[發明專利]一種機器人自適應夾持器及其視覺-力覺組合自適應夾持方法

有效

• 申請號: 202011278879.8
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112589792B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 劉繼展;單海勇;丁建寧;彭赟
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J15/00;B25J15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機器人自適應夾持器，其特征在于，包括自適應指(1)、直動件(2)和機架(3)；所述直動件(2)設置在機架(3)上，且兩個直動件(2)的移動方向平行；所述直動件(2)與自適應指(1)的尾端鉸接，兩個自適應指(1)相對垂直直動件(2)移動方向的平面對稱；

所述自適應指(1)由指背(7)、指體(9)、指面(14)和指尖(4)組成，指背(7)和指體(9)之間的槽體內部設置刺刃(5)，刺刃(5)尾部與纜繩(11)一端連接，纜繩(11)另一端纏繞在纏繞輪(13)上，纏繞輪(13)與電機(12)連接；刺刃(5)尾部與指體(9)的槽體之間安裝有彈簧(8)；刺刃(5)靠近指體(9)一側設有銷口(15)，指體(9)的槽體內部設有與銷口(15)匹配的彈簧銷(6)；

所述電機(12)和纏繞輪(13)的中心線一致，且所述中心線與直動件(2)和自適應指(1)的尾端鉸接點中心線同軸。

2.根據權利要求1所述的機器人自適應夾持器，其特征在于，所述指面(14)和指尖(4)上均貼裝有電子皮膚(10)。

3.一種根據權利要求1-2任一項所述的機器人自適應夾持器的視覺-力覺組合自適應夾持方法，其特征在于，機器人控制系統接收視覺系統測量的目標形狀和尺寸特征，控制機器人自適應夾持器選擇對應的夾持模式；所述目標的形狀包括球體、圓柱體、正錐體、倒錐體、單凸體、雙凹體、單凹體和彎曲體。

4.根據權利要求3所述的自適應夾持方法，其特征在于，所述球體和圓柱體對應的夾持模式為：

1)圓柱體躺放

當R1.2R_a時，采用側夾模式：機器人自適應夾持器向下夾持，刺刃(5)縮回，兩指尖(4)以相對地面的角度α₁內收，其中α₁的范圍是：80°α₁85°，R為球體和躺放的圓柱體的半徑，R_a為指尖(4)的半徑；

當R≤1.2R_a時，球體被認定為小尺寸細珠、躺放的圓柱體被認定為細絲，采用刺撿模式：機器人自適應夾持器向下夾持，刺刃(5)彈出，兩指尖(4)以相對地面的角度α₂內收，刺刃(5)貼地面刺入球體和躺放圓柱體下部并攏完成刺撿，其中α₂的范圍是：10°α₂15°；

2)圓柱體豎起

采用對夾模式一：機器人自適應夾持器的中心線與圓柱體的中心線垂直，刺刃(5)縮回，兩指面(14)平行。

5.根據權利要求3所述的自適應夾持方法，其特征在于，所述正錐體對應的夾持模式為頭斜夾模式：機器人自適應夾持器的中心線與正錐體的中心線一致，刺刃(5)縮回，兩指尖(4)以相對機器人自適應夾持器中心線夾角β′外傾，其中β′＝β₀-90°，β₀為正錐體的傾角。

6.根據權利要求3所述的自適應夾持方法，其特征在于，所述倒錐體對應的夾持模式為底斜夾模式：機器人自適應夾持器的中心線與倒錐體的中心線一致，刺刃(5)縮回，兩指尖(4)以相對機器人自適應夾持器中心線夾角β″內收，其中β″＝β₁-90°，β₁為倒錐體的傾角。

7.根據權利要求3所述的自適應夾持方法，其特征在于，所述單凸體對應的夾持模式為對夾模式二：刺刃(5)縮回，兩指面(14)平行相對，兩指面(14)沿單凸體對稱平面完成對單凸體的夾持。