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摘要：本发明提供了一种可多模态灵巧操作的刚柔耦合抓手，具备刚柔耦合的特性，旨在提高机械手的控制精度、输出功率及适应性和交互性。该灵巧抓手包括多组灵巧手指，每组包括左右摆动单元、软体抓取单元和头部伸缩单元，实现灵巧手指在三个方向上的运动，完成三维空间内的精确操作。左右摆动单元采用气动控制，内嵌刚性片，实现刚柔耦合，提升结构稳定性和输出力，同时增强对易碎、易损物体的抓取贴合性。进一步地，抓手还包括软体包络手掌，具有变刚度抓取能力，适应不同被操作对象。整体设计使该灵巧抓手适应复杂多变的工作环境，提供高效、准确的抓取解决方案。

主权项：1.一种可多模态抓取的灵巧抓手，其特征在于，包括固定装置以及多组左右摆动单元、软体抓取单元和头部伸缩单元，每组左右摆动单元、软体抓取单元和头部伸缩单元组成一个灵巧手指；所述左右摆动单元固定在所述固定装置上，用于实现灵巧手指在左右方向上的摆动，以调整抓取位置；所述左右摆动单元与所述软体抓取单元串联相接，分别形成灵巧手指的第一段和第二段，所述软体抓取单元用于实现灵巧手指在前后方向上的运动和抓取动作，所述头部伸缩单元与所述软体抓取单元的指端相连，形成灵巧手指的第三段，用于实现灵巧手指的径向伸长和捏取动作；其中，所述左右摆动单元包括左右摆动单元骨架和基于所述左右摆动单元骨架设置的左右摆动单元气腔，所述左右摆动单元气腔通过气路充气实现气腔的膨胀变形，从而驱动所述左右摆动单元进行左偏移或右偏移；所述左右摆动单元骨架内嵌有刚性片，形成刚柔耦合，通过所述刚性片增强左右摆动单元与软体抓取单元之间连接部分的刚度，使得所述左右摆动单元骨架在左右摆动方向易发生挠度变形，而在与摆动方向正交的方向上不易发生弯曲，在不影响所述左右摆动单元左偏或右偏动作的同时为所述软体抓取单元提供支持力；所述软体抓取单元包括软体抓取单元骨架、内侧气腔和外侧气腔，所述软体抓取单元骨架与所述左右摆动单元骨架一体浇筑成形，初始状态为弯曲态，形成具有挠度的弯曲形仿工字梁；所述内侧气腔和所述外侧气腔分别设置在所述软体抓取单元骨架的内侧凹槽和外侧凹槽中，所述内侧气腔和所述外侧气腔内部为栅格结构以适应不同形状的被操作对象，每个栅格的截面底侧中心设有气路，以实现气腔的膨胀和收缩；所述内侧气腔和所述外侧气腔的栅格的下底面与气腔四周薄壁相胶接，形成密封结构，所述外侧气腔比所述内侧气腔的壁厚更大；所述头部伸缩单元包括伸缩内层、纤维层、伸缩表层和弹性头部，所述伸缩内层形成头部伸缩单元的内部空间，与所述软体抓取单元的底部通过胶接形成密封结构；所述纤维层设置在所述伸缩内层和所述伸缩表层之间，其在内部气压作用下限制所述伸缩内层的周向膨胀而促进头部伸缩单元沿径向膨胀；所述伸缩表层覆盖在所述纤维层外部；所述弹性头部位于所述头部伸缩单元的末端，为中空结构，其通过气路调节内部气压实现膨胀变形，使得输出力集中于所述弹性头部，以实现对被操作对象的捏取动作；所述左右摆动单元包括多组对称设置的半圆柱形气腔，所述气腔由软材料制成以提供左右摆动所需的柔韧性；多个左右摆动单元骨架交错设置于各组半圆柱形气腔之间，各半圆柱形气腔和各左右摆动单元骨架共同构成软硬交错式摆动结构。

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百度查询： 清华大学深圳国际研究生院 一种可多模态灵巧操作的刚柔耦合抓手