[发明专利]一种大负载高度柔性夹持角度动态可调的手爪

说明书

一种大负载高度柔性夹持角度动态可调的手爪，包括箱体，箱体下方设有抓手，箱体内部设有气动元件、可控无刷电机和控制器，箱体上方设有气动控制元件，所述抓手与所述气动元件相连接，所述气动控制元件通过接收控制器的指令来驱动所述气动元件进行闭合张开动作，所述可控无刷电机通过接收控制器的指令来驱动所述抓手转动进行夹持持角度调节。本发明提供了一种可适应多种垃圾分拣场景的大负载高度柔性夹持角度动态可调的手爪。

技术领域

本发明涉及机器人垃圾分拣领域，尤其涉及一种可根据被抓取物体大小调节抓手张开大小的夹取设备。

背景技术

随着人们的环保意识不断的提升，垃圾的合理分拣开始受到大众的关注，人们开始意识到垃圾分拣的重要性；伴随着智能科技的发展，越来越多的垃圾处理公司开始用机器人代替传统人工对垃圾进行分拣处理。

目前，大多数的智能机器人分拣采用吸盘、气动手爪、电动手爪作为抓取部件对垃圾进行分拣，上述抓取方式并不能全面的适应垃圾分拣的需求。以固废垃圾为例，固废垃圾处理现场的环境比较恶劣，吸盘会因为灰尘堵塞，电动手爪的夹取力有限，不能处理固废垃圾中较大的物体，气动手爪由于抓手的张开角度不能任意调节，不能适用于垃圾大小差异较大的场景。

因此，需要一种大负载高度柔性夹持动态可调的手爪，能够根据被夹取物体大小规划抓手张开角度并且具有大的夹持力，与机器人连接部位需要柔性连接，发生碰撞以后可以有效规避后续碰撞。

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种可适应多种垃圾分拣场景的大负载高度柔性夹持角度动态可调的手爪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大负载高度柔性夹持角度动态可调的手爪，包括箱体，箱体下方设有抓手，箱体内部设有气动元件、可控无刷电机和控制器，箱体上方设有气动控制元件，所述抓手与所述气动元件相连接，所述气动控制元件通过接收控制器的指令来驱动所述气动元件进行闭合张开动作，所述可控无刷电机通过接收控制器的指令来驱动所述抓手转动进行夹持持角度调节。

进一步，所述箱体内部还设有调速器、驱动齿轮和传动齿轮，所述驱动齿轮与所述可控无刷电机通过同轴连接，所述传动齿轮通过中间齿轮与所述驱动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述抓手通过所述气动元件过渡连接，所述调速器可以接收控制器的指令来驱动所述可控无刷电机转动指定的角度。所述调速器接收控制器的指令来驱动所述无刷电机转动指定角度，所述驱动齿轮驱动所述传动齿轮转动指定的角度，所述抓手与所述传动齿轮通过所述气动元件连接转动指定角度完成角度动态可调。

再进一步，所述抓手弧度凹陷的内表面设计有小锯齿，加大与被抓物体的摩擦力，使被抓物体不易于脱落，所述抓手与所述气动元件的手指通过螺丝连接，所述气动元件被所述气动控制元件驱动进行张开闭合动作时，所述抓手跟随所述气动元件的手指实现张开闭合动作，实现抓取功能，所述传动齿轮与所述气动元件手指同轴连接，所述传动齿轮被所述可控无刷电机驱动时，所述气动元件手指跟随传动齿轮转动，所述抓手被所述气动元件手指带动旋转完成物体的夹持和角度动态可调功能，所述抓手最下端的锯齿采用高硬度的材料制作，并且可以与抓手分离，在损坏后可进行更换，提高抓手的实用性与经济性。

更进一步，所述箱体上方设有弹性组件和连接件，所述弹性组件包括弹簧、弹性支撑杆和压力传感器，所述弹性组件与机器人通过所述连接件相连接，实现手爪的高度柔性功能。

所述压力传感器与控制器组成闭环控制系统，所述压力传感器可以检测所述手爪运行过程中的压力变化，所述压力传感器将手爪的压力数值反馈给控制器，由控制器进行数据分析，检测所述手爪是否与物体相撞。