[发明专利]一种吸盘-手爪复合抓取装置

说明书

本发明提出一种吸盘‑手爪复合抓取装置，属于分拣机器人技术领域，包括基座、外筒、吸盘和由结构相同的多个指段构成的手爪，所述外筒内设有用于驱动所述吸盘上下运动的吸盘驱动部件，该部件一端通过向上延伸的推杆与位于所述基座中心处的吸盘固定连接；多个指段圆周均布在吸盘周围、与基座保持相对平动，且各指段随基座相对于吸盘轴向具有转动自由度。本发明装置能够利用吸盘先吸取物体，然后利用手爪平行夹持物体，针对不同位置的物体，该装置可以通过吸盘与手爪间的相对旋转使得可以吸起物体后再进行手的姿态调整，该装置抓取范围大，结构简单，控制容易，成本低。

技术领域

本发明属于分拣机器人技术领域，尤其涉及一种吸盘-手爪复合抓取装置。

背景技术

随着电子商务的发展，物流成为了实际生产中一个重要的环节，现有的通过人力实现物流的方式存在着很多问题，因此，研制代替人类完成分拣工作的机器人成为了一个重要的课题，但分拣机器人的抓取面临着很多难题，分拣机器人需要在复杂的多物体堆积场景中工作，同时要能有很高的抓取效率，当前分拣机器人在抓取结构上主要分手爪式和吸盘式两种，这两种方式都存在着一定的问题，手爪式分拣机器人的工作区域有限，抓取成功率低，复杂环境适应性差，而吸盘式分拣机器人虽然抓取效率高，适用于复杂环境，但是在移动物体的过程中，由于物体移动方向与吸盘吸取方向大多不同，物体存在容易脱落等问题，并且其不能进行姿态调整，不利于放置。

现有的一种吸盘式机械手，如专利CN107322624A，包括机架，多个连杆，夹持板，电动伸缩杆，除杂腔等。该装置能够通过吸盘与夹持板的配合工作抓取布料。其不足之处在于：该装置的夹持板以转动方式运动，仅针对布料等柔软物体有较好的夹持作用，针对块状物体等硬物无法很好的夹持。

现有的一种复合型机械手，如专利CN206883664U，包括吸盘，复数个手爪等。该机械手兼有手爪夹持机构抓取一般零件、物体和吸盘式机械手抓取细小扁平物体的功能。其不足之处在于：该装置的吸盘结构与手爪结构固定耦合工作，无法单独控制工作，可控性差，另外，手爪与吸盘的相对位置固定，在吸取物体前需对物体的姿态有较好的识别从而才能使手爪更好的抓取物体，而不能吸取物体后在进行调整，对识别和控制的要求高。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的不足之处，提出一种吸盘-手爪复合抓取装置，在已有技术的基础上通过吸盘手爪融合机构提高抓取效率，提高机械手抓取识别的鲁棒性、准确率和速率。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提出的一种吸盘-手爪复合抓取装置，包括基座、外筒、吸盘和由结构相同的多个指段构成的手爪，所述外筒内设有用于驱动所述吸盘上下运动的吸盘驱动部件，该部件一端通过向上延伸的推杆与位于所述基座中心处的所述吸盘固定连接；其特征在于，多个所述指段圆周均布在所述吸盘周围、与所述基座保持相对平动，且各指段随所述基座(1)相对于所述吸盘轴向具有转动自由度。

进一步地，所述基座上在与各所述指段相连处均相对设有两翼缘，在两翼缘与其上方的指段之间设有相互平行的第一连杆和第二连杆、且第一连杆相对于第二连杆更靠近所述吸盘设置，所述第一连杆的底端通过套接在所述基座两翼缘上的第一轴与基座两翼缘形成转动连接，且第一连杆与第一轴固接，所述第一连杆的顶端通过套接在所述指段底端的第二轴与所述指段形成转动连接，所述第二连杆的底端通过套接在基座两翼缘上的第三轴与基座两翼缘形成转动连接，所述第二连杆的顶端通过套接在所述指段底端的第四轴与指段形成转动连接，所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴相互平行且各轴中心点共同构成平行四边形；在所述第一轴上固定有第一齿轮，该齿轮与其下方的第二齿轮啮合，所述第二齿轮由固定于所述基座两翼缘之间的第一电机驱动；在所述基座和外筒之间设有转动轴承，所述外筒内设有第二电机，所述第二电机的输出端通过与所述基座底面相垂直的第五轴与第三齿轮固定连接、带动第三齿轮转动，所述第三齿轮通过一啮合的内齿圈与所述转动轴承的外圈固定连接、带动外圈转动，同时所述转动轴承的外圈与所述基座底部固定、带动基座转动，所述转动轴承的内圈与所述外筒顶端固接。