[发明专利]一种平行二指机械爪及其识别被抓物体种类的方法

权利要求书

1.一种平行二指机械爪，其特征在于，包括驱动器和相互平行的两个夹爪，两个所述夹爪连接在所述驱动器上，所述驱动器用于驱动至少一个所述夹爪移动，两个所述夹爪的相对设置的内侧上分别阵列排布设置多个弹性突起部，各个所述弹性突起部内均设有空腔以使得在两个所述夹爪夹取物体时受力的所述弹性突起部能够向内收缩。

2.根据权利要求1所述的平行二指机械爪，其特征在于，每个所述弹性突起部从顶部到根部的方向上至少部分的外径逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的平行二指机械爪，其特征在于，每个所述弹性突起部采用分层伸缩结构，且从所述弹性突起部的顶部到根部的方向上，各层伸缩结构的内径越来越大。

4.根据权利要求1所述的平行二指机械爪，其特征在于，每个所述夹爪上设置的多个所述弹性突起部的空腔连通至少一个气腔，每个所述气腔的出口处分别连接气管以通过所述气管对所述气腔进行充气和放气。

5.根据权利要求4所述的平行二指机械爪，其特征在于，在每个所述夹爪内设有至少一组气腔隔板以将所述夹爪内的空腔分隔为多个所述气腔，多个所述弹性突起部的空腔分别连通与各自位置相对应的所述气腔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的平行二指机械爪，其特征在于，每个所述夹爪上还分别设置力传感器阵列，所述力传感器阵列所设置的位置与阵列排布的多个所述弹性突起部的位置相互对应；在每个所述弹性突起部的顶部内壁上设有向所述弹性突起部的根部延伸的弹性柱体，以使得在两个所述夹爪夹取物体时受力的所述弹性突起部对应的所述弹性柱体的端部能够与所述力传感器阵列接触。

7.根据权利要求6所述的平行二指机械爪，其特征在于，所述弹性柱体的长度小于所述弹性突起部的长度。

8.根据权利要求6所述的平行二指机械爪，其特征在于，所述力传感器阵列采用压敏电阻力传感器阵列。

9.一种采用权利要求6所述的平行二指机械爪识别被抓物体种类的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供N类物体，采用所述平行二指机械爪抓取每种物体M次，每次采用所述平行二指机械爪抓取物体时分别采集两个所述夹爪的所述力传感器阵列上所受到的力的矩阵以形成一个样本矩阵，共得到N*M个所述样本矩阵；

S2：计算任意两个所述样本矩阵的欧式距离Dist(x,y)：

其中，x、y分别为任意两个所述样本矩阵，x_i、y_i分别表示x、y矩阵的第i个元素，n为两个所述夹爪的所述弹性突起部的数量之和；

S3：对每个欧式距离进行排序，将欧式距离最小的M个样本矩阵对应的样本分为一类，一共划分为N类；

S4：将每类中的M个样本归入为M个样本中占比最高的那一类，形成KNN分类器；

S5：采用所述平行二指机械爪抓取待分类物体，并采集两个所述夹爪的所述力传感器阵列上所受到的力的矩阵以形成一个待分类样本矩阵，将所述待分类样本矩阵放入所述KNN分类器中，所述KNN分类器选择与所述待分类样本矩阵的欧式距离最近的类别作为所述待分类物体的类别。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在执行步骤S2之前还对N*M个所述样本矩阵分别进行归一化处理，且在步骤S5中还对所述待分类样本矩阵进行归一化处理，以使得所述步骤S2和步骤S5中计算欧式距离时采用的是归一化处理后的所述样本矩阵和所述待分类样本矩阵，其中归一化处理后的矩阵的元素d'_hj为：

其中，d_hj为归一化处理前的矩阵的元素，min(D)为归一化处理前的矩阵中的最小值；max(D)为归一化处理前的矩阵中的最大值。