[實用新型]用于開關(guān)蓋的爪結(jié)構(gòu)、開關(guān)蓋套件以及機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821705725.0
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN209143643U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京鎂伽機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號: B67B3/20
• 分類號: B67B3/20;B67B3/28;B67B7/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉盛

一種用于開關(guān)蓋的爪結(jié)構(gòu)、開關(guān)蓋套件以及機(jī)器人，爪結(jié)構(gòu)包括多個爪部、驅(qū)動組件、爪部安裝座、驅(qū)動芯棒和多個彈性件；多個爪部設(shè)置在爪部安裝座中，每個爪部與爪部安裝座之間均設(shè)置有彈性件；驅(qū)動芯棒與爪部設(shè)有相匹配的漸縮面，在驅(qū)動芯棒的限制下、每個爪部與爪部安裝座之間的彈性件始終處于被壓縮狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動組件驅(qū)動驅(qū)動芯棒向前運動、在驅(qū)動芯棒的推動下，多個爪部向內(nèi)運動并處于收緊狀態(tài)；當(dāng)驅(qū)動組件驅(qū)動驅(qū)動芯棒向后運動、在每個彈性件的彈力作用下，多個爪部向外運動并處于張開狀態(tài)。本實用新型，爪結(jié)構(gòu)通過彈性件的彈力，利用驅(qū)動芯棒與爪部的相匹配的漸縮面，從而使爪結(jié)構(gòu)的尺寸盡可能最小化，實現(xiàn)同時對多個樣品瓶執(zhí)行開關(guān)蓋操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)器人的末端執(zhí)行器領(lǐng)域，特別是一種用于開關(guān)蓋的爪結(jié)構(gòu)、一種開關(guān)蓋套件以及一種機(jī)器人。

背景技術(shù)

機(jī)器人與操作機(jī)(例如起重機(jī)或者純機(jī)械設(shè)備)兩者最根本的不同在于起重機(jī)等純機(jī)械設(shè)備是由人來控制驅(qū)動器，而機(jī)器人是由計算機(jī)編程控制機(jī)器人爪，使用時機(jī)器人主要是根據(jù)預(yù)定的路線從一個初始位置夾取目標(biāo)物體(例如，試管)到目標(biāo)位置。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，例如生命科學(xué)領(lǐng)域。在生命科學(xué)領(lǐng)域，對樣本的檢驗是重要的一環(huán)，例如在醫(yī)院的檢驗科需要對采集的血液、尿液等樣本進(jìn)行各種化驗，在微生物檢驗實驗室需要對采集的樣本進(jìn)行微生物檢測，在基因測序?qū)嶒炇倚枰獙蜻M(jìn)行測序等，這樣通過檢驗可以得到各種檢測結(jié)果，進(jìn)而能夠幫助醫(yī)生或者其他檢驗人員判斷被檢樣本(或被檢人)的狀態(tài)。而在機(jī)器人還沒有出現(xiàn)或者出現(xiàn)了但是還沒有廣泛推廣的初期，上述檢測過程基本都是由人工完成的，當(dāng)然也有些可能是通過純機(jī)械裝置完成的。

而隨著自動化技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的檢測過程已經(jīng)由人工向自動化檢測方向發(fā)展了。不過在整個檢測的很多環(huán)節(jié)還需要人工的參與，例如血液檢測時，通常將被檢人員的血液收集到試管中，試管是用試管蓋封閉的，這樣在運輸過程中不易灑出、不易被二次污染，在送到實驗室進(jìn)行檢測時，就需要檢測人員先將瓶蓋打開、再對試管內(nèi)的血液進(jìn)行處理，檢測完后再將試管的瓶蓋蓋上，最終進(jìn)行存儲/廢棄等操作。然而開關(guān)蓋操作由檢測人員手工完成不僅浪費資源(在實驗室，一般檢測人員均為高級知識分子)，而且對于有些樣品，在開蓋時容易對操作人員的身體健康造成影響，例如，有些樣品在打開蓋時容易產(chǎn)生氣溶膠，而氣溶膠會影響操作人員的身體健康，因此需要機(jī)器或者設(shè)備代替人工執(zhí)行開關(guān)蓋操作，從而保證檢測人員的身體健康。

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了一些用于開關(guān)蓋的技術(shù)方案，例如專利號為201720197286.6、名稱為“樣本試管開蓋上蓋裝置”的中國實用新型專利，在該專利中公開了一種單一試管的開蓋上蓋(上蓋即關(guān)蓋)方案。具體的，開蓋上蓋裝置包括設(shè)置在試管固定裝置旁的底座、安裝在底座上的電動轉(zhuǎn)臺、安裝在電動轉(zhuǎn)臺上方的垂直運動電缸，垂直運動電缸上固定連接有支架，支架可以隨垂直運動電缸上下運動。在支架上安裝有轉(zhuǎn)動裝置(包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和皮帶傳動裝置)，轉(zhuǎn)動裝置的下方設(shè)置有夾爪。上述開關(guān)蓋裝置主要通過以下步驟實現(xiàn)開蓋操作：首先電動轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，使得電動夾爪轉(zhuǎn)動至盛放有樣本試管的樣本試管盤的上方，然后垂直運動電缸帶動夾爪下降并夾取樣本試管，隨后電動轉(zhuǎn)臺再次轉(zhuǎn)動，帶動電動夾爪將夾取的樣本試管放置于底座旁的試管固定裝置處并固定，然后使旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，并帶動皮帶傳動裝置轉(zhuǎn)動，從而帶動電動夾爪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)開蓋操作。

然而，上述開蓋上蓋裝置存在以下缺陷：

1、爪結(jié)構(gòu)的尺寸較大，只能對單一的試管進(jìn)行開關(guān)蓋操作，無法實現(xiàn)同時對多個試管進(jìn)行開關(guān)蓋操作，特別是對于相鄰試管距離較近的情況，由于對爪結(jié)構(gòu)的尺寸要求較為嚴(yán)格，因此爪結(jié)構(gòu)尺寸較大時無法實現(xiàn)對多個試管同時進(jìn)行開關(guān)蓋操作；

2、開關(guān)蓋時，試管需要從試管放置的孔位先移動到試管固定處，然后才能進(jìn)行開關(guān)蓋操作，耗時較長，工作效率較低，而且，采用電缸+皮帶的方式，使得裝置整體的尺寸較大，要求有足夠大安裝空間；

3、只能對單一試管進(jìn)行開關(guān)蓋操作，不能實現(xiàn)流水線作業(yè)，當(dāng)需要檢測的樣本特別多(例如基因檢測一次檢測幾十上百個樣本)時，工作效率特別低下；