[发明专利]欠驱动夹持器、机器人及夹取物体的方法

说明书

本发明涉及一种欠驱动夹持器，包括机架，还包括夹指驱动组件，夹指驱动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和夹指杆，第一连杆、第二连杆、第三连杆和夹指杆组成平行四杆结构，还包括弹性组件和驱动组件，所述弹性组件约束在所述机架和所述第二连杆之间；所述驱动组件用于在所述欠驱动夹持器执行夹取任务时，驱动所述第三连杆运动。还涉及一种机器人和一种夹取物体的方法。能够自适应平夹和包覆夹取。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种欠驱动夹持器、机器人及一种夹取物体的方法。

背景技术

在机器人操作与抓取中，通常需要应对不同形状，不同尺寸，不同材质的物体。常规夹持器一般使用平行夹持器结构，夹持器的两个指面平行对称布置，同时平行移动，做开合动作，夹取物品。由于夹持器末端指面平行，在夹取某些异形物体时，会有加持中脱落的风险，而在增加夹持驱动力的过程中，有可能损坏被夹持物体。

发明内容

本发明为了克服现有技术中平行夹持器只能进行平夹造成夹取异形物体时，有脱落的风险或者损坏被夹持物体的，提供了一种能够根据待夹取物的形状适应进行平夹或者包覆夹取的夹持器，具体地，第一方面，本发明实施例提供了一种欠驱动夹持器，包括机架，还包括位于所述欠驱动夹持器的夹取区域周围的夹指驱动组件，其中，所述夹指驱动组件包括与所述机架铰接的第一连杆、与所述第一连杆铰接的第二连杆、与所述第二连杆铰接的第三连杆、与所述第三连杆铰接的夹指杆，所述夹指杆还与所述第一连杆铰接，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和所述夹指杆组成平行四杆结构，所述第二连杆还与所述机架铰接，所述夹指杆包括用于夹取位于夹取区域的待夹取物的夹指部；所述第一连杆与所述机架铰接的旋转轴线、所述第一连杆与所述第二连杆铰接的旋转轴线和所述第二连杆与所述机架铰接的旋转轴线共线；

所述夹指驱动组件还包括弹性组件和驱动组件，所述弹性组件约束在所述机架和所述第二连杆之间；所述驱动组件用于在所述欠驱动夹持器执行夹取任务时，驱动所述第三连杆运动以使所述夹指部向靠近待夹取物的方向运动直到所述夹指驱动组件与待夹取物接触后使所述夹指部实现平夹或者包覆夹取；所述弹性组件用于在所述欠驱动夹持器执行夹取任务时，弹性限制所述第二连杆的旋转运动。

本发明实施例第二方面提供了一种机器人，在所述机器人的末端安装有上述的欠驱动夹持器。使得上述的欠驱动夹持器能够运用到各个机器人末端上。

本发明实施例第三方面提供了一种夹取物体的方法，利用上述欠驱动夹持器对待夹取物进行夹取，其中，所述夹取物体的方法包括如下步骤：

获取待夹取物的待夹取面的特征；

判断所述待夹取面为平面时，移动所述欠驱动夹持器的位置以使所述待夹取面与所述夹指驱动组件接触时，所述夹指杆与所述待夹取面接触，然后控制所述驱动组件运动，以使所述夹指部对所述待夹取面进行平夹；

判断所述待夹取面为凸面时，移动所述欠驱动夹持器的位置以使所述待夹取面与所述夹指驱动组件接触时，接触点位于所述驱动组件向所述第三连杆提供的驱动力的左侧，然后控制所述驱动组件运动，以使所述夹指部对所述待夹取面进行包覆夹取。

进一步地，所述待夹取面的特征通过深度摄像头、或者激光雷达进行采集生成。

本发明实施例中的夹持器采用了欠驱动的方式，实现能够根据待夹取物的外形进行适应夹取，当夹取物的表面为平面时，夹持器能够进行平夹，当所述夹取物为异面时，夹持器能够适应转换成包覆夹取；利用夹持器进行搬运待夹取物时，由于能够适应性地夹取，保证了夹持器对夹取物的夹持力稳定可靠，避免出现脱落的情形，同时采用包覆夹取，保证有足够的与物体的接触面，使得受力均匀，避免出现破坏待夹取物的情况。本发明实施例中夹持器即能实现平夹也能实现包覆夹取，为使用者提供了多种选择，在利用本发明实施例中的夹持器进行夹取物体的任务时，可根据待夹取物的外形，控制夹持器的中心相对待夹取物的位置，实现多种夹取方式。

附图说明