[发明专利]一种弹射式快速抓取机器人

说明书

本发明涉及一种弹射式快速抓取机器人，包括发射机构、底座、收缩机构和粘附抓取机构，发射机构包括由大到小依次嵌套连接的套筒一、套筒二、套筒三和套筒四，套筒四内嵌套连接有发射机构末端，套筒二、套筒三和套筒四的筒壁上均开有若干槽道，相邻的套筒之间、以及套筒四与发射机构末端之间通过多根圆柱销进行连接，每根圆柱销外套有弹簧；收缩机构包括底座上安装的伺服电机和转轴，伺服电机输出轴与转轴连接，转轴上固定有非弹性绳的始端，弹性绳的末端与发射机构末端相连；粘附抓取机构包括粘附板，所述粘附板与发射机构末端通过连接装置相连接；与传统的抓取机器人相比，具有速度快、抓取范围广、机动性强、环境适应性强等特点。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其是一种弹射式快速抓取机器人。

背景技术

现有技术中，工业抓取机器人只能应用于结构化环境，且存在本体不可移动，不具备伸展能力、环境适应性较差等局限性等问题，目前国内外科学家都在探索机动灵活、可伸展的、高效的抓取方式。随着生物力学、机械设计、仿生材料、优化控制等多学科的发展与交叉融合，科研人员研究各式各样的抓取机器人，如美国科学家Walker采用四段二自由度的骨节式弹性支柱串联方式模拟象鼻的连续型柔性结构，并采用电机带动绳索驱动弹性体弯曲，实现仿象鼻连续型机器人非结构化环境下的远距离重物抓取，Trivedi等人研制了一种仿章鱼触角机器人，采用气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle)制作具备横向弯曲和纵向延伸能力的驱动单元，模拟章鱼柔性地卷起远距离的目标物体。除此之外，为了提高机器人抓取运动的伸展性能，Guerra采用导轨连接多导管的刚性结构设计了可伸缩机械臂，有效地提高了机器人的抓取空间；

上述各类机器人具有较强的伸展能力，操作范围较大、能够有效实现远距离的目标抓取，但抓取速度慢(均小于0.1m/s)，无法满足实际应用中的抓取速度要求。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的弹射式快速抓取机器人，能够实现远距离目标的快速抓取，与传统的抓取机器人相比，具有速度快、抓取范围广、机动性强、环境适应性强等特点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种弹射式快速抓取机器人，包括发射机构、底座、收缩机构和粘附抓取机构，所述底座成U型结构，U型结构内设置有发射机构，所述发射机构包括由大到小依次嵌套连接的套筒一、套筒二、套筒三和套筒四，所述套筒一的两侧焊接固定在所述U型结构内，所述套筒四内嵌套连接有发射机构末端，所述套筒二、套筒三和套筒四的筒壁上均开有若干槽道，相邻的套筒之间、以及套筒四与发射机构末端之间通过多根圆柱销进行连接，每根圆柱销外套有弹簧；所述收缩机构包括转轴，所述转轴通过轴承机构安装在所述底座上，所述底座的U型结构底部安装有支架，支架上安装伺服电机，所述伺服电机的输出轴与转轴连接，转轴上固定有非弹性绳的始端，非弹性绳在转轴上缠绕多圈，非弹性绳的末端依次穿过各套筒底部中心的中心孔，并与发射机构末端相连；所述粘附抓取机构包括粘附板，所述粘附板与发射机构末端通过连接装置相连接。

其进一步技术方案在于：

所述圆柱销包括第一圆柱销、第二圆柱销和第三圆柱销和第四圆柱销，所述第一圆柱销、第二圆柱销和第三圆柱销的一端分别通过螺纹连接固定在套筒一、套筒二和套筒三的底部，另一端分别伸入套筒二、套筒三和套筒四筒壁的槽道内，所述第四圆柱销的一端通过螺纹连接在套筒四的底部，另一端伸入发射机构末端中。

所述发射机构末端的结构为：与连接装置相连接的圆柱体，所述圆柱体的一端延伸有小圆柱体，所述小圆柱体的端面与非弹性绳的末端固定连接。

本发明的有益效果如下：