[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

说明书

本发明公开了一种平行二指机械爪，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。本发明还公开了该平行二指机械爪识别被抓物体种类的方法。本发明对不同形状的物体进行抓取时均具有良好的稳定性和适应性。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种平行二指机械爪及其识别被抓物体种类的方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，机器人已从传统的工业应用逐步走向“与人协作”的新领域。由于普通人所处的环境往往属于非结构化环境，这对机器人的感知能力和柔顺性都提出较大挑战。执行机构(机械手)是机器人实现各类复杂操作的重要保证。因此，新型机械爪的设计对于机器人技术的发展具有重要意义。

当前的机械爪按照结构分，可以分成齿轮夹爪、平行夹爪、仿生多指夹爪等结构。平行结构的机械爪相比于多指结构具有更大的接触面积，但是现有的平行结构的机械臂仅适合抓取形状规则、不易碎、不易变形的物体，在抓取对于一些不规则的物体，容易导致物体受力不均匀，从而使物体滑落，在抓取易碎物体更是无法很好的控制力的大小。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种平行二指机械爪及其识别被抓物体种类的方法，对不同形状的物体进行抓取时均具有良好的稳定性和适应性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个实施例公开了一种平行二指机械爪，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。其中将弹性突起部的空腔连通气腔，实现可以通过气压控制弹性大小的弹性突起部阵列，从而可以根据物体的形状、软硬程度来改变气压以控制弹性突起部的弹性大小，来实现对不同物体的抓取。

优选地，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。

优选地，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。采用气动弹性突起部+力传感器阵列的方法，在力传感器的表面安装一层可以用气压控制弹力的弹性突起部，从而实现了压力检测；此外，该机械爪还可以通过感受弹性突起部被压缩的位置和力的大小来检测物体的形状。

优选地，所述弹性柱体的长度小于所述弹性突起部的长度。

优选地，所述力传感器阵列采用压敏电阻力传感器阵列。