專利名稱：氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于彎曲關(guān)節(jié)，尤其是氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，適用于設(shè)計(jì)制作機(jī)械靈巧手的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)是機(jī)械手指設(shè)計(jì)制作中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)節(jié)的靈敏性和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度直接決定機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和尺寸。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是基于純機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行，以滑輪、鋼索、鏈條等形式構(gòu)成機(jī)械手的彎曲關(guān)節(jié)，主要缺點(diǎn)是需要外加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，需要電機(jī)或者液壓作為驅(qū)動(dòng)，空間尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功率自重比小，控制困難，影響實(shí)施效果。也有提出氣動(dòng)人工關(guān)節(jié)，如專利號(hào)是87214574，專利名稱是氣動(dòng)人工關(guān)節(jié)的實(shí)用新型專利，公開(kāi)了一種氣動(dòng)人工關(guān)節(jié)，由端蓋、套圈、金屬絲或纖維絲、橡膠壁、彈性金屬片組成，套圈通過(guò)螺釘與端蓋連接，通過(guò)套圈緊固螺釘將橡膠壁夾緊于端蓋頭所形成的錐面中，金屬片的兩端分別于兩個(gè)端蓋連接。還存在的缺點(diǎn)是1、金屬片安裝在橡膠壁的內(nèi)側(cè)，金屬片有一定的厚度，使得整個(gè)關(guān)節(jié)不夠靈活；2、套圈與端蓋之間通過(guò)螺釘連接，金屬片與端蓋連接，橡膠壁形成的內(nèi)腔密封性較差；3、端蓋、橡膠壁之間固定麻煩、安裝不方便；4、金屬片加裝在橡膠壁外，需要計(jì)算鋼片的回彈量。

發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)中氣動(dòng)人工關(guān)節(jié)動(dòng)作不夠靈活、安裝固定麻煩的不足，本發(fā)明提供一種動(dòng)作靈活、固定簡(jiǎn)單、安裝方便的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，包括端蓋、橡膠管、嵌套在所述的橡膠管管壁中的金屬絲，所述的橡膠管兩端與兩個(gè)端蓋密封連接，端蓋上開(kāi)有與大氣連通的通孔，所述的金屬絲是螺旋鋼絲，還包括一約束鋼絲，所述的約束鋼絲安裝在橡膠管一側(cè)的管壁中，且所述的約束鋼絲與所述的螺旋鋼絲的每一匝纏繞。
所述的橡膠管與兩個(gè)端蓋設(shè)有粘結(jié)層，所述的粘結(jié)層是強(qiáng)力膠。
所述的橡膠管設(shè)有外層、內(nèi)層，所述的螺旋鋼絲和約束鋼絲的連接體嵌套在所述的外層與內(nèi)層之間。
本發(fā)明所述的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)的有益效果主要表現(xiàn)在1、在橡膠管的內(nèi)壁安裝了螺旋鋼絲，約束鋼絲與螺旋鋼絲的每一匝纏繞，整個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)的動(dòng)作靈活；2、關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，安裝方便；3、橡膠管與兩個(gè)端蓋通過(guò)強(qiáng)力膠密封連接，密封性好；4、相對(duì)于已有技術(shù)而言，約束鋼絲與螺旋鋼絲的每一匝連接，無(wú)需計(jì)算鋼絲的回彈量。


圖1是本發(fā)明所述的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)的原始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)的彎曲狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D1、圖2，一種氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，包括左端蓋1、右端蓋4、橡膠管2、嵌套在橡膠管的管壁中的螺旋鋼絲3，橡膠管2兩端與兩個(gè)端蓋密封連接，右端蓋4上開(kāi)有與大氣連通的通孔，還包括一約束鋼絲5，約束鋼絲5安裝在橡膠管2一側(cè)的管壁中，且約束鋼絲5與螺旋鋼絲3的每一匝纏繞，橡膠管2通過(guò)強(qiáng)力膠與左端蓋1、右端蓋4密封連接。在右端蓋4的中心位置設(shè)一個(gè)螺紋孔，通過(guò)這個(gè)螺紋孔，整個(gè)關(guān)節(jié)的內(nèi)腔可以與大氣相通。橡膠管2分為內(nèi)層和外層，螺旋鋼絲和約束鋼絲的結(jié)合體嵌套在所述的橡膠管內(nèi)層與外層之間，通過(guò)模具將橡膠管的內(nèi)外層壓緊。
本發(fā)明的工作原理為通過(guò)螺紋孔把壓縮氣體從右端蓋4通入整個(gè)關(guān)節(jié)的內(nèi)腔，由于螺旋鋼絲3和約束鋼絲5的作用，整個(gè)關(guān)節(jié)向約束鋼絲5的方向發(fā)生彎曲，如圖2所示，彎曲的角度隨著通入壓縮氣體的壓力的增大而增大；通過(guò)螺紋孔釋放關(guān)節(jié)內(nèi)腔的壓縮氣體，在橡膠管2和螺旋鋼絲3的作用下，關(guān)節(jié)恢復(fù)原狀，如圖1所示。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)關(guān)節(jié)只有軸向伸縮，沒(méi)有徑向的變形。本發(fā)明所述的柔性氣動(dòng)彎曲關(guān)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，控制容易，運(yùn)動(dòng)靈活，具有較大的實(shí)施價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，包括端蓋、環(huán)形橡膠管、嵌套在所述的橡膠管管壁中的金屬絲，所述的橡膠管兩端與兩個(gè)端蓋密封連接，端蓋上開(kāi)有與大氣連通的通孔，其特征在于所述的金屬絲是螺旋鋼絲，還包括一約束鋼絲，所述的約束鋼絲安裝在橡膠管一側(cè)的管壁中，且所述的約束鋼絲與所述的螺旋鋼絲的每一匝纏繞。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，其特征在于所述的橡膠管與兩個(gè)端蓋設(shè)有粘結(jié)層，所述的粘結(jié)層是強(qiáng)力膠。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，其特征在于所述的橡膠管設(shè)有外層、內(nèi)層，所述的螺旋鋼絲和約束鋼絲的連接體嵌套在所述的外層與內(nèi)層之間。
全文摘要
一種氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)，包括端蓋、橡膠管、嵌套在所述的橡膠管管壁中的金屬絲，所述的橡膠管兩端與兩個(gè)端蓋密封連接，端蓋上開(kāi)有與大氣連通的通孔，所述的金屬絲是螺旋鋼絲，還包括一約束鋼絲，所述的約束鋼絲安裝在橡膠管一側(cè)的管壁中，且所述的約束鋼絲與所述的螺旋鋼絲的每一匝纏繞。所述的橡膠管與兩個(gè)端蓋設(shè)有粘結(jié)層，所述的粘結(jié)層是強(qiáng)力膠。橡膠管設(shè)有外層、內(nèi)層，所述的螺旋鋼絲和約束鋼絲的連接體嵌套在所述的外層與內(nèi)層之間。本發(fā)明提供一種動(dòng)作靈活、固定簡(jiǎn)單、安裝方便的氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)。
文檔編號(hào)B25J17/00GK1562583SQ20041001744
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者張立彬, 楊慶華, 鮑官軍, 阮健 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)