CN112692854B - 一种柔性机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性机械手，包括手掌、柔性手指、间距调节机构、抓取驱动机构、抓取感应系统和控制系统，所述手掌上固定有模拟人体手指的柔性手指，所述手掌上固定有能够调节柔性手指之间间距的间距调节机构以及能够驱动柔性手指抓取物品的抓取驱动机构，所述间距调节机构、抓取驱动机构以及抓取感应系统均电连接控制系统。本发明的优点在于，该机械手能够模拟人体手指撑开或收缩的功能，并且通过抓取感应系统控制抓取驱动机构，进而控制柔性手指膨胀压紧来实现不同质量物品的抓取。

Description

一种柔性机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种柔性机械手。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统”，它能为人类带来许多方便之处，即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(机械手)和行走部(对于移动机器人)等。

机械手作为机器人上的重要执行机构，在减轻工人劳动强度，提高生产加工精度，保证工人劳动安全等方面均发挥着重大的作用。例如中国实用新型专利公开号为CN206551044U公开了一种新型的机械爪传动装置，有效减轻机械爪前端的重量，同时传动可靠稳定，但该机械手所具有的自由度较为单一，难以适用于抓取形状不定、质量不定的物品，甚至会因为自身的刚性结构对抓取物品造成损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种不受物品形状和质量限制以及不会损坏物品质量的机械手。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种柔性机械手，包括手掌、柔性手指、间距调节机构、抓取驱动机构、抓取感应系统和控制系统，所述手掌上固定有模拟人体手指的柔性手指，所述手掌上固定有能够调节柔性手指之间间距的间距调节机构以及能够驱动柔性手指抓取物品的抓取驱动机构，所述间距调节机构、抓取驱动机构以及抓取感应系统均电连接控制系统，所述抓取感应系统受到物品重力并将信号传递至控制系统，致使控制系统驱动所述抓取驱动机构驱动，进而驱动柔性手指膨胀压紧来抓取物品。

所述抓取感应系统包括指肚滑块、弹簧、三相电阻丝应变花、刚性丝线和光敏传感器，所述柔性手指的指尖处开设有透光孔，所述透光孔顶部的柔性手指内壁设置有三相电阻丝应变花，所述三相电阻丝应变花通过弹簧贯穿透光孔与指肚滑块连接，所述三相电阻丝应变花与指肚滑块之间还连接有刚性丝线，所述透光孔边缘处的柔性手指内壁上还设置有光敏感传感器，所述三相电阻丝应变花和光敏传感器均电连接所述控制系统。

当柔性手指抓取物品时，指肚滑块接触到物品后，使得指肚滑块与透光孔之间的间隙减小，光敏传感器将信号输送至控制系统，停止柔性手指运动，并控制其他手指抓取物品，直至所有的柔性手指均抓取接触物品，当向上提取物品时，由于指肚滑块与物品接触，物品的自重会带动指肚滑块向下运动，而指肚滑块与三相电阻丝应变花通过刚性丝线相连，三相电阻丝应变花感应到指肚滑块相对滑动的信息会传达控制系统，控制系统则会将控制抓取驱动机构驱动，使得柔性手指膨胀压紧，从而实现对物品的抓取，故只要指肚滑块在相对滑动，柔性手指就会膨胀压紧，当指肚滑块与物品之间的摩擦满足提起物品的临界值，则物品可以被抓紧并向上提升，实现不同质量物品的抓取与提升。

优选地，所述间距调节机构包括伸缩气缸、第一驱动电机、第一转动轴、第一主动轮、从动轮、摆杆、固定杆和手指固定座，所述伸缩气缸固定在手掌上，所述伸缩气缸的伸出端固定所述第一驱动电机，所述伸缩气缸和第一驱动电机电连接所述控制系统，所述第一驱动电机的输出端连接第一转动轴，所述第一转动轴上同轴固定第一主动轮，所述手掌上固定有与柔性手指数量相同的且能够与第一主动轮配合的从动轮，每个从动轮水平高度不同，每个从动轮底面均固定有摆杆，所述摆杆底面固定有能够沿摆杆延伸方向移动的固定杆，所述固定杆远离摆杆的一端固定手指固定座，所述柔性手指分别固定在手指固定座上。

通过间距调节机构来模拟人体手指撑开或收缩的功能，满足不同大小物品的抓取。

优选地，所述摆杆底部沿摆杆延伸方向设置有第一滑槽，所述第一滑槽内设置有能够移动的滑块，所述固定杆远离手指固定座的一端与滑块固定连接。

优选地，所述手掌靠近柔性手指的一侧为弧形状，所述手指固定座包括U形座和滚轮，所述U形座的开口朝手掌上弧形状的一侧设置，所述U形座远离开口的一端与柔性手指连接，所述固定杆远离摆杆的一端与U形座连接，所述U形座内固定有能够转动的滚轮，所述滚轮与手掌上弧形状的一侧贴合设置。

优选地，所述抓取驱动机构包括第二驱动电机、第二转动轴、固定盘、第二主动轮、第三转动轴、行星轮、齿圈、抱紧装置、公转盘、自转盘、充气设备和充气转接盘、充气管和气囊，所述第二驱动电机固定在手掌上，所述第二驱动电机电连接所述控制系统，所述第二驱动电机的输出端连接第二转动轴，所述第二转动轴依次设置有固定盘和第二主动轮，所述固定盘能够转动的固定在第二转动轴上，所述第二主动轮与第二转动轴同轴固定，所述固定盘上竖直固定至少两个第三转动轴，每个第三转动轴上同轴固定有能够与第二主动轮配合的行星轮，所述行星轮外配合套设有齿圈，所述第二主动轮、行星轮以及齿圈配合形成行星齿轮结构，所述齿圈能够转动的固定在手掌上，所述手掌上还固定有能够抱紧所述齿圈的抱紧装置，所述第三转动轴顶部固定有公转盘，所述公转盘上套设有能够转动的自转盘，所述自转盘固定在其中一个第三转动轴的顶部，所述自转盘上设置有充气孔，固定在公转盘底面的充气设备输出端与充气孔连接，所述第二转动轴的顶部套设有能够上下移动的充气转接盘，所述充气转接盘上设置有多个充气转接孔，所述充气转接孔通过充气管与设置在柔性手指内的气囊连通。

该抓取驱动机构能够对不同柔性手指内的气囊进行充气，根据气囊的充气量来控制柔性手指抓取物品所需要的抓力，进而实现不同质量物品的抓取，并且通过充气量来控制抓力来防止抓力过大损坏物品或抓力过小无法抓取物品，实现对物品的柔性抓取。

优选地，所述齿圈的外壁开设有围绕齿圈的第一凹槽，所述手掌上固定多个L形支撑杆，所述L形支撑杆的竖直段固定在手掌上，所述L形支撑杆水平段端部伸入齿圈的第一凹槽内，致使所述齿圈能够转动的固定在L形支撑杆上。

优选地，所述抱紧装置包括棘轮、圆环、棘爪、第一支柱、抱紧件和转轴，所述固定盘底部的第二转动轴上同轴固定所述棘轮，所述棘轮外侧设置有固定在手掌上且与第二转动轴同轴转动的圆环，所述圆环上均匀分布有多个能够与棘轮配合的棘爪，所述圆环上表面还均匀固定有多个第一支柱，所述抱紧件通过转轴能够转动的固定在手掌上，所述抱紧件上设置有第二滑槽，所述第一支柱的顶部设置在所述第二滑槽内，驱动圆环转动并带动第一支柱在第二滑槽移动，致使所述抱紧件能够抱紧所述齿圈外侧。

优选地，所述圆环底面开设有围绕圆环底面的第二凹槽，所述手掌上固定有多个第二支柱，所述第二支柱的顶部伸入所述第二凹槽内，致使所述圆环能够转动的固定在第二支柱上。

优选地，所述第二转动轴顶部与所述充气转接盘螺纹连接，所述充气转接盘一侧设置有水平板，所述水平板正下方的手掌上竖直固定有导柱，所述导柱的顶部贯穿所述水平板。

优选地，每个气囊内部均匀设置为三个腔体，所述充气转接孔每三个一组，并通过充气管分别与每个气囊的三个腔体连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、当柔性手指抓取物品时，指肚滑块接触到物品后，使得指肚滑块与透光孔之间的间隙减小，光敏传感器将信号输送至控制系统，停止柔性手指运动，并控制其他手指抓取物品，直至所有的柔性手指均抓取接触物品，当向上提取物品时，由于指肚滑块与物品接触，物品的自重会带动指肚滑块向下运动，而指肚滑块与三相电阻丝应变花通过刚性丝线相连，三相电阻丝应变花感应到指肚滑块相对滑动的信息会传达控制系统，控制系统则会将控制抓取驱动机构驱动，使得柔性手指膨胀压紧，从而实现对物品的抓取，故只要指肚滑块在相对滑动，柔性手指就会膨胀压紧，当指肚滑块与物品之间的摩擦满足提起物品的临界值，则物品可以被抓紧并向上提升，实现不同质量物品的抓取与提升。

2、该机械手能够模拟人体手指撑开或收缩的功能，并且能够对不同柔性手指内的气囊进行充气，根据气囊的充气量来控制柔性手指抓取物品所需要的抓力，进而实现不同质量物品的抓取，并且通过充气量来控制抓力来防止抓力过大损坏物品或抓力过小无法抓取物品，实现对物品的柔性抓取。

附图说明

图1为本发明实施例的一种柔性机械手的结构示意图；

图2为本发明实施例的局部结构示意图；

图3为本发明实施例间距调节机构的结构示意图；

图4为本发明实施例抓取驱动机构的结构示意图；

图5为本发明实施例抓取驱动机构的局部结构示意图；

图6为本发明实施例柔性手指的结构示意图；

图7为本发明实施例齿圈固定的结构示意图；

图8为本发明实施例抓取感应系统的结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1，本实施例公开了一种柔性机械手，包括手掌1、柔性手指2、间距调节机构3、抓取驱动机构4、抓取感应系统5和控制系统(图中未示)，所述手掌1上固定有模拟人体手指的柔性手指2，具体包括大拇指、食指、中指、无名指以及小拇指，所述手掌1和柔性手指2均为为内部中空的壳体结构；所述手掌1上固定有能够调节柔性手指2之间间距的间距调节机构3以及能够驱动柔性手指2抓取物品的抓取驱动机构4，所述柔性手指2的指尖处还设置有抓取感应系统5，所述间距调节机构3、抓取驱动机构4和抓取感应系统5均电连接控制系统。

参阅图2和图3，所述间距调节机构3包括伸缩气缸(图中未示)、第一驱动电机(图中未示)、第一转动轴301、第一主动轮302、固定块303、连接轴304、从动轮305、摆杆306、滑块307、固定杆308和手指固定座309，所述伸缩气缸固定在手掌1内部上，所述伸缩气缸的伸出端固定所述第一驱动电机，所述伸缩气缸和第一驱动电机电连接所述控制系统，所述第一驱动电机的输出端连接第一转动轴301，所述第一转动轴301上同轴固定第一主动轮302。

所述手掌1背面上固定有固定块303，所述固定块303上固定有与食指、中指、无名指以及小拇指对应数量的连接轴304，每个连接轴304上固定有能够转动的从动轮305，每个从动轮305水平高度不同，且均能与所述第一主动轮302啮合实现传动，在本实施例中，食指、中指、无名指以及小拇指上的从动轮305高度依次递降设置；每个从动轮305底面均固定有摆杆306，所述摆杆306底部沿摆杆306延伸方向设置有第一滑槽3061，所述第一滑槽3061内设置有能够移动的滑块307，所述滑块307的底部固定所述固定杆308，所述固定杆308远离摆杆306的一端固定手指固定座309，所述柔性手指2中的食指、中指、无名指以及小拇指分别固定在手指固定座309上。

如图2中所示，所述第一主动轮302与小拇指上的从动轮305啮合，实现小拇指的间距调整，具体的：驱动所述第一驱动电机，通过第一转动轴301带动第一主动轮302转动，从而带动所述从动轮305在连接轴304上转动，进而带动摆杆306转动，使得滑块307在摆杆306底面的第一滑槽3061内滑动，形成曲柄连杆结构，从而带动手指固定座309进行转动，进而带动柔性手指2进行转动，实现小拇指间距的调整，当小拇指的位置调整满足要求时，驱动所述伸缩气缸扩涨，带动第一驱动电机向上运动，从而带动所述第一主动轮302向上运动且与无名指上的从动轮305啮合，停止伸缩气缸的扩涨，在重复上述步骤，完成无名指间距的调整，直至中指以及食指的间距调整结束，进而完成模拟人体手指撑开或收缩的功能，满足不同大小物品的抓取。

进一步的，所述手掌1靠近柔性手指2的一侧为弧形状，所述手指固定座309包括U形座3091和滚轮3092，所述U形座3091的开口朝手掌上弧形状的一侧设置，所述U形座3091远离开口的一端与柔性手指2固定连接，所述固定杆308远离摆杆306的一端与U形座3091连接，所述U形座3091内固定有能够转动的滚轮3092，所述滚轮3092与手掌1上弧形状的一侧贴合设置，使得手指固定座309在转动时与手掌1上弧形状的一侧滚动配合，减小其摩擦力。

参阅图1以及图4至图6，所述抓取驱动机构4包括第二驱动电机、第二转动轴401、固定盘402、第二主动轮403、第三转动轴404、行星轮405、齿圈406、抱紧装置407、公转盘408、自转盘409、充气设备410和充气转接盘411、水平板412、导柱413、充气管414以及气囊415，所述第二驱动电机固定在手掌1内部，所述第二驱动电机电连接所述控制系统，所述第二驱动电机的输出端连接第二转动轴401，所述第二转动轴401贯穿手掌1背部并依次固定有固定盘402和第二主动轮403，具体的，所述固定盘402能够转动的固定在第二转动轴401上，所述第二主动轮403与第二转动轴401同轴固定。所述固定盘402上竖直均匀固定三个第三转动轴404，每个第三转动轴404上同轴固定有能够与第二主动轮403配合的行星轮405，所述行星轮405外配合套设有齿圈406，所述第二主动轮403、行星轮405以及齿圈406配合形成行星齿轮结构，所述齿圈406能够转动的固定在手掌1背部。

所述手掌1上还固定有能够抱紧所述齿圈406的抱紧装置407，所述抱紧装置407包括棘轮4071、圆环4072、棘爪4073、第一支柱4074、抱紧件4075和转轴4076，所述固定盘402底部的第二转动轴401上同轴固定所述棘轮4071，所述棘轮4071外侧设置有固定在手掌1上且与第二转动轴401同轴转动的圆环4072，所述圆环4072上均匀分布有多个能够与棘轮4071配合的棘爪4073，所述圆环4072上表面还均匀固定有三个第一支柱4074，所述抱紧件4075通过转轴4076能够转动的固定在手掌1上，所述抱紧件4075上设置有第二滑槽40751，所述第一支柱4074的顶部设置在所述第二滑槽40751内，驱动圆环4072转动并带动第一支柱4074在第二滑槽移动，致使所述抱紧件4075能够抱紧所述齿圈406外侧，将齿圈406抱紧防止转动。

所述第三转动轴404顶部固定有公转盘408，所述公转盘408上套设有能够转动的自转盘409，所述自转盘409固定在其中一个第三转动轴404的顶部，所述自转盘409上设置有充气孔4091，所述充气孔4091与自转盘409偏心设置，固定在公转盘408底面的充气设备410输出端与充气孔4091连接，所述充气设备410与所述控制系统电连接，通过控制系统控制充气设备410的运作。

所述第二转动轴401顶部与所述充气转接盘411中心螺纹连接，所述充气转接盘411一侧设置有水平板412，所述水平板412正下方的手掌1背部上竖直固定有导柱413，所述导柱413的顶部贯穿所述水平板412，通过第二转动轴401的转动使得充气转接盘411能够在第二转动轴401上上下移动，并通过导柱413的限制，使得充气转接盘411只能上下移动，防止其转动；具体的，在第二转动轴401转动时，会带动所述公转盘408或者自转盘409转动，使充气孔4091与不同的充气转接孔4111对接，而充气孔4091与充气转接孔4111之间对接时需要进行密封，故子每个充气转接孔4111的周围均设置有密封圈，当充气孔4091转动时，充气转接盘411会进行上升，然后当充气孔4091转动到充气转接盘411上的充气转接孔4111正下方时，第二转动轴401下降使得充气孔4091与充气转接孔4111对接，并通过密封圈进行密封，防止气体泄漏。

每个柔性手指2内均设置有一个气囊415，所述气囊415内部均匀设置为三个腔体，所述充气转接盘411上设置15个充气转接孔4111，每三个充气转接孔4111为一组并通过充气管414分别与每个气囊415的三个腔体连接，使得每个腔体都有一个单独的充气管414来充气，所述充气管414上均设置有电磁阀(图中为标注)，所述电磁阀均电连接控制系统，通过自转盘409上的充气孔4091与不同的充气转接孔4111对接，实现不同气囊415上腔体的充气，根据气囊415的充气量来控制柔性手指抓取物品所需要的抓力，进而实现不同质量物品的抓取，并且通过充气量来控制抓力来防止抓力过大损坏物品或抓力过小无法抓取物品，实现对物品的柔性抓取。

进一步的，参阅图7，所述齿圈406的外壁开设有围绕齿圈406的第一凹槽4061，所述手掌1背部固定多个L形支撑杆4062，所述L形支撑杆4062的竖直段固定在手掌1背部，所述L形支撑杆4062水平段端部伸入齿圈406的第一凹槽4061内，致使所述齿圈406能够转动的固定在L形支撑杆4062上。

进一步的，所述圆环4072底面开设有围绕圆环底面的第二凹槽(图中未标注)，所述手掌1背部固定有多个第二支柱4077，所述第二支柱4077的顶部伸入所述第二凹槽内，致使所述圆环4072能够转动的固定在第二支柱4077上。

进一步的，所述第一转动轴301、连接轴304、第二转动轴401以及第三转动轴404上均设置有位置编码器，用于监测各个轴的转动位置。

参阅图8，所述抓取感应系统5包括指肚滑块501、弹簧502、三相电阻丝应变花503、刚性丝线504和光敏传感器505，每个柔性手指2的指尖处均开设有透光孔201，所述透光孔201顶部的柔性手指2内壁设置有三相电阻丝应变花503，所述三相电阻丝应变花503通过弹簧502贯穿透光孔201与指肚滑块501连接，所述三相电阻丝应变花503与指肚滑块501之间还连接有刚性丝线504，所述透光孔201边缘处的柔性手指2内壁上还设置有光敏感传感器505，所述三相电阻丝应变花503和光敏传感器505均电连接所述控制系统。

当柔性手指2抓取物品时，指肚滑块501接触到物品后，使得指肚滑块501与透光孔201之间的间隙减小，光敏传感器505将信号输送至控制系统，停止柔性手指2运动，并控制其他手指抓取物品，直至所有的柔性手指2均抓取接触物品，当向上提取物品时，由于指肚滑块501与物品接触，物品的自重会带动指肚滑块501向下运动，而指肚滑块501与三相电阻丝应变花503通过刚性丝线504相连，三相电阻丝应变花503感应到指肚滑块501相对滑动的信息会传达控制系统，控制系统则会将控制抓取驱动机构4驱动，对柔性手指2内气囊415中的腔体进行充气，使得柔性手指2膨胀压紧，从而实现对物品的抓取，故只要指肚滑块501在相对滑动，柔性手指2就会膨胀压紧，当指肚滑块501与物品之间的摩擦满足提起物品的临界值，则物品可以被抓紧并向上提升，实现物品的抓取与提升。

本实施例的工作原理是：当需要抓取物品时，通过控制系统(图中未示)驱动所述第一驱动电机，通过第一转动轴301带动第一主动轮302转动，从而带动所述从动轮305在连接轴304上转动，进而带动摆杆306转动，使得滑块307在摆杆306底面的第一滑槽3061内滑动，形成曲柄连杆结构，从而带动手指固定座309进行转动，进而带动柔性手指2进行转动，实现小拇指间距的调整，当小拇指的位置调整满足要求时，驱动所述伸缩气缸扩涨，带动第一驱动电机向上运动，从而带动所述第一主动轮302向上运动且与无名指上的从动轮305啮合，停止伸缩气缸的扩涨，在重复上述步骤，完成无名指间距的调整，直至中指以及食指的间距调整结束，进而完成模拟人体手指撑开或收缩的功能，满足不同大小物品的抓取。

当柔性手指2与物品接触后，使得指肚滑块501与透光孔201之间的间隙减小，光敏传感器505将信号输送至控制系统，停止柔性手指2运动，并控制其他手指抓取物品，直至所有的柔性手指2均抓取接触物品，当向上提取物品时，由于指肚滑块501与物品接触，物品的自重会带动指肚滑块501向下运动，而指肚滑块501与三相电阻丝应变花503通过刚性丝线504相连，三相电阻丝应变花503感应到指肚滑块501相对滑动的信息会传达控制系统，控制系统则会将控制抓取驱动机构4驱动，对柔性手指2内气囊415中的腔体进行充气，使得柔性手指2膨胀压紧，从而实现对物品的抓取，故只要指肚滑块501在相对滑动，柔性手指2就会膨胀压紧，当指肚滑块501与物品之间的摩擦满足提起物品的临界值，则物品可以被抓紧并向上提升，实现物品的抓取与提升。

具体的，当抓取驱动机构4接收到抓取信号时，驱动所述第二驱动电机反转，带动所述第二转动轴401反转，使得棘轮4071反转，通过棘爪4073带动所述圆盘4072在手掌1上反转，圆盘4072的反转则带动所述第一支柱4074在抱紧件4075上的第二滑槽40751上反转，进而带动抱紧件4075抱紧齿圈406，齿圈406停止转动，使得行星轮405上的第三转动轴404以第二转动轴401进行转动，从而带动所述公转盘408进行转动，同时充气转接盘411也会在第二转动轴401上向上移动且不会转动，使得公转盘408转动并不会与充气转接盘411接触，防止磨损充气转接盘411上的密封圈；当自转盘409跟随公转盘408转动至需要充气的气囊415一组的充气转接孔4111正下方时，再驱动所述第二驱动电机正转，带动所述第二转动轴401正转，抱紧装置407失效，从而使得行星齿轮结构进行转动，进而使得第三转动轴404不以第二转动轴401为中心进行转动，只会进行自转，从而使得公转盘408不会转动，而自转盘409会在公转盘408上进行自转，并且所述第二驱动电机正转会时也会带动所述充气转接盘411下移与所述公转盘408贴合，使得充气孔4091与需要充气的气囊415中的其中一个腔体连接的充气转接孔4111对接，并且通过密封圈进行密封，完成该气囊415中的一个腔体的充气，当充气完成后，再重复上述步骤，再进行不同气囊415上的腔体的充气，实现柔性手指2膨胀压紧，从而实现对物品的抓取，并且可以根据气囊415的充气量来控制柔性手指抓取物品所需要的抓力，进而实现不同质量物品的抓取，并且通过充气量来控制抓力来防止抓力过大损坏物品或抓力过小无法抓取物品，实现对物品的柔性抓取。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种柔性机械手，其特征在于：包括手掌、柔性手指、间距调节机构、抓取驱动机构、抓取感应系统和控制系统，所述手掌上固定有模拟人体手指的柔性手指，所述手掌上固定有能够调节柔性手指之间间距的间距调节机构以及能够驱动柔性手指抓取物品的抓取驱动机构，所述间距调节机构、抓取驱动机构以及抓取感应系统均电连接控制系统，所述抓取感应系统受到物品重力并将信号传递至控制系统，致使控制系统驱动所述抓取驱动机构驱动，进而驱动柔性手指膨胀压紧来抓取物品；

所述抓取感应系统包括指肚滑块、弹簧、三相电阻丝应变花、刚性丝线和光敏传感器，所述柔性手指的指尖处开设有透光孔，所述透光孔顶部的柔性手指内壁设置有三相电阻丝应变花，所述三相电阻丝应变花通过弹簧贯穿透光孔与指肚滑块连接，所述三相电阻丝应变花与指肚滑块之间还连接有刚性丝线，所述透光孔边缘处的柔性手指内壁上还设置有光敏感传感器，所述三相电阻丝应变花和光敏传感器均电连接所述控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种柔性机械手，其特征在于：所述间距调节机构包括伸缩气缸、第一驱动电机、第一转动轴、第一主动轮、从动轮、摆杆、固定杆和手指固定座，所述伸缩气缸固定在手掌上，所述伸缩气缸的伸出端固定所述第一驱动电机，所述伸缩气缸和第一驱动电机电连接所述控制系统，所述第一驱动电机的输出端连接第一转动轴，所述第一转动轴上同轴固定第一主动轮，所述手掌上固定有与柔性手指数量相同的且能够与第一主动轮配合的从动轮，每个从动轮水平高度不同，每个从动轮底面均固定有摆杆，所述摆杆底面固定有能够沿摆杆延伸方向移动的固定杆，所述固定杆远离摆杆的一端固定手指固定座，所述柔性手指分别固定在手指固定座上。

3.根据权利要求2所述的一种柔性机械手，其特征在于：所述摆杆底部沿摆杆延伸方向设置有第一滑槽，所述第一滑槽内设置有能够移动的滑块，所述固定杆远离手指固定座的一端与滑块固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种柔性机械手，其特征在于：所述手掌靠近柔性手指的一侧为弧形状，所述手指固定座包括U形座和滚轮，所述U形座的开口朝手掌上弧形状的一侧设置，所述U形座远离开口的一端与柔性手指连接，所述固定杆远离摆杆的一端与U形座连接，所述U形座内固定有能够转动的滚轮，所述滚轮与手掌上弧形状的一侧贴合设置。

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