[发明专利]一种拾取装置及拾取臂机构

说明书

本发明公开一种拾取臂机构，包括刚性组件和柔性组件，刚性的主臂和调节臂不直接接触待拾取目标物体，主臂和调节臂能够牵引柔性组件，在柔性组件与待拾取目标物体接触并拾取物体的同时，刚性组件调节主臂与调节臂之间的角度，以保证柔性组件与目标拾取物体的充分接触，提高拾取臂机构在拾取以及后续搬运过程中柔性组件的工作稳定性。本发明还提供一种拾取装置，包括上述的拾取臂机构和驱动组件，主臂与驱动组件相连，柔性组件与机器人其他结构相连，驱动组件能够带动拾取臂机构运动，主臂与调节臂发生相对转动，以调整、张紧并支撑柔性基底，柔性组件能够适应异形待拾取目标物体，保证拾取臂机构的稳定拾取，降低拾取装置的控制难度。

技术领域

本发明涉及机器人及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种拾取装置及拾取臂机构。

背景技术

智能制造和机器人是先进装备的前沿领域。机器人末端执行器为机器人实现灵巧操作的核心。

早期的工业机器人基本都采用刚性部件组成，刚性机械部件较易实现，其传动和控制也有比较多的基础研究支持，因而得到了大规模的发展。但随着应用需求的增多：如柔性电子领域中的曲面屏和可穿戴设备的搬运，又如“智慧农业”中的果蔬自动化采摘，以及日用品中的陶瓷、玻璃的搬运，全刚性部件的机器人也暴露了一些明显的缺陷，如：易给目标物留下划痕造成损伤，对异形件适应性差。为此现有技术进一步出现了专用的柔性抓手。

当前常见的柔性抓手主要分为传统刚性结构配合铰链的柔性夹具和软材料结构配合气动驱动的软体柔性夹具，两者都在一定程度上可以实现轻柔地抓取和一定范围内的柔性操控。但现有技术中的柔性末端执行器仍存在一些明显的缺陷：刚性结构实现的柔性抓手的开合角度较小，无法拾取大型曲面物体；而气动软体柔性夹具需要特定的充放气驱动单元配合，控制较为复杂；两者在实际生产和使用过程中，为了获得最适合的夹紧力，往往需要对驱动行程或气压大小进行多次调节，整个过程较为繁琐。

因此，如何改变现有技术中，机器人末端执行器对异形件适应性较差，以及控制复杂的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种拾取装置及拾取臂机构，以解决上述现有技术存在的问题，提高机器人末端执行器对异形件的适应性，同时降低机器人末端执行器控制难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种拾取臂机构，包括：

刚性组件，所述刚性组件包括主臂和调节臂，所述调节臂的一端与所述主臂铰接相连，所述主臂与所述调节臂为刚性结构；

柔性组件，所述柔性组件包括柔性基底和刚毛带，所述刚毛带与所述柔性基底相连，所述柔性基底的一端与所述调节臂相连，所述刚毛带设置于所述柔性基底远离所述刚性组件的一侧，所述刚毛带具有多个能够与待拾取目标物体相接触的刚毛；

所述主臂远离所述调节臂的一端能够与驱动器相连，所述柔性基底远离所述调节臂的一端能够与机器人其他结构相连。

优选地，所述刚毛带具有多个楔形结构，刚毛设置于所述楔形结构上，所述楔形结构朝向所述调节臂的方向倾斜设置。

优选地，所述主臂与所述调节臂的铰接处设置扭簧。

优选地，所述调节臂朝向所述柔性基底的一侧设置弹性垫，所述弹性垫能够与所述柔性基底相抵。

本发明还提供一种拾取装置，包括上述的拾取臂机构和驱动组件，所述主臂与所述驱动组件相连，所述柔性基底与机器人其他结构相连。

优选地，所述驱动组件包括夹持固定架、夹持底座、中心支架、舵机和驱动芯轴，所述夹持固定架与所述夹持底座相连，所述中心支架与所述夹持底座相连，所述舵机固定于所述夹持固定架上，所述驱动芯轴与所述主臂相连，所述驱动芯轴可转动地与所述夹持固定架以及所述夹持底座相连，所述舵机与所述驱动芯轴传动相连，所述柔性基底远离所述调节臂的一端与所述中心支架相连。