本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手，特別涉及基于磁流變效應(yīng)的機(jī)械抓手。

背景技術(shù)：

近現(xiàn)代以來(lái)隨著大工業(yè)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用；其中機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展尤為引人注目，而機(jī)械抓手作為工業(yè)機(jī)器人直接的工作機(jī)構(gòu)其重要性不言而喻；目前各種工業(yè)專用機(jī)械手層出不窮，但是其大多是專注于某一類固定物體，對(duì)于其他目標(biāo)并不適用或者無(wú)法應(yīng)用，適用范圍窄；而且大多專用機(jī)械抓手結(jié)構(gòu)復(fù)雜，響應(yīng)緩慢，制造成本高，維護(hù)難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于磁流變效應(yīng)的機(jī)械抓手，這種機(jī)械抓手結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)單，操作便捷，響應(yīng)速度快，能夠有效地抓取允許的重量范圍內(nèi)的各種形狀的目標(biāo)，應(yīng)用范圍廣

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

基于磁流變效應(yīng)的機(jī)械抓手，包括上基座及下基座，上基座與機(jī)械臂連接，下基座與上基座固定連接，下基座固定有裝填有磁流變液的囊，在下基座上對(duì)應(yīng)于囊的位置固定有電磁線圈。

上述的基于磁流變效應(yīng)的機(jī)械抓手，上基座的中部向下凸起，凸起部與下基座的中部凹孔相配合，上、下基座通過(guò)螺栓連接，囊的開(kāi)口環(huán)繞上基座的凸起固定于上、下基座之間；下基座的下半部分為開(kāi)口形狀，囊突出于下基座的開(kāi)口；在下基座的外部對(duì)應(yīng)于囊的位置固定有電磁線圈。

磁流變效應(yīng)是指磁流變液在外磁場(chǎng)的作用下，能產(chǎn)生明顯的流體的屈服應(yīng)力和表觀粘度的變化，大致有2—3個(gè)數(shù)量級(jí)的變化，在外磁場(chǎng)的作用下會(huì)從液態(tài)變?yōu)轭愃乒腆w的形態(tài)；而當(dāng)撤除外加磁場(chǎng)的作用時(shí)，流體又恢復(fù)原來(lái)的液態(tài)；即磁流變液在磁場(chǎng)的作用下可在液態(tài)和固態(tài)之間進(jìn)行快速可逆的轉(zhuǎn)換。

當(dāng)用軟性的囊覆蓋于物件的表面，再對(duì)電磁線圈通電，使得磁流變液固化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物件的抓取。

軟性的囊可以使用橡膠材料，使用壽命較長(zhǎng)，又具有很好的可塑性，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形態(tài)物件的抓取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
需要突出以下幾點(diǎn)：

1、響應(yīng)快速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和反饋電路以及控制系統(tǒng)。

2、可逆性，磁流變效應(yīng)的可逆性決定了該機(jī)械抓手具有良好的可逆性。

3、能實(shí)現(xiàn)通用形狀的抓取，即該機(jī)械抓手在一定重量范圍內(nèi)可用于各種形狀目標(biāo)物件的抓取。

4、可改進(jìn)性，該實(shí)用新型主要應(yīng)用了磁流變液的磁流變效應(yīng)，因此，當(dāng)采用某些方法使磁流變液磁流變液效應(yīng)增強(qiáng)時(shí)，相應(yīng)的該機(jī)械抓手性能將得到增強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型軟囊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型電路原理圖。

圖中標(biāo)記為：1上基座，2下基座，3電磁線圈，4橡膠囊，5囊的開(kāi)口部分,6墊片。

具體實(shí)施方式

參照附圖，基于磁流變效應(yīng)的機(jī)械抓手，包括上基座1及下基座2，上基座通過(guò)螺栓與機(jī)械臂連接，上基座的中部向下凸起，凸起部與下基座的中部凹孔相配合，上、下基座通過(guò)螺栓連接，橡膠囊4的開(kāi)口4環(huán)繞上基座的凸起固定于上、下基座之間；下基座的下半部分為開(kāi)口形狀，橡膠囊突出于下基座的開(kāi)口；在下基座的外部對(duì)應(yīng)于橡膠囊的位置固定有電磁線圈3。

在橡膠囊中裝填有磁流變液，裝填達(dá)到囊體積的85%左右，留出的部分以備磁流變液固化時(shí)的形變空間。

并且橡膠囊的開(kāi)口部分稍厚，以增加其固定在上、下基座的穩(wěn)定性及提高抓取重量。

在上、下基座間添加墊片6，以保證法蘭結(jié)合面的密封性。

將本實(shí)用新型機(jī)械抓手安裝在機(jī)械臂上，本例通過(guò)螺栓將上基座固定在機(jī)械臂上，以便機(jī)械抓手的進(jìn)行移動(dòng)。

當(dāng)確定抓取目標(biāo)后，通過(guò)機(jī)械臂移動(dòng)到目標(biāo)物體上方，并緩慢向目標(biāo)物體移動(dòng)，逐漸接觸物體，在重力的作用下將橡膠袋覆蓋于物體上，橡膠袋內(nèi)填充有磁流變液，之后通過(guò)電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)使橡膠袋內(nèi)的磁流變液產(chǎn)生磁流變效應(yīng)，此時(shí)磁流變液發(fā)生固化，從而將目標(biāo)物體“抓取”，當(dāng)移動(dòng)到預(yù)定位置后，撤除磁場(chǎng)，磁流變液恢復(fù)流動(dòng)性，“釋放”物體。

電路原理圖中R0是限流電阻，起保護(hù)電路的作用；R是可變電阻，開(kāi)關(guān)閉合之后，通過(guò)調(diào)節(jié)R的大小可以控制輸出電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變液的液—固轉(zhuǎn)換強(qiáng)度的控制。