[發(fā)明專利]一種柔性分揀機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710329541.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107020620B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐凱;朱向陽(yáng);陽(yáng)志雄;梁博;趙彬;陳煜陽(yáng);吳中昊;張偉浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J13/00;B07C5/36
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;謝斌

1.一種柔性分揀機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

機(jī)械臂，所述機(jī)械臂具有柔性和平移運(yùn)動(dòng)的特性；所謂柔性是指所述機(jī)械臂能夠進(jìn)行彎曲運(yùn)動(dòng)；所謂平移運(yùn)動(dòng)是指所述機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)扭轉(zhuǎn)，其末端指向一直不變；

末端執(zhí)行器，所述末端執(zhí)行器安裝在所述機(jī)械臂的末端，能夠進(jìn)行伸縮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述機(jī)械臂和末端執(zhí)行器關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂完成彎曲運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述末端執(zhí)行器完成伸縮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

所述機(jī)械臂包括近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、末端執(zhí)行器連接件、驅(qū)動(dòng)桿和結(jié)構(gòu)骨，所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)和末端執(zhí)行器連接件順序連接，至少3根所述結(jié)構(gòu)骨從所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)延伸至所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)，各所述結(jié)構(gòu)骨一端固定在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面，另一端固定在所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面；至少3根所述驅(qū)動(dòng)桿固定在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)與所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)連接處，并從所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面伸出，延伸至所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中；至少3根所述驅(qū)動(dòng)桿分布在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)各所述驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)行推拉運(yùn)動(dòng)；通過(guò)推拉各所述驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的彎曲，帶動(dòng)所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)進(jìn)行與所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)大小相等而方向相反的彎曲運(yùn)動(dòng)，從而保持緊固連接在所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)末端的所述末端執(zhí)行器連接件指向不變。

2.一種柔性分揀機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

機(jī)械臂，所述機(jī)械臂具有柔性和平移運(yùn)動(dòng)的特性；所謂柔性是指所述機(jī)械臂能夠進(jìn)行彎曲運(yùn)動(dòng)；所謂平移運(yùn)動(dòng)是指所述機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)扭轉(zhuǎn)，其末端指向一直不變；

末端執(zhí)行器，所述末端執(zhí)行器安裝在所述機(jī)械臂的末端，能夠進(jìn)行伸縮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述機(jī)械臂和末端執(zhí)行器關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂完成彎曲運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述末端執(zhí)行器完成伸縮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

所述機(jī)械臂包括近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、剛性構(gòu)節(jié)、遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、末端執(zhí)行器連接件、驅(qū)動(dòng)桿和結(jié)構(gòu)骨，所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)、剛性構(gòu)節(jié)、遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)和末端執(zhí)行器連接件順序連接，至少3根所述結(jié)構(gòu)骨從所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)貫穿所述剛性構(gòu)節(jié)后延伸至所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)，各所述結(jié)構(gòu)骨一端固定在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面，另一端固定在所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面；至少3根所述驅(qū)動(dòng)桿固定在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)與所述剛性構(gòu)節(jié)連接處，并從所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的端面伸出，延伸至所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)各所述驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)行推拉運(yùn)動(dòng)；通過(guò)推拉各所述驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的彎曲，所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)的彎曲將帶動(dòng)所述剛性構(gòu)節(jié)的擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)進(jìn)行與所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)大小相等而方向相反的彎曲運(yùn)動(dòng)，從而保持緊固連接在所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)末端的所述末端執(zhí)行器連接件指向不變。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種柔性分揀機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)桿的數(shù)量為4根，4根所述驅(qū)動(dòng)桿兩兩相隔90°分布在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)中，其中相隔180°的所述驅(qū)動(dòng)桿組成一組；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)兩組所述驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)行推拉運(yùn)動(dòng)，每組中的兩根所述驅(qū)動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)量相同而方向相反。

4.如權(quán)利要求1所述的一種柔性分揀機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂還包括近端連續(xù)體固定環(huán)、遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)、間隔環(huán)以及外封皮；所述近端連續(xù)體固定環(huán)和遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)間隔設(shè)置，若干所述間隔環(huán)分布在所述近端連續(xù)體固定環(huán)和遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)之間的間隙中，且所述近端連續(xù)體固定環(huán)和遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)上均開(kāi)設(shè)有中央孔和環(huán)繞在所述中央周圍的若干副孔；各所述驅(qū)動(dòng)桿一端固定在所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)與所述遠(yuǎn)端連續(xù)體機(jī)構(gòu)連接處的所述間隔環(huán)上，另一端依次穿過(guò)所述近端連續(xù)體機(jī)構(gòu)中的所述間隔環(huán)上的副孔，再穿過(guò)所述近端連續(xù)體固定環(huán)上的副孔，最終延伸至所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中；而所述結(jié)構(gòu)骨一端固定在所述近端連續(xù)體固定環(huán)上，另一端依次穿過(guò)所述近端連續(xù)體固定環(huán)與所述遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)之間的各所述間隔環(huán)上的副孔，最終固定在所述遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)上；所述外封皮與所述近端連續(xù)體固定環(huán)和遠(yuǎn)端連續(xù)體固定環(huán)分別固定。