[發明專利]面向異形物體的機器人抓取手爪

有效

• 申請號: 202111215368.6
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN113799162B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 江本赤;卞仕磊;周焰生;劉玉飛;趙轉哲;吳路路;潘家保;張滿滿;李公文;涂志健;陳雅娟;朱家旺
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;B25J15/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 王惠萍

本發明公開了一種面向異形物體的機器人抓取手爪，包括底座、可移動的設置于底座上的多個夾爪和設置于底座上且用于控制所有夾爪進行移動的夾爪滑動驅動機構，夾爪包括與夾爪滑動驅動機構連接的移動指根、手爪指尖、手爪指中、與手爪指中和手爪指尖連接的彈性連接件以及設置于移動指根上且用于控制手爪指中和手爪指尖進行旋轉的彎折機構。本發明面向異形物體的機器人抓取手爪，具有驅動元件較少，控制簡單，手爪負載小，對于異形物體的自適應能力強和抓取較為穩定的優點，拓展了機器人的應用空間，使機器人在面對復雜環境時能夠做出更好的應對。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體地說，本發明涉及一種面向異形物體的機器人抓取手爪。

背景技術

在社會不斷發展的今天，社會分工越來越細致化，工作的種類也開始多樣化。然而，許多工作是人力不能完成的或者達不到預期目標，為此，機器人應運而生。世界各國開始研發機器人技術，以機器人代替人工去完成工作。例如：工廠使用機器人代替人工對汽車進行裝配等，不僅減少了工作的失誤率，同時降低了人力成本，加快了汽車的組裝速度；利用搜救機器人對受災人員進行搜救，既可以加快尋找到受災人員，同時也可以使搜救人員避免在搜救時遭遇危險。

機器人手爪作為機器人與環境交互的結構，最初采用的是對物體進行夾取操控的夾持器，它結構簡單，操作方便且夾取力較大，但由于是單自由度，所以靈活性較差，很難實現對復雜物體的抓取。為了實現機器人手爪擬人化，多關節多手指機器人手爪開始了迅速發展，這種機器人手爪適應物體形狀的能力強，能夠根據需要對各種物體進行抓取，但其結構相對復雜，手爪的負載能力差且控制困難。

機器人手爪在不斷的發展過程中，其應用領域，使用對象以及需要面對的工作環境越來越豐富，所以，目前對于多手指多自由度的機器人手爪的需求日益增長。產生這種狀況的原因大概有以下三個方面：由于機器人手爪需要面對各種復雜的抓取對象，所以要求機器人手爪要擁有較為復雜的結構。設計機器人手爪的主要目的是為了解放人手，利用機器人手爪代替人手完成相應的工作與任務，所以需制作出類似于人手爪結構的多手指多關節型機器人手爪才最為合適。多手指多關節型機器人手爪與人手類似，在外觀上更容易被人認可，容易受到市場與用戶的關注。

為了滿足科學技術發展的需求，20世紀末，多關節多手指型機器人手爪的研究向著豐富的感知能力和高集成度系統的方向發展，機器人手爪進入了快速發展的階段。高系統集成度的機器人手爪擁有很強的靈活性和豐富的抓取功能，但卻存在著以下幾個方面的不足：

1、手爪負載較大。目前的機器人手爪為了完成繁雜的抓取功能，多采用多自由度多手指型的機器人手爪，為了追求手爪的穩定性，多采用電機驅動控制指節，完成手爪對物體的抓取，電機驅動的響應快，產生噪音小，且輸出較為穩定。然而，過多的電機會增加機器人手爪的負載，影響機器人手爪的性能；

2、手爪結構復雜。為了使就機器人手爪能夠實現穩定抓取，傳動方式上多采用齒輪傳動，該種傳動方式的傳動力較大，傳動可靠性較高，但同時體積大，結構也較為復雜，不利于對機器人手爪的控制；

3、手爪的適應能力差。目前機器人手爪在抓取物體的時候存在多種抓取的方式。但是，不同的抓取模式的穩定性與可靠性差別較大，且手爪無法選擇合適的抓取模式增加主動適應物體形狀的能力，進而容易產生抓取不穩的現象。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種面向異形物體的機器人抓取手爪，目的是提高自適應能力。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：面向異形物體的機器人抓取手爪，包括底座、可移動的設置于底座上的多個夾爪和設置于底座上且用于控制所有夾爪進行移動的夾爪滑動驅動機構，夾爪包括與夾爪滑動驅動機構連接的移動指根、手爪指尖、手爪指中、與手爪指中和手爪指尖連接的彈性連接件以及設置于移動指根上且用于控制手爪指中和手爪指尖進行旋轉的彎折機構。