[發明專利]一種大負載高度柔性夾持角度動態可調的手爪

在審

• 申請號: 202110508529.4
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113334416A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉盛;張少波;左小聰;劉學成
• 申請（專利權）人: 杭州視熵科技有限公司
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種大負載高度柔性夾持角度動態可調的手爪，包括箱體，箱體下方設有抓手，箱體內部設有氣動元件、可控無刷電機和控制器，箱體上方設有氣動控制元件，所述抓手與所述氣動元件相連接，所述氣動控制元件通過接收控制器的指令來驅動所述氣動元件進行閉合張開動作，所述可控無刷電機通過接收控制器的指令來驅動所述抓手轉動進行夾持持角度調節。本發明提供了一種可適應多種垃圾分揀場景的大負載高度柔性夾持角度動態可調的手爪。

技術領域

本發明涉及機器人垃圾分揀領域，尤其涉及一種可根據被抓取物體大小調節抓手張開大小的夾取設備。

背景技術

隨著人們的環保意識不斷的提升，垃圾的合理分揀開始受到大眾的關注，人們開始意識到垃圾分揀的重要性；伴隨著智能科技的發展，越來越多的垃圾處理公司開始用機器人代替傳統人工對垃圾進行分揀處理。

目前，大多數的智能機器人分揀采用吸盤、氣動手爪、電動手爪作為抓取部件對垃圾進行分揀，上述抓取方式并不能全面的適應垃圾分揀的需求。以固廢垃圾為例，固廢垃圾處理現場的環境比較惡劣，吸盤會因為灰塵堵塞，電動手爪的夾取力有限，不能處理固廢垃圾中較大的物體，氣動手爪由于抓手的張開角度不能任意調節，不能適用于垃圾大小差異較大的場景。

因此，需要一種大負載高度柔性夾持動態可調的手爪，能夠根據被夾取物體大小規劃抓手張開角度并且具有大的夾持力，與機器人連接部位需要柔性連接，發生碰撞以后可以有效規避后續碰撞。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本發明提供了一種可適應多種垃圾分揀場景的大負載高度柔性夾持角度動態可調的手爪。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種大負載高度柔性夾持角度動態可調的手爪，包括箱體，箱體下方設有抓手，箱體內部設有氣動元件、可控無刷電機和控制器，箱體上方設有氣動控制元件，所述抓手與所述氣動元件相連接，所述氣動控制元件通過接收控制器的指令來驅動所述氣動元件進行閉合張開動作，所述可控無刷電機通過接收控制器的指令來驅動所述抓手轉動進行夾持持角度調節。

進一步，所述箱體內部還設有調速器、驅動齒輪和傳動齒輪，所述驅動齒輪與所述可控無刷電機通過同軸連接，所述傳動齒輪通過中間齒輪與所述驅動齒輪嚙合，所述傳動齒輪與所述抓手通過所述氣動元件過渡連接，所述調速器可以接收控制器的指令來驅動所述可控無刷電機轉動指定的角度。所述調速器接收控制器的指令來驅動所述無刷電機轉動指定角度，所述驅動齒輪驅動所述傳動齒輪轉動指定的角度，所述抓手與所述傳動齒輪通過所述氣動元件連接轉動指定角度完成角度動態可調。

再進一步，所述抓手弧度凹陷的內表面設計有小鋸齒，加大與被抓物體的摩擦力，使被抓物體不易于脫落，所述抓手與所述氣動元件的手指通過螺絲連接，所述氣動元件被所述氣動控制元件驅動進行張開閉合動作時，所述抓手跟隨所述氣動元件的手指實現張開閉合動作，實現抓取功能，所述傳動齒輪與所述氣動元件手指同軸連接，所述傳動齒輪被所述可控無刷電機驅動時，所述氣動元件手指跟隨傳動齒輪轉動，所述抓手被所述氣動元件手指帶動旋轉完成物體的夾持和角度動態可調功能，所述抓手最下端的鋸齒采用高硬度的材料制作，并且可以與抓手分離，在損壞后可進行更換，提高抓手的實用性與經濟性。

更進一步，所述箱體上方設有彈性組件和連接件，所述彈性組件包括彈簧、彈性支撐桿和壓力傳感器，所述彈性組件與機器人通過所述連接件相連接，實現手爪的高度柔性功能。

所述壓力傳感器與控制器組成閉環控制系統，所述壓力傳感器可以檢測所述手爪運行過程中的壓力變化，所述壓力傳感器將手爪的壓力數值反饋給控制器，由控制器進行數據分析，檢測所述手爪是否與物體相撞。