[發明專利]柔性夾具

在審

• 申請號: 202110808576.0
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113319886A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張凌峰;趙鑫;鮑磊;高少龍;杜崢;趙元瑞;李秋實
• 申請（專利權）人: 北京軟體機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J15/12
• 分類號: B25J15/12
• 代理公司: 北京墨丘知識產權代理事務所(普通合伙) 11878
• 代理人: 代峰;谷軼楠

本申請涉及機器人抓手領域，公開了一種柔性夾具，包括：柔性夾具頭和液壓驅動器；其中，所述柔性夾具頭包括柔性材料制成的夾具主體，所述夾具主體內部為中空的腔體；所述液壓驅動器與所述腔體連通，且所述液壓驅動器與所述腔體中填充有液壓介質；所述腔體中的液壓介質中還包括多個空心顆粒。本申請實施例的技術方案通過集成的液壓驅動器和填充的空心顆粒提升了機械手的操控靈活性，確保了機械手運動的速度和效率，使得該柔性夾具可適應不同生產場景的實際需求，應用范圍更廣。

技術領域

本申請涉及機器人抓手領域，特別涉及一種柔性夾具。

背景技術

隨著機械工業和自動控制技術的發展，工業機器人在工業生產的流水線上有了越來越多的應用。早期的工業機器人基本都采用剛性部件組成，剛性機械部件較易實現，其傳動和控制也有比較多的基礎研究支持，因而得到了大規模的發展。但隨著應用需求的增多，全剛性部件的機器人也暴露了一些明顯的缺陷，不能適用于一些特殊的應用場景。典型地，對于易損物品的搬運，傳統工業機械手就不能很好地完成，為此現有技術進一步出現了專用的柔性抓手。

當前常見的柔性抓手主要分為傳統剛性結構配合鉸鏈的柔性夾具和軟材料結構配合氣動驅動的軟體柔性夾具，前者在一定程度上可以實現輕柔地抓取和一定范圍內的柔性操控，后者的抓手器件及操控均比較輕柔，可有效保護易損的被抓取物，實現快捷安全的易損物品搬運。

但是，發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術中的柔性夾具仍存在一些明顯的缺陷：首先，剛性結構實現的柔性夾具造價高、自重大，既不適合于小型企業，也難以大規模推廣應用。而氣動軟體柔性夾具雖然降低了造價，且內充空氣的抓手可降低自重，但其充放氣的氣壓要求需要采用特定的驅動單元配合，比如必須搭配潔凈氣源及相應的專用控制設備才可使用；此外氣體驅動的實現需要有足夠的管道支持氣體輸送，輸氣管道的使用也給機械手的運動造成了一定限制。因此，現有的柔性夾具應用范圍有限，不利于在工業生產中大規模地推廣。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種靈活方便的柔性夾具，以解決現有技術中的柔性夾具適應性有限的問題。

為達到上述目的，本申請實施例的一個方面提供了一種柔性夾具，包括：柔性夾具頭和液壓驅動器；其中，所述柔性夾具頭包括柔性材料制成的夾具主體，所述夾具主體內部為中空的腔體；所述液壓驅動器與所述腔體連通，且所述液壓驅動器與所述腔體中填充有液壓介質；所述腔體中的液壓介質中還包括多個空心顆粒。

在一些實施例中，所述柔性夾具頭為至少一個軟體手指。

在一些實施例中，所述軟體手指至少包括手指指背和手指指板；其中，所述手指指背上設置有至少一個柔性關節，所述柔性關節向遠離所述手指指板的一方凸起，使得所述柔性關節處內部的空腔體積大于非關節處。

在一些實施例中，所述柔性夾具頭為內撐式夾具頭，所述內撐式夾具頭包括至少一個可向外膨脹的彈性件。

在一些實施例中，所述彈性件為柱狀、半球狀或球狀。

在一些實施例中，所述柔性夾具頭為外撐式夾具頭，所述外撐式夾具頭包括至少一個可向內膨脹的彈性件。

在一些實施例中，所述彈性件為環形、弧形、半球狀或球狀。

在一些實施例中，所述空心顆粒為剛性空心顆粒。

在一些實施例中，所述空心顆粒的顆粒度不超過5mm。

在一些實施例中，所述空心顆粒的總體積不小于所述夾具主體的所述腔體的體積的10％。

本申請的實施例提供了一種柔性夾具，通過集成的液壓驅動器和填充的空心顆粒提升了機械手的操控靈活性，確保了機械手運動的速度和效率，使得該柔性夾具可適應不同生產場景的實際需求，應用范圍更廣。

附圖說明