[发明专利]机器人仿生手及抓取方法和系统

说明书

本公开提供了一种机器人仿生手，包括：三指手爪本体，三指手爪本体包括手掌、三个手指，手指包括指根、指中、指前以及指尖，手掌分别与三个手指的指根通过铰接连接，手指的指根与指中通过铰接连接，手指的指中与指前通过铰接连接，手指的指前与指尖为一个整体，三个手指的位置可任意调节；手爪驱动电机，手爪驱动电机置于三指手爪本体上，用于驱动和控制三指手爪本体运转；触觉传感器，触觉传感器置于三指手爪本体的三个手指上，形成阵列式触觉传感器，用于感知物体接触力及接触力分布，并转换为与压力匹配的电信号；以及柔性薄膜压力转换模块，用于将触觉传感器的模拟信号转换为数字信号。本公开还提供了一种机器人仿真手抓取方法和系统。

技术领域

本公开涉及一种机器人手及抓取系统和方法，属于机器人技术领域。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，机器人已经应用于各种各样的领域，代替人完成复杂的工作。

当机器人被用于不同领域时，其工作内容不一样，需要为机器人定制不同的手爪，且传统的机器人手爪都是基于人工示教或视觉引导的方式，无法应对不同材质的物体，容易造成软材质物体的损伤。

如何根据物体的软硬程度来规划正确的操作动作，保证所操作的物体不掉落、不破损，是当前机器人领域的难点。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种机器人手爪及抓取方法和系统。

根据本公开的一个方面，提供了一种机器人仿生手，包括：

三指手爪本体，所述三指手爪本体包括手掌、第一手指、第二手指以及，第三手指，所述手指包括指根、指中、指前以及，指尖，所述手掌分别与所述第一手指、第二手指以及，第三手指的指根通过铰接连接，所述手指的指根与指中通过铰接连接，所述手指的指中与指前通过铰接连接，所述手指的指前与指尖为一个整体，所述第一手指、第二手指以及，第三手指的位置可任意调节；

手爪驱动电机，所述手爪驱动电机置于所述三指手爪本体上，用于驱动和控制所述三指手爪本体运转；

触觉传感器，所述触觉传感器置于所述三指手爪本体的三个手指上，形成阵列式触觉传感器，用于感知物体接触力及接触力分布，并转换为与压力匹配的电信号；以及，

柔性薄膜压力转换模块，用于将所述触觉传感器的模拟信号转换为数字信号。

根据本公开至少一个实施方式的机器人仿生手，所述触觉传感器的组成包括：

聚酰亚胺绝缘层，所述聚酰亚胺绝缘层用环氧树脂作为压阻片的填充物；以及，

高分子聚合物厚膜器件，所述高分子聚合物厚膜器件位于所述聚酰亚胺绝缘层之间。

根据本公开至少一个实施方式的机器人仿生手，所述触觉传感器包括：

感应区，用于感知接触物的接触力；以及，

引脚，用于输出信号。

根据本公开至少一个实施方式的机器人仿生手，所述感应区形状包括圆形或/和长条形。

根据本公开至少一个实施方式的机器人仿生手，所述圆形直径为15mm，所述长条形的长为50mm，所述长条形的宽为15mm。

根据本公开的又一个方面，提供了一种机器人仿生手抓取方法，包括：

机器人仿生手启动抓取；

手爪驱动电机基于抓取参数驱动和控制机器人仿生手的三指手爪本体抓取物体，所述抓取参数包括抓取力大小、抓取姿势和抓取位置；

判断是否抓取成功，如果成功，结束，否则，机器人仿生手的触觉传感器获取接触物的接触力及分布的电信号，并通过机器人仿生手的柔性薄膜压力转换模块转换为数字信号；