[发明专利]多维杆簇自适应机器人抓持装置

说明书

多维杆簇自适应机器人抓持装置，属于机器人抓持装置技术领域，包括机架、流体源、可排空流体容器、多个杆群组件、多个电磁阀和多个导管等；所述杆群组件包括基座、柔性膜皮和阵列排布的多个推杆组件。该装置通过流体源、柔性膜皮与多向布置的杆群组件等综合实现多向自适应抓取功能，能够抓取不同形状、尺寸的物体，适应方向可调；该装置利用流体源驱动柔性膜皮膨胀，使推杆滑出到适应物体形状和尺寸的位置，实现主动自适应抓取；利用多个方向的杆群组件实现了对于物体的多向自适应抓取。

技术领域

本发明属于机器人抓持装置技术领域，特别涉及一种多维杆簇自适应机器人抓持装置的结构设计。

背景技术

机器人抓持装置在机器人领域中有广泛的用途，用于将机器人与物体临时的连接和固定起来，并能够在适当的时候进行释放，前者实现了抓取，后者实现了放开。一般的机器人抓持装置为了降低成本，制作成具有两个相对运动的部分，以便于最简单的实现抓取和释放功能。也有一些模仿人手的结构，设计为具有更多的手指和手指上具有若干关节，但是那样会带来传感和控制的复杂。部分机器人抓持装置具有一定的适应性，即在抓取前并未知晓要抓取的物体是何种形状与大小，在抓取中也未对抓取的物体进行检测传感，但是却可以自动抓取，这种对于物体形状、大小的自动适应性能使得机器人能够更为广泛的抓取不同的物体的同时并不增加传感与控制需求。

Peter B.Scott在文献(Peter B.Scott,“The’Omnigripper’:a form of robotuniversal gripper”,Robotica,1985,vol.3:pp 153-158)中介绍了一种被动式的通用夹持器Omnigripper。该夹持器的许多独立伸缩杆可以在抓取物体时自由伸缩，当机器人的末端靠向放置在某个支持面上的物体时，物体可以挤压伸缩杆向手掌内滑动，由于伸缩杆有许多个，不同的伸缩杆向手掌内的滑动程度不同，这种程度与物体的形状有关。之后，一左一右的两组伸缩杆再合拢夹持住物体，利用伸缩杆从侧面夹持物体。其不足在于：(1)这种杆群所获得的自适应性有局限，因为该夹持器中的所有伸缩杆均沿着同一方向；(2)只有一个方向去适应物体形状，缺乏沿着与伸缩杆垂直的方向上的自适应性能，抓取自适应不足，影响了夹持器的通用性；(3)此外，伸缩杆是一种被动的适应，对物体有一定的硬度要求，抓取软物体时会使物体产生较大变形，对于易碎物体也不能很好抓取；(4)该抓持器所抓取的物体必须放置在有支持面的地方，以便于物体在抓取过程中提供反作用力来推动伸缩杆向手掌内滑动，例如不能抓取用绳子吊在空中的物体。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种多维杆簇自适应机器人抓持装置，该装置能够抓取不同形状、尺寸的物体，具有自适应抓取能力，而且能够实现多个方向的适应，而且多个方向可以适当调节。

本发明采用如下技术方案：