[发明专利]一种自适应抓取感知一体化设计的柔性机械手

说明书

本发明公开了一种自适应抓取感知一体化设计的柔性机械手，包括：基座；第一支架，可移动设置在基座上；两个夹爪底座，两个夹爪底座的外侧均与第一支架转动连接，两个夹爪底座各自连接有一个夹爪本体；连杆支座，设置在第一支架上，两个夹爪底座的内侧均与连杆支座转动连接；夹合驱动机构，设置在第一支架上，夹合驱动机构能够驱动连杆支座升降，使得两个夹爪本体夹合或者张开；平移驱动机构，设置在第一支架上，平移驱动机构用于驱动连杆支座左右平移，使得两个夹爪的夹合位置改变，应用上述柔性机械手能够提高机械手工作时的灵巧度。

技术领域

本发明涉及柔性机器人领域，特别是涉及一种自适应抓取感知一体化设计的柔性机械手。

背景技术

随着机器人在工业生产中的大量应用，作为机器人重要的末端机构，机械手的研究越来越受人重视。从仿人手的灵巧手到腱驱动机械手，再到自适应柔性机械手，机械手的发展随着新材料以及仿生学的发展而呈现出了更多元化的发展趋势。而这些机械手也在医疗、物流、加工等多个行业发挥着日益重要的作用。根据机械手的材质以及变形特性，目前的机械手分为了刚性机械手和柔性机械手这两大类。刚性机械手在抓取物体的过程中，具有抓取力度大，抓取稳定等优点。但同时，刚性机械手需要对手指关节的转角或者位移做出精确的设定。由于其刚性特质，对物体形状的包容度较差，难以实现自适应抓取，而且很容易对被抓物体造成伤害。同时，被抓物体的硬度、刚度、体积等因素，也都会影响到手爪的抓取稳定性和准确性。此外，为了实现刚性机械手的稳定抓取，就需要加入多种传感器等反馈工具，大大提高了应用成本。

相对地，柔性机械手对于易变性的柔软物体、易碎的脆性物体和形状不规则的物体都有着显著的抓取优势；但是现有的柔性机械手，一般是通过柔性夹爪对物体进行夹合，由于材质柔软，具有一定的自适应性，在抓取物体时能对被抓物形成包络，在夹合过程当中，两个夹爪一般只能够沿着固定的夹合路径对中夹合，当需要改变夹合位置时，只能够驱动整个机械手移动位置，造成了机械手工作时的灵巧度不足。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种自适应抓取感知一体化设计的柔性机械手，能够提高机械手工作时的灵巧度。

本发明的自适应抓取感知一体化设计的柔性机械手，包括：基座；第一支架，可移动设置在基座上；两个夹爪底座，两个夹爪底座的外侧均与第一支架转动连接，两个夹爪底座各自连接有一个夹爪本体；连杆支座，设置在第一支架上，两个夹爪底座的内侧均与连杆支座转动连接；夹合驱动机构，设置在第一支架上，夹合驱动机构能够驱动连杆支座升降，使得两个夹爪本体夹合或者张开；平移驱动机构，设置在第一支架上，平移驱动机构用于驱动连杆支座左右平移，使得两个夹爪的夹合位置改变。

根据本发明的一些实施例，夹合驱动机构包括：电机丝杆机构，设置在第一支架上，电机丝杆机构的丝杆沿上下方向延伸；滑块，与电机丝杆机构的丝杆螺纹配合，滑块与连杆支座连接。

根据本发明的一些实施例，滑块上连接有沿左右方向延伸的限位轴，滑块与限位轴滑动配合。

根据本发明的一些实施例，电机丝杆机构有两组，两组电机丝杆机构分别设置在第一支架的左右两边。

根据本发明的一些实施例，平移驱动机构包括：第二舵机模块，设置在第一支架上；舵盘，与第二舵机模块驱动连接；连杆支座连接于舵盘的偏心位置。

根据本发明的一些实施例，舵盘上设置有偏心凸块，连杆支座上开设有沿上下方向延伸的滑槽，偏心凸块与滑槽滑动配合。

根据本发明的一些实施例，第一支架上设置有沿左右方向延伸的限位轴，连杆支座与限位轴滑动配合。

根据本发明的一些实施例，第一支架外侧转动连接有连杆机构，连杆机构与夹爪底座转动连接。

根据本发明的一些实施例，基座上设置有第一舵机模块，第一舵机模块用于驱动第一支架转动。