，第一端与所述基座(100)转动连接，第一端还与所述驱动组件传动连接，第二端与所述第二手指(310)转动连接；第二传动组件(330)，第一端与所述第二底座(320)的第一端转动连接，第二端与所述第二手指(310)传动连接；第二驱动件(340)，设于所述基座(100)内，且与所述第二传动组件(330)的第一端传动连接，以实现所述第二驱动件(340)驱动所述第二手指...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晗，曹杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：