[發明專利]一種螺旋纏繞機器人

有效

• 申請號: 202210571539.7
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114770585B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王展翅;尼克
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發明公開了一種螺旋纏繞機器人，用于作為機器人的末端執行機構取放物品，包括：本體與驅動機構；所述的驅動機構驅動本體自身由伸展狀態與緊密纏繞呈一套或多套相連的等角螺旋狀間轉換，展開放下物品或纏繞抓取物品.旨在解決現有機器人抓取機構負載小，抓取范圍小，適應性差，運動速度慢的問題。本發明通過螺旋運動，機器人可以實現自身緊密的卷曲纏繞，利于提供更大的抓取負載和穩定性，同時本方案所述機器人可以實現不同大小的目標的自適應抓取。

技術領域

本發明涉及機械結構技術領域，涉及機器人末端執行機構，尤其涉及一種螺旋纏繞機器人。

背景技術

機器人的末端執行機構多為抓取機構，抓取機構是機器人研究和應用中的關鍵。目前，廣泛應用的機器人抓取機構一般通過若干機械手指的彎曲和聚攏執行抓取的動作。受構成機械手指的材料和結構限制，這些抓取機構存在負載小，抓取范圍小，適應性差，運動速度慢的缺點。現有的纏繞抓取機構為弧形結構，無法形成自身的緊密纏繞，抓取負載小、穩定性差，且纏繞抓取機構多基于鉸鏈結構，系統復雜度高，加工制備復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種螺旋纏繞機器人，旨在解決現有機器人抓取機構負載小，抓取范圍小，適應性差，運動速度慢的問題。本發明通過螺旋運動，機器人可以實現自身緊密的卷曲纏繞，利于提供更大的抓取負載和穩定性，同時本方案所述機器人可以實現不同大小的目標的自適應抓取。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種螺旋纏繞機器人，用于作為機器人的末端執行機構取放物品，包括：本體與驅動機構；

所述的驅動機構驅動本體自身由伸展狀態與緊密纏繞呈一套或多套相連的等角螺旋狀間轉換，展開放下物品或纏繞抓取物品。

所述的本體包括多個螺旋單元節1，螺旋單元節1的支撐部11縱向厚度尺寸大于抓取部12的縱向厚度尺寸，螺旋單元節1的支撐部11首尾相連，構成一套的等角螺旋本體段的相鄰的螺旋單元節1由首端向末端等比例尺寸變小；本體伸展狀態相鄰的螺旋單元節1的抓取部12間設有間隙；驅動機構驅動相鄰的螺旋單元節1沿支撐部11連接處相對轉動，相鄰的螺旋單元節1的抓取部12間距變化，本體自身由伸展狀態與緊密纏繞呈一套或多套相連的等角螺旋狀間轉換，展開放下物品或纏繞抓取物品。

所述的多個螺旋單元節1構成平面雙邊的本體；驅動機構驅動相鄰的螺旋單元節1分別沿相對的方向轉動，由伸展狀態與緊密纏繞呈等角螺旋狀間轉換，或者；

所述的多個螺旋單元節1構成平面單邊的本體；驅動機構驅動相鄰的螺旋單元節1沿單一方向轉動，由伸展狀態與緊密纏繞呈等角螺旋狀間轉換或者；

所述的多個螺旋單元節1構成空間多邊的本體；驅動機構驅動相鄰的螺旋單元節1可分別沿任意的方向轉動，由伸展狀態與緊密纏繞呈等角螺旋狀間轉換。

所述的本體由平面材料切割剪裁后折疊組合而成。

所述的驅動機構為牽引驅動機構，包括牽引繩2，牽引繩2一端由首端依次穿過螺旋單元節1的支撐部11與抓取部12間的縱向通孔3，固定于末端的螺旋單元節1上，由另一端拉緊牽引繩2驅動相鄰的螺旋單元節1沿支撐部11連接處相對轉動，相鄰的螺旋單元節1的抓取部12間距變小，自身緊密纏繞呈等角螺旋狀，抓取物品。

所述的驅動機構為流體驅動機構，包括設于螺旋單元節1的抓取部12間的驅動腔4，驅動腔4通過管路連通流體控制裝置，流體控制裝置通過改變驅動腔4的動作參數控制相鄰的螺旋單元節1轉動，自身由伸展狀態緊密纏繞呈等角螺旋狀，抓取物品。

所述的驅動機構為磁體驅動機構，包括設于螺旋單元節1的抓取部12上的電磁體，電磁體5連接磁體控制裝置，磁體控制裝置通過電磁體控制相鄰的螺旋單元節1轉動，自身由伸展狀態緊密纏繞呈等角螺旋狀。