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一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手

阅读：987发布：2023-05-28

专利汇可以提供一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，包括抓手、基座和支架，所述抓手包括仿生手指和脊状结构；其中：所述脊状结构设置在所述仿生手指上，所述仿生手指与所述基座连接，所述基座和所述支架固定连接。本发明提供一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，仿生手指可以通过气泵的控制实现伸展和弯曲，达到抓取粒子的目的，相邻的仿生手指间的脊状结构相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出；粒子通道下端通过导通管与收集器连接，可以对粒子进行收集。，下面是一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，包括抓手(1)、基座(2)和支架(3)，其特征在于，所述抓手(1)包括仿生手指(11)和脊状结构(12)；其中：所述脊状结构(12)设置在所述仿生手指(11)上，所述仿生手指(11)与所述基座(2)连接，所述基座(2)和所述支架(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，若干所述仿生手指(11)呈环状排布在所述基座(2)上，且均与所述基座(2)固定连接；所述仿生手指(11)内部一段为中空结构，用于外界的气路控制；所述仿生手指(11)两侧均设有一排所述脊状结构(12)，相邻的所述仿生手指(11)间的所述脊状结构(12)相互啮合。
3.根据权利要求2所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述抓手(1)还包括外膜；所述外膜覆盖在所述的仿生手指(11)和脊状结构(12)表面，用于保护所述抓手(1)。
4.根据权利要求2所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述中空结构处于所述仿生手指(11)尾端到所述仿生手指(11)中间位置处，所述中空结构靠近外侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述基座(2)包括壳体(21)、粒子通道(22)、通气口(23)、通气气腔(24)、进气口(25)、气泵(26)、导通管(27)和收集器(28)；其中：所述壳体(21)中部设置有所述粒子通道(22)，所述通气气腔(24)环绕设置在所述粒子通道(22)周围，在所述壳体(21)上部设置有若干通气口(23)，每个所述的通气口(23)对应连接一个所述的仿生手指(11)，所述通气口(23)均与所述通气气腔(24)贯通连接；在所述壳体(21)下部设置有所述进气口(25)，所述进气口(25)一端通过导管与所述气泵(26)连接，另一端与所述通气气腔(24)贯通连接；所述粒子通道(22)通过所述导通管(27)与所述收集器(28)连接；所述壳体(21)与所述支架(3)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述通气口(23)与所述仿生手指(11)均设置有8个，每个所述的通气口(23)对应连接一个所述的仿生手指(11)。
7.根据权利要求6所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述支架(3)包括支撑杆(31)、固定器(32)和底座(33)；所述固定器(32)与所述壳体(21)固定连接；所述支撑杆(31)顶端与所述固定器(32)固定连接；所述支撑杆(31)底端与所述底座(33)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述固定器(32)与所述壳体(21)通过螺栓结构固定连接。
9.根据权利要求7所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，所述支撑杆(31)数量设置为4，4个所述支撑杆(31)的顶端均与所述固定器(32)固定连接；4个所述支撑杆(31)的底端均与所述底座(33)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，其特征在于，4个所述支撑杆(31)的顶端均与所述固定器(32)通过螺栓结构固定连接；4个所述支撑杆(31)的底端均与所述底座(33)通过螺栓结构固定连接。

说明书全文

一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手

技术领域

[0001] 本发明涉及仿生机械装置领域，具体地，涉及一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手。

背景技术

[0002] 当前机器人的研究已成为热点问题，机器人抓手作为常用的末端执行机构被人们广泛研究。目前传统的刚性机械手的发展已经趋于成熟，现有的文献中设计的机械抓手由多个关节提供弯曲的自由度，可以夹持不同形状、大小的物体，在抓取物体时普遍存在夹持力大小难调节和抓取程度难控制的缺点，同时关节性结构也限制了抓手变形的程度，自由度较低且灵活性较差，难以适应不规则形状的物体。

[0003] 已有文献的软体抓手在设计时虽能抓取不规则形状的物体，但由于各抓手手指之间预留了较大的变形空间，或者尽量减少抓手手指的数量，一般多为2～4个，这在增大抓手的工作空间的同时，也使抓手只能抓取较大的物体，无法进行粒子物体的抓取与收集，限制了软体抓手的工作范围。

发明内容

[0004] 本发明为解决现有的软体抓手无法进行粒子物体的抓取与收集的问题，提供一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手。

[0005] 为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

[0006] 一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，包括抓手、基座和支架，所述抓手包括仿生手指和脊状结构；其中：所述脊状结构设置在所述仿生手指上，所述仿生手指与所述基座连接，所述基座和所述支架固定连接。

[0007] 上述方案中，仿生手指和脊状结构相互配合，用于抓取粒子物体，仿生手指固定在基座上，基座用于收集抓取到的粒子物体，支架用于稳定整个装置。

[0008] 优选的，若干所述仿生手指呈环状排布在所述基座上，且均与所述基座固定连接；所述仿生手指内部一段为中空结构，用于外界的气路控制；所述仿生手指两侧均设有一排所述脊状结构，相邻的所述仿生手指间的所述脊状结构相互啮合。

[0009] 上述方案中，若干仿生手指呈环状排布在基座上，仿生手指内部一段为中空结构，可以通过外部的气路控制手指的伸展与弯曲，当中空结构充气，仿生手指弯曲，若干仿生手指呈闭合状态，当中空结构放气，仿生手指伸展；仿生手指两侧均设有一排所述脊状结构，相邻的仿生手指间的脊状结构相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出。

[0010] 优选的，所述抓手还包括外膜；所述外膜覆盖在所述的仿生手指和脊状结构表面，用于保护所述抓手。

[0011] 上述方案中，外膜覆盖在仿生手指和脊状结构表面，有效保护了仿生手指和脊状结构，防止其受到外力的伤害。

[0012] 优选的，所述中空结构处于所述仿生手指尾端到所述仿生手指中间位置处，所述中空结构靠近外侧。

[0013] 上述方案中，中空结构处于仿生手指尾端到仿生手指中间位置处，可以通过外部气路控制仿生手指的伸展与弯曲，中空结构靠近外侧，外侧比内侧薄，充气时外侧形变比内侧大，会向内侧弯曲。

[0014] 优选的，所述基座包括壳体、粒子通道、通气口、通气气腔、进气口、气泵、导通管和收集器；其中：所述壳体中部设置有所述粒子通道，所述通气气腔环绕设置在所述粒子通道周围，在所述壳体上部设置有若干通气口，每个所述的通气口对应连接一个所述的仿生手指，所述通气口均与所述通气气腔贯通连接；在所述壳体下部设置有所述进气口，所述进气口一端通过导管与所述气泵连接，另一端与所述通气气腔贯通连接；所述粒子通道通过所述导通管与所述收集器连接；所述壳体与所述支架固定连接。

[0015] 上述方案中，壳体中部设置有粒子通道，粒子通道上部与外界连通，收集抓手抓到的粒子物体；通气气腔环绕设置在粒子通道周围，在壳体上部设置有若干通气口，每个通气口对应连接一个仿生手指，通气口均与通气气腔贯通连接；在壳体下部设置有进气口，所述进气口一端通过导管与气泵连接，另一端与通气气腔贯通连接；通过人工控制气泵进行对中空结构的充气与放气；粒子通道下端通过导通管与收集器连接。

[0016] 所述通气口与所述仿生手指均设置有8个，每个所述的通气口对应连接一个所述的仿生手指。

[0017] 所述支架包括支撑杆、固定器和底座；所述固定器与所述壳体固定连接；所述支撑杆顶端与所述固定器固定连接；所述支撑杆底端与所述底座固定连接。

[0018] 所述固定器与所述壳体通过螺栓结构固定连接。

[0019] 所述支撑杆数量设置为4，4个所述支撑杆的顶端均与所述固定器固定连接；4个所述支撑杆的底端均与所述底座固定连接。

[0020] 4个所述支撑杆的顶端均与所述固定器通过螺栓结构固定连接；4个所述支撑杆的底端均与所述底座通过螺栓结构固定连接。

[0021] 上述方案中，抓手的8个仿生手指用于抓取粒子物体，仿生手指两侧均设有一排所述脊状结构，相邻的仿生手指间的脊状结构相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出；仿生手指内部一段为中空结构，中空结构靠近外侧，可以通过外部的气路控制手指的伸展与弯曲，当中空结构充气，仿生手指弯曲，若干仿生手指呈闭合状态，当中空结构放气，仿生手指伸展，中空结构靠近外侧，外侧比内侧薄，充气时外侧形变比内侧大，会向内侧弯曲；壳体中部设置有粒子通道，粒子通道上部与外界连通，收集抓手抓到的粒子物体；通气气腔环绕设置在粒子通道周围，8个通气口均与通气气腔贯通连接，在壳体下部设置有进气口，所述进气口一端通过导管与气泵连接，另一端与通气气腔贯通连接；通过人工控制气泵进行对中空结构的充气与放气；粒子通道下端通过导通管与收集器连接，可以对粒子进行收集。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0023] 本发明提供一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，仿生手指可以通过气泵的控制实现伸展和弯曲，达到抓取粒子的目的，相邻的仿生手指间的脊状结构相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出；粒子通道下端通过导通管与收集器连接，可以对粒子进行收集。附图说明

[0024] 图1为该发明的整体结构图；

[0025] 图2为该发明的抓手结构俯视图；

[0026] 图3为该发明的壳体剖面图；

[0027] 图4为该发明的支架结构图图；

[0028] 附图标记说明：1、抓手；2、基座；3、支架；11、仿生手指；12、脊状结构；21、壳体；22、粒子通道；23、通气口；24、通气气腔；25、进气口；26、气泵；27、导通管；28、收集器；31、支撑杆；32、固定器；33、底座。

具体实施方式

[0029] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

[0030] 以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

[0031] 实施例1

[0032] 一种用于水下收集粒子的仿生软体抓手，包括抓手1、基座2和支架3，所述抓手1包括仿生手指11和脊状结构12；其中：所述脊状结构12设置在所述仿生手指11上，所述仿生手指11与所述基座2连接，所述基座2和所述支架3固定连接。

[0033] 上述方案中，仿生手指11和脊状结构12相互配合，用于抓取粒子物体，仿生手指11固定在基座2上，基座2用于收集抓取到的粒子物体，支架3用于稳定整个装置。

[0034] 优选的，若干所述仿生手指11呈环状排布在所述基座2上，且均与所述基座2固定连接；所述仿生手指11内部一段为中空结构，用于外界的气路控制；所述仿生手指11两侧均设有一排所述脊状结构12，相邻的所述仿生手指11间的所述脊状结构12相互啮合。

[0035] 上述方案中，若干仿生手指11呈环状排布在基座2上，仿生手指11内部一段为中空结构，可以通过外部的气路控制仿生手指11的伸展与弯曲，当中空结构充气，仿生手指11弯曲，若干仿生手指11呈闭合状态，当中空结构放气，仿生手指11伸展；仿生手指11两侧均设有一排所述脊状结构12，相邻的仿生手指11间的脊状结构12相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出。

[0036] 优选的，所述抓手1还包括外膜；所述外膜覆盖在所述的仿生手指11和脊状结构12表面，用于保护所述抓手1。

[0037] 上述方案中，外膜13覆盖在仿生手指11和脊状结构12表面，有效保护了仿生手指11和脊状结构12，防止其受到外力的伤害。

[0038] 优选的，所述中空结构处于所述仿生手指11尾端到所述仿生手指11中间位置处，所述中空结构靠近外侧。

[0039] 上述方案中，中空结构处于仿生手指11尾端到仿生手指11中间位置处，可以通过外部气路控制仿生手指11的伸展与弯曲，中空结构靠近外侧，外侧比内侧薄，充气时外侧形变比内侧大，会向内侧弯曲。

[0040] 优选的，所述基座2包括壳体21、粒子通道22、通气口23、通气气腔24、进气口25、气泵26、导通管27和收集器28；其中：所述壳体21中部设置有所述粒子通道22，所述通气气腔24环绕设置在所述粒子通道22周围，在所述壳体21上部设置有若干通气口23，每个所述的通气口23对应连接一个所述的仿生手指11，所述通气口23均与所述通气气腔24贯通连接；
在所述壳体21下部设置有所述进气口25，所述进气口25一端通过导管与所述气泵26连接，另一端与所述通气气腔24贯通连接；所述粒子通道22通过所述导通管27与所述收集器28连接；所述壳体21与所述支架3固定连接。

[0041] 上述方案中，壳体21中部设置有粒子通道22，粒子通道22上部与外界连通，收集抓手1抓到的粒子物体；通气气腔24环绕设置在粒子通道22周围，在壳体21上部设置有若干通气口23，每个通气口23对应连接一个仿生手指11，通气口23均与通气气腔24贯通连接；在壳体21下部设置有进气口25，所述进气口25一端通过导管与气泵26连接，另一端与通气气腔24贯通连接；通过人工控制气泵26进行对中空结构的充气与放气；粒子通道22下端通过导通管27与收集器28连接。

[0042] 所述通气口23与所述仿生手指11均设置有8个，每个所述的通气口23对应连接一个所述的仿生手指11。

[0043] 所述支架3包括支撑杆31、固定器32和底座33；所述固定器32与所述壳体21固定连接；所述支撑杆31顶端与所述固定器32固定连接；所述支撑杆31底端与所述底座33固定连接。

[0044] 所述固定器32与所述壳体21通过螺栓结构固定连接。

[0045] 所述支撑杆31数量设置为4，4个所述支撑杆31的顶端均与所述固定器32固定连接；4个所述支撑杆31的底端均与所述底座33固定连接。

[0046] 4个所述支撑杆31的顶端均与所述固定器32通过螺栓结构固定连接；4个所述支撑杆31的底端均与所述底座33通过螺栓结构固定连接。

[0047] 实施例2

[0048] 抓手1的8个仿生手指11用于抓取粒子物体，仿生手指11两侧均设有一排所述脊状结构12，相邻的仿生手指11间的脊状结构12相互啮合，可以有效防止粒子物体在抓取过程中漏出；仿生手指11内部一段为中空结构，可以通过外部的气路控制仿生手指11的伸展与弯曲，，当中空结构充气，仿生手指11弯曲，8个仿生手指11呈闭合状态，当中空结构放气，仿生手指11伸展，中空结构靠近外侧，外侧比内侧薄，充气时外侧形变比内侧大，会向内侧弯曲；壳体21中部设置有粒子通道22，粒子通道22上部与外界连通，收集抓手1抓到的粒子物体；通气气腔24环绕设置在粒子通道22周围，8个通气口23均与通气气腔24贯通连接，在壳体21下部设置有进气口25，所述进气口25一端通过导管与气泵26连接，另一端与通气气腔24贯通连接；通过人工控制气泵26进行对中空结构的充气与放气；粒子通道22下端通过导通管27与收集器28连接。

[0049] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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