[發明專利]一種具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪

有效

• 申請號: 201810112492.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108453778B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 林楠;仵沛宸;高松群;陳小平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B25J15/06
• 分類號: B25J15/06;B25J15/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

本發明公開了一種具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪，具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪，包括至少兩根手指、基體、電機和氣泵；手指包括彈性板，彈性板上裝有至少5個硬質指骨，硬質指骨上覆蓋有一層硅膠膜，吸盤連接件穿過彈性板、硬質指骨和硅膠膜與吸盤連接，吸盤通過導管與氣泵連接，手指通過鋼絲與基體和電機連接；基體上設有手指支架、鋼絲走線滑輪、電機和滾輪，鋼絲搭載在鋼絲走線滑輪上并與滾輪連接，兩根手指結構相同、對稱安裝在手指支架上。結合軟硬手爪二者優點，通過結構上同時采用“軟體材料”和“硬質材料”的方式，一定程度上提高了手爪抓取負載的能力，能應用于多種環境下的物體抓取等。包括但不限于家用服務領域，物流、垃圾分揀領域等。

技術領域

本發明涉及一種機器人手爪，尤其涉及一種具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪。

背景技術

現有的傳統機器人手爪多使用硬質金屬材料作為支撐結構，使用電機或者液壓驅動，這一類手爪比較穩定，易于操作；另外則是采用硅膠等超彈性體軟體材料作為支撐結構，使用氣壓驅動，這一類手爪靈活性高，比較安全。現在各種手爪都已經運用在工業機器人、分揀機器人、家庭服務機器人等機器人上面執行抓取物體或其他操作。

在日常生活中，人機進行互動的需求越來越大，特別是家用機器人上，而傳統的硬質手爪在動態的環境中容易損壞自身，損壞物體，甚至對人體造成傷害。在家庭環境中，傳統手爪若要實現精確抓取多種物體，需要一系列電機、傳感器協同工作，手爪自由度提高的同時會導致大規模的運算量、昂貴的成本。而軟手爪又不能提供足夠大的負載。在安全性，低成本，足夠負載的要求下，欠驅動軟硬結合手爪應運而生。

合理的手爪結構及抓取物體的方法，是實現抓取的必要條件。現有的欠驅動軟硬結合手爪通常依賴于通過接觸被抓物體的表面產生的摩擦力來抓取物體，但是由于材料的局限性，它們并不能提供較大的摩擦力，導致負載不能很大，同時抓取的物體也不夠穩定。此外，手爪也不能抓取大體積或特殊的物品，比如大體積的水桶和紙張。

由于，硬質材料制作的機器人手爪一般不能抓取柔性物體，而且人機安全交互能力差；而軟體材料制作的機器人手爪一般功能單一，抓取力小，因此，兩者均不能滿足家庭服務機器人能夠抓取各種日常生活物體的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪，包括多根手指、基體、電機和氣泵；

所述手指包括彈性板，所述彈性板上裝有至少5個硬質指骨，所述硬質指骨上覆蓋有一層硅膠膜，吸盤連接件穿過所述彈性板、硬質指骨和硅膠膜與吸盤連接，所述吸盤通過導管與所述氣泵連接，所述手指通過鋼絲與所述基體和電機連接，所述鋼絲置于所述硬質指骨與硅膠膜之間；

所述基體包括基座，所述基座上設有手指支架、鋼絲走線滑輪和滾輪，所述電機固定在基座上，所述滾輪固定在電機的輸出軸上，所述鋼絲搭載在所述鋼絲走線滑輪上并與所述滾輪連接。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪，結合軟硬手爪二者優點，通過結構上同時采用“軟體材料”和“硬質材料”的方式，一定程度上提高了手爪抓取負載的能力。由“軟體材料”與“硬質材料”結合制成。該發明的手爪適用于機器人與人類互動時進行的物體抓取。真空吸盤和機械結構使手爪能夠同時抓取大尺寸和小尺寸的物體，在穩定抓取基礎之上，擴大抓取物體的尺寸范圍，降低了抓取物體時對形狀的建模要求。能應用于多種環境下的物體抓取等。包括但不限于家用服務領域，物流、垃圾分揀領域等。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的具有多種抓取模式的欠驅動真空吸盤手爪的主視結構示意圖；