[发明专利]水陆两栖用吸附式柔性抓手及抓取方法

说明书

本申请公开一种水陆两栖用吸附式柔性抓手及抓取方法，柔性抓手包括：真空吸盘和柔性囊体，真空吸盘包括中部以及环绕在中部外围的翼部，所述真空吸盘具有与待抓持物相配合的正面以及相对的背面；所述柔性囊体的一侧连接于所述真空吸盘的中部，所述柔性囊体具有：第一状态，所述柔性囊体的外周壁与所述翼部的背面间隔布置；第二状态，相对于所述第一状态、所述柔性囊体受挤压形变，且所述柔性囊体外周壁的至少一部分向所述翼部的背面贴靠。本申请的抓手可水陆两栖使用；稳定的取放抓取表面不平整的物体；取放过程中均能对取放表面均衡施压。

技术领域

本申请涉及一种吸盘式抓取设备，具体涉及一种水陆两栖用吸附式柔性抓手及对应的抓取方法。

背景技术

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

常见的机械手中，其中一种机械手在抓取物件时通过模仿人手从待抓持物件的至少两个不同方向施力，进行物件抓取和移动。例如，公开号为CN 108942886A的中国发明专利申请文献公开了一种水下机器人柔性抓取装置，包括圆柱形钢管、设置在圆柱形钢管一端的限位柱和螺孔、与圆柱形钢管另一端连接的导轨外壳、控制单元、传动结构和执行机构；抓手内置弹簧，使得在抓取中，抓手可以自动适应目标物的外形轮廓，可以抓取任意形状、材质的目标；通过主动改变抓手支架间的距离，被动调节弹簧压缩量，实现柔性抓取；结合电流检测及限位开关，便于实现对抓手初始位置的确定；通过控制步进电机的转速和转角来控制抓手运动速度和运动距离，计算蜗杆传动和丝杠的传动比得出电机转角和机械臂行程的对应关系，可以实现对抓手的位置精确控制。

现有的水下仿生机械手抓取物体受限制，特别是对于具有较大弧形表面、球形表面以及平整表面等的物体，例如大管径管体、大直径球形物体、刚性或柔性薄片等，不能很好的抓取。

发明内容

针对现有仿生机械手存在的如前所述的问题，本申请提供一种水陆两栖用吸附式柔性抓手，适用于具有较大弧形表面、球形表面以及平整表面等物体的取放，例如大管径管体、大直径球形物体、刚性或柔性薄片等，适用于大管径管体、大直径球形物体、刚性或柔性薄片等。

一种水陆两栖用吸附式柔性抓手，包括：

真空吸盘，包括中部以及环绕在中部外围的翼部，所述真空吸盘具有与待抓持物相配合的正面以及相对的背面；

柔性囊体，所述柔性囊体的一侧连接于所述真空吸盘的中部，所述柔性囊体具有：

第一状态，所述柔性囊体的外周壁与所述翼部的背面间隔布置；

第二状态，相对于所述第一状态、所述柔性囊体受挤压形变，且所述柔性囊体外周壁的至少一部分向所述翼部的背面贴靠。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述柔性囊体为旋转体且具有空间上的轴向，所述真空吸盘的中部连接于所述柔性囊体轴向的一端；

第一状态下，所述柔性囊体为腰鼓状；

第二状态下，所述柔性囊体为圆台状，且圆台下底面与所述翼部的背面贴靠。

进一步可选的，第二状态下，所述圆台下底面的外边缘超出所述翼部的外边缘。

可选的，所述真空吸盘具有：

初始状态，所述真空吸盘的正面整体上为曲面结构；