一種靈活氣動(dòng)手指及其生產(chǎn)方法與流程

本發(fā)明涉及一種靈活氣動(dòng)手指及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

軟體夾持工具在很多領(lǐng)域中都需要用到，例如食品行業(yè)物品分揀、農(nóng)業(yè)果實(shí)采收、工業(yè)異形工件夾持和搬運(yùn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)中的探險(xiǎn)與搜救等。為了實(shí)現(xiàn)柔性抓取，通常采用仿生手指來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)手指在特定方向的彎曲，一般會在單腔體彈性氣動(dòng)手指外側(cè)封裝限制應(yīng)變層，再在其外側(cè)覆上纖維包絡(luò)層以便與氣動(dòng)手指主體形成一體式結(jié)構(gòu)。

使用上述結(jié)構(gòu)的不足之處在于：1)限制應(yīng)變層安裝在彎曲變形方向的內(nèi)側(cè)，而內(nèi)側(cè)剛好是夾持面，其柔性比未安裝限制應(yīng)變層的一側(cè)要差，因而一定程度上與柔性夾持的目標(biāo)相悖；2)只能實(shí)現(xiàn)內(nèi)縮夾持，不能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)外翻的動(dòng)作，不利于實(shí)現(xiàn)高效、動(dòng)態(tài)抓??；3)對于表面不平整的柔性物體通常抓取可靠性難以保證；4)限制應(yīng)變層不能拆卸或更換，僅通過控制氣體壓力能實(shí)現(xiàn)的彎曲動(dòng)作十分有限。為解決上述問題如果采用三自由度肌肉或采用多關(guān)節(jié)獨(dú)立通氣的方式則控制較為復(fù)雜，且成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種靈活氣動(dòng)手指及其生產(chǎn)方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種靈活氣動(dòng)手指，包括手指主體、背面加強(qiáng)筋、側(cè)面加強(qiáng)筋、根部連接頭、根部鎖緊裝置和末端應(yīng)力傳感器；所述手指主體內(nèi)設(shè)有長度一致的氣動(dòng)主腔和氣動(dòng)副腔，并且氣動(dòng)主腔靠近手指主體的背面，氣動(dòng)副腔靠近手指主體的夾持面；所述氣動(dòng)主腔的截面面積大于氣動(dòng)副腔的截面面積，并且二者單獨(dú)通氣；所述手指主體的夾持面上設(shè)有陣列式分布的絨毛式吸盤；所述背面加強(qiáng)筋可拆卸地安裝在手指主體的背面；所述氣動(dòng)主腔的兩側(cè)外壁上對稱設(shè)置有側(cè)面加強(qiáng)筋；所述根部連接頭通過根部鎖緊裝置鎖緊在手指主體的根部；所述末端應(yīng)力傳感器設(shè)置在手指主體的指尖部位的絨毛式吸盤的間隙中。

所述背面加強(qiáng)筋由彈性材料制成，包括第一背面加強(qiáng)筋、第二背面加強(qiáng)筋和第三背面加強(qiáng)筋；所述第一背面加強(qiáng)筋與第二背面加強(qiáng)筋之間、以及第二背面加強(qiáng)筋與第三背面加強(qiáng)筋之間均設(shè)有間隙；所述第二背面加強(qiáng)筋的彈性大于第一背面加強(qiáng)筋和第三背面加強(qiáng)筋的彈性。

所述手指主體從指根到指尖依次包括指根、第一關(guān)節(jié)、指中、第二關(guān)節(jié)和指尖；所述第一背面加強(qiáng)筋位于指根背面，第二背面加強(qiáng)筋位于指中背面，第三背面加強(qiáng)筋位于指尖背面。

所述指根、第一關(guān)節(jié)、指中和第二關(guān)節(jié)內(nèi)的氣動(dòng)主腔的截面形狀一致，該截面形狀的兩端分為長邊和短邊、兩側(cè)均呈弧形；所述截面形狀的長邊對應(yīng)氣動(dòng)主腔與氣動(dòng)副腔之間的間隔面，短邊對應(yīng)手指主體的背面；所述指尖內(nèi)的氣動(dòng)主腔的截面面積逐漸變小。

所述氣動(dòng)副腔的截面呈邊角處倒圓角的矩形。

所述陣列式分布的絨毛式吸盤設(shè)置在手指主體的指中和指尖位置的夾持面上；所述指中位置對應(yīng)的絨毛式吸盤的大小以及相互之間的間距大于指尖位置對應(yīng)的絨毛式吸盤的大小以及相互之間的間距。

所述絨毛式吸盤呈長條形，其截面呈喇叭形；所述絨毛式吸盤在手指主體的指中和指尖位置的夾持面上沿軸向及徑向布置。

所述手指主體的背面設(shè)有多個(gè)貫穿背面加強(qiáng)筋并與背面加強(qiáng)筋過盈配合的凸臺；所述凸臺的高度大于背面加強(qiáng)筋的厚度；所述手指主體的指根和指中部位還設(shè)有包覆在第一背面加強(qiáng)筋和第二背面加強(qiáng)筋兩側(cè)的外伸凹槽結(jié)構(gòu)。

所述手指主體的指尖四角位置各設(shè)有一個(gè)凸臺；所述第三背面加強(qiáng)筋呈等腰梯形，并且截面為面積逐漸變小的矩形結(jié)構(gòu)。

所述手指主體的兩側(cè)設(shè)有包覆在側(cè)面加強(qiáng)筋兩側(cè)的凹形支撐臺。

所述根部連接頭采用凸型結(jié)構(gòu)；所述根部連接頭的小端設(shè)有兩個(gè)分別伸入氣動(dòng)主腔和氣動(dòng)副腔內(nèi)的中空腔體；所述根部連接頭的大端的側(cè)面設(shè)有兩個(gè)對稱設(shè)置的進(jìn)氣口和兩個(gè)對稱設(shè)置的環(huán)形連接頭；所述兩個(gè)進(jìn)氣口的中心連接線垂直于兩個(gè)環(huán)形連接頭的中心連接線。

所述根部鎖緊裝置包括第一墊塊、第二墊塊和卡箍及其鎖緊裝置；所述第一墊塊和第二墊塊的厚度與根部連接頭的小端的長度一致；所述卡箍及其鎖緊裝置鎖緊在手指主體的指根部位，并與根部連接頭的小端位置相對應(yīng)；所述第一墊塊設(shè)置在手指主體的背面與卡箍及其鎖緊裝置之間；所述第二墊塊設(shè)置在手指主體的夾持面及兩側(cè)面與卡箍及其鎖緊裝置之間。

所述末端應(yīng)力傳感器采用條形結(jié)構(gòu)，包括截面為半圓形的硅膠以及封裝在截面為半圓形的硅膠內(nèi)的敏感材料和柔性電路。

所述末端應(yīng)力傳感器的厚度低于絨毛式吸盤的高度。

上述靈活氣動(dòng)手指的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

①、采用軟體材料3d打印一體成型技術(shù)生產(chǎn)出帶有氣動(dòng)主腔、氣動(dòng)副腔、凸臺、外伸凹槽結(jié)構(gòu)和凹形支撐臺的手指主體，并在氣動(dòng)主腔的側(cè)面打印出小型的軟體套線管；

②、采用澆注或光固化的方法將敏感材料和柔性電路封裝在半圓形的硅膠內(nèi)得到末端應(yīng)力傳感器，再粘貼到手指主體的夾持面上的相應(yīng)位置；然后安裝導(dǎo)線，通過氣動(dòng)主腔側(cè)面的小型軟體套線管將導(dǎo)線引至氣動(dòng)主腔的根部；

③、在一個(gè)平面式基體上打印陣列式分布的絨毛式吸盤，再采用硅膠粘合劑粘貼在手指主體的夾持面上；

④、采用彈性較小的材料裁剪出第一背面加強(qiáng)筋和第三背面加強(qiáng)筋，并在與凸臺的配合處打孔；然后采用彈性較大的軟體材料通過3d打印或者采用橡膠進(jìn)行裁剪得到第二背面加強(qiáng)筋，并在與凸臺的配合處打孔；然后在手指主體的背面依次安裝第一背面加強(qiáng)筋、第二背面加強(qiáng)筋和第三背面加強(qiáng)筋；

⑤、采用澆注的方法將金屬片封裝在硅膠內(nèi)得到側(cè)面加強(qiáng)筋，再粘貼到手指主體的凹形支撐臺內(nèi)；然后采用機(jī)加工的方法得到根部連接頭；

⑥、采用3d打印得到根部鎖緊裝置的第一墊塊和第二墊塊；卡箍及其鎖緊裝置采用市場上的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品；

⑦將根部連接頭小端的兩個(gè)中空腔體分別插入氣動(dòng)主腔和氣動(dòng)副腔內(nèi)，再由一人用一只手固定根部連接頭及其與氣動(dòng)主腔的連接處，另一手固定氣動(dòng)主腔的末端，使手指主體保持水平；然后放好第一墊塊和第二墊塊，并使第二墊塊的底部處于操作平面上；然后套上卡箍及其鎖緊裝置，并調(diào)整第一墊塊和第二墊塊的位置使配合緊密，然后對卡箍及其鎖緊裝置進(jìn)行鎖緊固定。

⑧、最后將根部連接頭連接到機(jī)械手上，對兩個(gè)進(jìn)氣口分別進(jìn)行通氣，對末端應(yīng)力傳感器進(jìn)行接線及調(diào)試即可正常工作。

所述步驟④中第一背面加強(qiáng)筋的安裝方法具體為：先將一只手的手指或支撐工具深入氣動(dòng)主腔，再用另一只手將第一背面加強(qiáng)筋的根部與手指主體的指根部位的外伸凹槽結(jié)構(gòu)的根部對齊，然后將第一背面加強(qiáng)筋按壓入外伸凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)，并將相應(yīng)的凸臺依次按壓至第一背面加強(qiáng)筋的孔內(nèi)；所述第二背面加強(qiáng)筋的安裝方法與第一背面加強(qiáng)筋的安裝方法一致；所述第三背面加強(qiáng)筋的安裝方法具體為：將第三背面加強(qiáng)筋的指尖部位的凸臺依次按壓至第三背面加強(qiáng)筋的孔內(nèi)。

采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果：(1)本發(fā)明柔性夾持穩(wěn)定、夾持力可調(diào)。本發(fā)明中的氣動(dòng)手指將夾持一側(cè)通常情況下會采用的限制應(yīng)變層改為采用軟體材料構(gòu)成的氣動(dòng)副腔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)夾持面抓取時(shí)的柔性，并且使夾持接觸力可調(diào)。氣動(dòng)副腔的夾持面設(shè)置有陣列布置的絨毛式條狀吸盤，限制工件的滑落和側(cè)移；絨毛式條狀吸盤截面采用喇叭形結(jié)構(gòu)，一方面使夾持時(shí)在氣動(dòng)副腔外表面與工件的接觸著力點(diǎn)之間形成真空，增大夾持力，另一方面多條吸盤布置及截面形狀的設(shè)計(jì)使得工件夾持時(shí)接觸面積增大。因而本發(fā)明能在絨毛形吸盤的布置方式、截面形狀、條數(shù)設(shè)置等三方面保證工件夾持的穩(wěn)定性，氣動(dòng)手指末端應(yīng)力傳感器的設(shè)置則有利于氣動(dòng)主腔和氣動(dòng)副腔壓力的精確控制，使夾持穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。

(2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)正向和反向夾持，分別適用于柔性物體和表面較平整的剛性物體的夾持。正向夾持即內(nèi)縮夾持，此時(shí)氣動(dòng)副腔夾持面上的陣列形絨毛式條狀吸盤能使夾持任務(wù)的微觀動(dòng)作十分可靠，這使得本發(fā)明正向夾持動(dòng)作能適用于體積較小的工件；多條絨毛式條狀吸盤夾持時(shí)的變形可以不一致，手指主體指尖位置對應(yīng)的絨毛式條狀吸盤與手指主體指中位置對應(yīng)的絨毛式條狀吸盤大小甚至形狀都可以有所區(qū)別，使得本發(fā)明正向夾持動(dòng)作能適用于表面不平整的工件的夾持，以及異形工件的夾持；絨毛式條狀吸盤在完成正向夾持動(dòng)作時(shí)會有一定的形變，與夾持面緊鄰的氣動(dòng)副腔在夾持時(shí)有一定的變形緩沖空間，并且絨毛式條狀吸盤和氣動(dòng)副腔均采用軟體材料，使得本發(fā)明正向夾持動(dòng)作特別適用于柔性物體的夾持。當(dāng)需要對表面較平整的工件或質(zhì)量相對較小的剛性工件進(jìn)行頻繁的夾持、分揀時(shí)，可以采用氣動(dòng)手指背面的第三背面加強(qiáng)筋完成夾持動(dòng)作(即反向夾持)。此時(shí)夾持面形變較小，動(dòng)作效率提高。

(3)本發(fā)明動(dòng)作精度和效率提高。本發(fā)明氣動(dòng)主腔用于氣動(dòng)手指的位姿調(diào)節(jié)，氣動(dòng)副腔用于夾持接觸力(或柔性)的調(diào)節(jié)，使動(dòng)作精度提高。三段背面加強(qiáng)筋和側(cè)面加強(qiáng)筋提高氣動(dòng)手指位姿的準(zhǔn)確性。三段背面加強(qiáng)筋限制氣動(dòng)手指的軸向和徑向變形；氣動(dòng)主腔指根位置對稱布置的側(cè)面加強(qiáng)筋限制氣動(dòng)手指的根部的徑向變形，能保證氣動(dòng)手指動(dòng)作的總體方向；第二背面加強(qiáng)筋中部設(shè)有多條凹槽，能使關(guān)節(jié)處的彎曲動(dòng)作有適宜的變形空間，使氣動(dòng)手指的位姿更加可控。氣動(dòng)副腔陣列形絨毛式條狀吸盤及末端應(yīng)力傳感器的設(shè)置使接觸力控制更加可靠、精度提高。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)縮夾緊、外翻主動(dòng)松開，一方面提高正向夾持動(dòng)作的效率；另一方面，使得工業(yè)現(xiàn)場動(dòng)態(tài)抓取、或是多工序聚集操作時(shí)，增加單個(gè)氣動(dòng)手指的功能及適用的工件種類，縮短動(dòng)作節(jié)拍間的間隔時(shí)間、減小相鄰工位間的距離，從而使生產(chǎn)效率提高。本發(fā)明的氣動(dòng)主腔與氣動(dòng)副腔結(jié)構(gòu)不對稱、正向夾持與反向夾持的接觸面結(jié)構(gòu)不一致，能夠?qū)Ρ景l(fā)明中氣動(dòng)手指的主要功能和輔助功能加以區(qū)分，提高動(dòng)作的針對性和設(shè)備的利用率、降低控制的難度從而提高動(dòng)作的效率。

(4)本發(fā)明配件可更換、適于范圍更廣。本發(fā)明的氣動(dòng)主腔、氣動(dòng)副腔主要采用3d打印一體成型的方法得到，保證氣動(dòng)手指基本性能的可靠性，而使氣動(dòng)手指的動(dòng)作精度得到提高或功能有所拓展的配件均可更換，包括陣列形絨毛式條狀吸盤、末端應(yīng)力傳感器、第一背面加強(qiáng)筋、第二背面加強(qiáng)筋、第三背面加強(qiáng)筋?？筛鼡Q的配件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使氣動(dòng)手指的可調(diào)試性和可維護(hù)性增強(qiáng)，對操作人員專業(yè)依賴性有所降低，對控制設(shè)備性能要求降低，抗干擾能力增強(qiáng)，設(shè)備壽命提高。通過上述附能配件不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料的組合，使氣動(dòng)手指在一定壓力范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)更多的位姿形態(tài)，適用場合增加。

(5)本發(fā)明制作成本低，容易形成系列化產(chǎn)品。本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)和配件均可通過3d打印的方法得到。主體結(jié)構(gòu)采用一體成型，如氣動(dòng)主腔和氣動(dòng)副腔；精度要求較高或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的部位采用單獨(dú)打印、再進(jìn)行粘貼安裝的方法，如陣列形絨毛式條狀吸盤；可拆卸更換的配件采用3d打印或利用現(xiàn)有材料進(jìn)行裁剪加工的方法得到；只有需要對金屬構(gòu)件進(jìn)行封裝的部位才需要用到澆注的方法。因此，上述加工方法能根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料特點(diǎn)采用最適宜的加工方式，使模具用量減少、加工工序縮短、材料最省，成本降低?？筛鼡Q的配件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精細(xì)部件單獨(dú)加工、主要部件3d打印成型的方法使產(chǎn)品的系列化成為可能，并且有利于對局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，得到具體使用條件下最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本發(fā)明的靈活氣動(dòng)手指的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的后視圖。

圖3為本發(fā)明的靈活氣動(dòng)手指的爆炸圖。

附圖中的標(biāo)號為：

氣動(dòng)主腔1、凸臺1-1、外伸凹槽結(jié)構(gòu)1-2、凹形支撐臺1-3、氣動(dòng)副腔2、背面加強(qiáng)筋3、第一背面加強(qiáng)筋3-1、第二背面加強(qiáng)筋3-2、第三背面加強(qiáng)筋3-3、側(cè)面加強(qiáng)筋4、根部連接頭5、進(jìn)氣口5-1、環(huán)形連接頭5-2、根部鎖緊裝置6、第一墊塊6-1、第二墊塊6-2、卡箍及其鎖緊裝置6-3、末端應(yīng)力傳感器7、絨毛式吸盤8。

具體實(shí)施方式

(實(shí)施例1)

見圖1至圖3，本實(shí)施例的靈活氣動(dòng)手指，包括手指主體、背面加強(qiáng)筋3、側(cè)面加強(qiáng)筋4、根部連接頭5、根部鎖緊裝置6、末端應(yīng)力傳感器7和絨毛式吸盤8。

手指主體內(nèi)設(shè)有長度一致的氣動(dòng)主腔1和氣動(dòng)副腔2，并且氣動(dòng)主腔1靠近手指主體的背面，氣動(dòng)副腔2靠近手指主體的夾持面。氣動(dòng)主腔1的截面面積大于氣動(dòng)副腔2的截面面積，并且二者單獨(dú)通氣。絨毛式吸盤8呈長條形，其截面呈喇叭形。絨毛式吸盤8在手指主體的指中和指尖位置的夾持面上沿軸向及徑向陣列式布置。指中位置對應(yīng)的絨毛式吸盤8的大小以及相互之間的間距大于指尖位置對應(yīng)的絨毛式吸盤8的大小以及相互之間的間距。背面加強(qiáng)筋3可拆卸地安裝在手指主體的背面。氣動(dòng)主腔1的兩側(cè)外壁上對稱設(shè)置有側(cè)面加強(qiáng)筋4。根部連接頭5通過根部鎖緊裝置6鎖緊在手指主體的根部。

背面加強(qiáng)筋3由彈性材料制成，包括第一背面加強(qiáng)筋3-1、第二背面加強(qiáng)筋3-2和第三背面加強(qiáng)筋3-3。第一背面加強(qiáng)筋3-1與第二背面加強(qiáng)筋3-2之間、以及第二背面加強(qiáng)筋3-2與第三背面加強(qiáng)筋3-3之間均設(shè)有間隙。第二背面加強(qiáng)筋3-2的彈性大于第一背面加強(qiáng)筋3-1和第三背面加強(qiáng)筋3-3的彈性。

手指主體從指根到指尖依次包括指根、第一關(guān)節(jié)、指中、第二關(guān)節(jié)和指尖。第一背面加強(qiáng)筋3-1位于指根背面，第二背面加強(qiáng)筋3-2位于指中背面，第三背面加強(qiáng)筋3-3位于指尖背面。指根、第一關(guān)節(jié)、指中和第二關(guān)節(jié)內(nèi)的氣動(dòng)主腔1的截面形狀一致，該截面形狀的兩端分為長邊和短邊、兩側(cè)均呈弧形。截面形狀的長邊對應(yīng)氣動(dòng)主腔1與氣動(dòng)副腔2之間的間隔面，短邊對應(yīng)手指主體的背面。指尖內(nèi)的氣動(dòng)主腔1的截面面積逐漸變小。氣動(dòng)副腔2的截面呈邊角處倒圓角的矩形。

手指主體的背面設(shè)有多個(gè)貫穿背面加強(qiáng)筋3并與背面加強(qiáng)筋3過盈配合的凸臺1-1。凸臺1-1的高度大于背面加強(qiáng)筋3的厚度。手指主體的指根和指中部位還設(shè)有包覆在第一背面加強(qiáng)筋3-1和第二背面加強(qiáng)筋3-2兩側(cè)的外伸凹槽結(jié)構(gòu)1-2。手指主體的指尖四角位置各設(shè)有一個(gè)凸臺1-1。第三背面加強(qiáng)筋3-3呈等腰梯形，并且截面為面積逐漸變小的矩形結(jié)構(gòu)。手指主體的兩側(cè)設(shè)有包覆在側(cè)面加強(qiáng)筋4兩側(cè)的凹形支撐臺1-3。

根部連接頭5采用凸型結(jié)構(gòu)。根部連接頭5的小端設(shè)有兩個(gè)分別伸入氣動(dòng)主腔1和氣動(dòng)副腔2內(nèi)的中空腔體。根部連接頭5的大端的側(cè)面設(shè)有兩個(gè)對稱設(shè)置的進(jìn)氣口5-1和兩個(gè)對稱設(shè)置的環(huán)形連接頭5-2。兩個(gè)進(jìn)氣口5-1的中心連接線垂直于兩個(gè)環(huán)形連接頭5-2的中心連接線。

根部鎖緊裝置6包括第一墊塊6-1、第二墊塊6-2和卡箍及其鎖緊裝置6-3。第一墊塊6-1和第二墊塊6-2的厚度與根部連接頭5的小端的長度一致?？ü考捌滏i緊裝置6-3鎖緊在手指主體的指根部位，并與根部連接頭5的小端位置相對應(yīng)。第一墊塊6-1設(shè)置在手指主體的背面與卡箍及其鎖緊裝置6-3之間。第二墊塊6-2設(shè)置在手指主體的夾持面及兩側(cè)面與卡箍及其鎖緊裝置6-3之間。

末端應(yīng)力傳感器7設(shè)置在手指主體的指尖部位的絨毛式吸盤8的間隙中。末端應(yīng)力傳感器7采用條形結(jié)構(gòu)，包括截面為半圓形的硅膠以及封裝在截面為半圓形的硅膠內(nèi)的敏感材料和柔性電路。

末端應(yīng)力傳感器7的厚度低于絨毛式吸盤8的高度，當(dāng)每個(gè)末端應(yīng)力傳感器7兩側(cè)的絨毛式吸盤8因進(jìn)行夾持動(dòng)作而展開時(shí)，都會碰到末端應(yīng)力傳感器7，引起電信號的變化。末端應(yīng)力傳感器7的導(dǎo)線可以固定在氣動(dòng)手指的側(cè)邊。

通過控制氣動(dòng)主腔1與氣動(dòng)副腔2的壓力差可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)縮夾緊(正向夾持)和一定程度的外翻松開(或反向夾持)。內(nèi)縮夾緊(正向夾持)適于夾持柔性物體、異形工件以及體積較小的工件，適用的工件重量范圍較大。反向夾持的接觸面為第三背面加強(qiáng)筋3-3的外表面，適于夾持表面較平整的工件或質(zhì)量相對較小的剛性工件。

本實(shí)施例的靈活氣動(dòng)手指的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

①、采用軟體材料3d打印一體成型技術(shù)生產(chǎn)出帶有氣動(dòng)主腔1、氣動(dòng)副腔2、凸臺1-1、外伸凹槽結(jié)構(gòu)1-2和凹形支撐臺1-3的手指主體(可以采用熔融沉積或光固化的方法)，并在氣動(dòng)主腔1的側(cè)面打印出小型的軟體套線管(依據(jù)氣動(dòng)手指的總長度可將套線管分為兩段或三段，兩段之間設(shè)有一定間隙，方便導(dǎo)線安裝)。

②、采用澆注或光固化的方法將敏感材料和柔性電路封裝在半圓形的硅膠內(nèi)得到末端應(yīng)力傳感器7，再粘貼到手指主體的夾持面上的相應(yīng)位置。然后安裝導(dǎo)線，通過氣動(dòng)主腔1側(cè)面的小型軟體套線管將導(dǎo)線引至氣動(dòng)主腔1的根部。

③、在一個(gè)平面式基體上打印陣列式分布的絨毛式吸盤8，再采用硅膠粘合劑粘貼在手指主體的夾持面上。

④、采用彈性較小的材料(如纖維布)裁剪出第一背面加強(qiáng)筋3-1和第三背面加強(qiáng)筋3-3，并在與凸臺1-1的配合處打孔。然后采用彈性較大的軟體材料通過3d打印或者采用橡膠進(jìn)行裁剪得到第二背面加強(qiáng)筋3-2，并在與凸臺1-1的配合處打孔。然后在手指主體的背面依次安裝第一背面加強(qiáng)筋3-1、第二背面加強(qiáng)筋3-2和第三背面加強(qiáng)筋3-3。第一背面加強(qiáng)筋3-1的安裝方法具體為：先將一只手的手指或支撐工具深入氣動(dòng)主腔1，再用另一只手將第一背面加強(qiáng)筋3-1的根部與手指主體的指根部位的外伸凹槽結(jié)構(gòu)1-2的根部對齊，然后將第一背面加強(qiáng)筋3-1按壓入外伸凹槽結(jié)構(gòu)1-2內(nèi)，并將相應(yīng)的凸臺1-1依次按壓至第一背面加強(qiáng)筋3-1的孔內(nèi)。第二背面加強(qiáng)筋3-2的安裝方法與第一背面加強(qiáng)筋3-1的安裝方法一致。第三背面加強(qiáng)筋3-3的安裝方法具體為：將第三背面加強(qiáng)筋3-3的指尖部位的凸臺1-1依次按壓至第三背面加強(qiáng)筋3-3的孔內(nèi)。

⑤、采用澆注的方法將金屬片封裝在硅膠內(nèi)得到側(cè)面加強(qiáng)筋4，再粘貼到手指主體的凹形支撐臺1-3內(nèi)。然后采用機(jī)加工的方法得到根部連接頭5。

⑥、采用3d打印得到根部鎖緊裝置6的第一墊塊6-1和第二墊塊6-2(或者將第一墊塊6-1和第二墊塊6-2與手指主體采用3d打印成一體)?？ü考捌滏i緊裝置6-3采用市場上的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

⑦將根部連接頭5小端的兩個(gè)中空腔體分別插入氣動(dòng)主腔1和氣動(dòng)副腔2內(nèi)，再由一人用一只手固定根部連接頭5及其與氣動(dòng)主腔1的連接處，另一手固定氣動(dòng)主腔1的末端，使手指主體保持水平。然后放好第一墊塊6-1和第二墊塊6-2，并使第二墊塊6-2的底部處于操作平面上。然后套上卡箍及其鎖緊裝置6-3，并調(diào)整第一墊塊6-1和第二墊塊6-2的位置使配合緊密，然后對卡箍及其鎖緊裝置6-3進(jìn)行鎖緊固定。

⑧、最后將根部連接頭5連接到機(jī)械手上，對兩個(gè)進(jìn)氣口5-1分別進(jìn)行通氣，對末端應(yīng)力傳感器7進(jìn)行接線及調(diào)試即可正常工作。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。