[發明專利]一種基于光纖光柵力感知的多模態柔性手爪

在審

• 申請號: 202210437196.5
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114770580A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 袁晗;曹杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/10
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 張琪

本發明涉及自動化控制領域，公開了一種基于光纖光柵力感知的多模態柔性手爪，能夠改變抓取模態，適應不同形狀的被抓取物體。本發明包括基座、第一機械爪、第二機械爪、第三機械爪及驅動組件；第一機械爪設有能夠靠近或遠離基座中心的第一手指；第二、第三機械爪與基座轉動連接，第二機械爪設有能夠靠近或遠離基座中心的第二手指、第三機械爪設有能夠靠近或遠離基座中心的第三手指；驅動組件驅動第二機械爪和第三機械爪能夠沿基座的周邊轉動。本發明配合驅動組件及第二機械爪和第三機械爪與基座之間的轉動連接結構，可以改變第二、第三機械爪之間相對于基座之間的夾角，以實現不同的抓取模態，以抓取不同形狀的物體，提升了適應性范圍。

技術領域

本發明涉及自動化控制領域，特別是一種基于光纖光柵力感知的多模態柔性手爪。

背景技術

機械手臂在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造以及太空探索等領域等應用廣泛，而目前的機械手臂在抓取不同規格的物體時，需要根據實際物體形狀更換不同的抓取裝置，甚至需要更換整個機械手臂，切換十分地繁復，效率低；此外，機械手臂中的柔性機器手由于其自身特性，在抓取過程中會產生較大的形變，因此傳統的力傳感器和力感知方法很難適用于柔性機械手。

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，本發明提出一種基于光纖光柵力感知的多模態柔性手爪，能夠改變抓取模態，適應不同形狀的被抓取物體。

根據本發明實施例的基于光纖光柵力感知的多模態柔性手爪，包括基座、第一機械爪、第二機械爪、第三機械爪及驅動組件；所述第一機械爪設于所述基座上，所述第一機械爪設有能夠靠近或遠離所述基座中心的第一手指；所述第二機械爪與所述基座轉動連接，所述第二機械爪設有能夠靠近或遠離所述基座中心的第二手指；所述第三機械爪與所述基座轉動連接，所述第三機械爪設有能夠靠近或遠離所述基座中心的第三手指；所述驅動組件設于所述基座上，以驅動所述第二機械爪和第三機械爪能夠沿所述基座的周邊轉動。

根據本發明的一些實施例，所述驅動組件同步驅動所述第二機械爪和所述第三機械爪，以調整所述第二手指和所述第三手指相對于所述基座之間的夾角。

根據本發明的一些實施例，所述第一機械爪還包括第一底座、第一驅動件、第一傳動組件；所述第一底座的第一端設于所述基座內，所述第一底座的第二端與所述第一手指轉動連接；所述第一驅動件設于所述基座內；所述第一傳動組件傳動連接于所述第一驅動件和所述第一手指之間。

根據本發明的一些實施例，所述第二機械爪還包括第二底座、第二傳動組件及第二驅動件；所述第二底座的第一端與所述基座轉動連接，所述第二底座的第一端還與所述驅動組件傳動連接，所述第二底座的第二端與所述第二手指轉動連接；所述第二傳動組件的第一端與所述第二底座的第一端轉動連接，所述第二傳動組件的第二端與所述第二手指傳動連接；所述第二驅動件設于所述基座內，且與所述第二傳動組件的第一端傳動連接，以實現所述第二驅動件驅動所述第二手指能夠靠近或遠離所述基座的中心。

根據本發明的一些實施例，所述第三機械爪還包括第三底座、第三傳動組件及第三驅動件，所述第三底座的第一端與所述基座轉動連接，所述第三底座的第一端還與所述驅動組件傳動連接，所述第三底座的第二端與所述第三手指轉動連接；所述第三傳動組件的第一端與所述第三底座的第一端轉動連接，所述第三傳動組件的第二端與所述第三手指傳動連接；所述第三驅動件設于所述基座內，且與所述第三傳動組件的第一端傳動連接，以實現所述第三驅動件驅動所述第三手指能夠靠近或遠離所述基座的中心。

根據本發明的一些實施例，所述驅動組件包括第四驅動件和第四傳動組件，所述第四驅動件固定于所述基座內；所述第四傳動組件傳動連接于所述第四驅動件與所述第二機械爪和所述第三機械爪之間。

根據本發明的一些實施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指由彈性材料制成。

根據本發明的一些實施例，所述第一手指、所述第二手指及所述第三手指的抓取面覆蓋有柔性材料。