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专利摘要

本发明公开了一种基于折纸原理的气动软体抓取器，包括端盖、导气管、气动柔性制动器和折纸单元，气动柔性制动器为软性材质硅胶制成，气动柔性制动器连接在端盖的底部，导气管连接并固定在端盖，导气管与气动柔性制动器内部连通，折纸单元设置在气动柔性制动器的内表面，通过气动柔性制动器和折纸单元产生变形来对待抓取物体进行环抱状抓取，变形由上述两部分协调作用形成，气动柔性制动器使抓取器整体产生大变形以便于环抱物体，而折纸单元受到气流推动后产生折起，使得锯齿结构的刚性末端与待抓取物体的粗糙面界面实现机械锁合，以达到抓取所需的高切向力；该结构实现大变形抓取，兼容了刚性、柔性抓取器的优点，有效提高接触界面负载能力。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202011621188.3
申请日期:
2020-12-31
专利申请人:
西南交通大学
分类号:
B25J15/00
发明/设计人:
杨丹，张浩坤，郑靖，周仲荣，刘文韬
权利要求: 1.一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，包括端盖、导气管、气动柔性制动器和折纸单元，至少三个所述气动柔性制动器连接在端盖的底部，所述导气管贯穿端盖并连接至气动柔性制动器，所述气动柔性制动器内部设置有多个相连的中空腔体且中空腔体与导气管连通，所述导气管用于与外部气源连接，以对气动柔性制动器进行充气或抽气，所述气动柔性制动器的内表面阵列排布有折纸单元，所述折纸单元内部设置有与中空腔体连通的多个折纸腔体，多个折纸腔体依次连接且层叠设置形成褶皱，褶皱顶端的面积大于褶皱底端的面积，使得折纸单元的顶端折起高度大于底端折起高度，当折纸腔体内充满气体时，多个所述折纸单元的顶端比底端凸起形成朝向端盖的倾斜状。2.根据权利要求1所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述气动柔性制动器具有内层和外层，所述气动柔性制动器的内层为板状或条状结构，所述气动柔性制动器的外层设置有多个相互连通的叠置结构，叠置结构内为中空腔体。3.根据权利要求2所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，当气动软体抓取器准备抓取物体时，通过导气管向气动柔性制动器内注入高压气体，随着中空腔体内气压升高，各个中空腔体侧壁受压膨胀并互相挤压，使气动柔性制动器外层沿轴向发生膨胀，而内层不发生轴向变形，使得多个气动柔性制动器同时向内弯曲合拢，呈环抱状抓取物体。4.根据权利要求3所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，当气动软体抓取器准备释放物体时，通过导气管向外抽出气体，随着中空腔体内气压降低，多个气动柔性制动器同时向外弯曲，以释放抓取的物体。5.根据权利要求4所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述中空腔体与折纸腔体通过导气管同时充气或抽气，使得气动柔性制动器与折纸单元的变形运动同步进行。6.根据权利要求1所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述折纸单元的顶端褶皱边缘设置有多个并列排布的尖端凸起，多个所述气动柔性制动器向内弯曲合拢时，多个折纸单元的尖端凸起卡在待抓取物体的表面，以形成机械锁合、提高抓取能力，而所述折纸单元内未充气体时，尖端凸起收缩在气动柔性制动器的内表面，以减少夹取安全隐患。7.根据权利要求6所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述尖端凸起为锯齿，多个所述尖端凸起排布为锯齿结构。8.根据权利要求6所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述褶皱为折纸单元层叠加工或者制造时，在折纸单元边缘留下折痕形成的。9.根据权利要求1所述的一种基于折纸原理的气动软体抓取器，其特征在于，所述气动柔性制动器为软性材质制成，所述柔性材质包括硅胶。