[发明专利]带多个伸缩部件的环形夹持机构以及机械手

说明书

本发明公开了一种带多个伸缩部件的环形夹持机构，包括：环内设置有多个夹持通道的夹持环；以及多个伸缩部件，所述多个伸缩部件由至少一个囊状构件提供，其中，每个伸缩部件内部设置的伸缩空间均位于所述多个夹持通道与所述夹持环的内环壁之间，用于调节所述多个夹持通道的大小。在前述基础上，本发明还提供了一种机械手。本发明的环形夹持机构与机械手能够适应于外观形状不规整的目标物，又具有一定的柔性，能够避免对目标物造成损害，还能够提供较大的抓取力，实现对重量很大的目标物的运输作业。

技术领域

本发明涉及夹持器件领域。更具体地说，本发明涉及带多个伸缩部件的环形夹持机构以及机械手。

背景技术

在物料运输中，经常需要应用机械手携带目标物料，进行自动化作业。虽然目前已经发展出了各式各样的机械手，但是对于某些对保护程度要求较高的器件而言，仍然缺乏合适的夹持与抓取设备。概其常见缺陷有：或是不易抓取目标物，或是易对目标物表面造成磨损，又或是缺乏抓取力，无法夹持大重量之目标物等等。究前述缺陷之原因，不胜枚举，无法一一道尽，总之，对于前述器件而言，寻找一种合适的机械手装置，实在是迫不容缓。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

如上所述，为突破种种技术困境，发明人对机械手结构进行了详细的研究与探索。在研究中，发明人发现，在解决上述问题时，机械手中最重要的部分实际上是夹持机构。

现有机械手中，金属夹持机构由于刚度太大，容易对目标物表面造成损害，而且，常见的通用型金属夹持机构，也很难对形状不规整的物体实施抓取工作；柔性的吸盘类夹持机构，同样对待吸取的目标物表面存在众多的苛刻要求，该类夹持机构需要与目标物表面完全密封接触，才能根据真空原理进行抓取工作，再者，这类的柔性夹持机构，往往也很难提供较大的抓取力。

根据以上发现，发明人提出了如下构思，即如何才能提供一种夹持机构以及相应的机械手，其既能够适应于外观形状不规整的目标物，又具有一定的柔性，能够避免对目标物造成损害，还能够提供较大的抓取力，实现对重量很大的目标物的运输作业。

循此路径，发明人在综合传统的刚性机械手与柔性机械手的基础上，找寻各种合适的设计材料时，最终得以发现，刚性的环状结构结合柔性的囊状构件可以很好的解决前述问题。其主要原理在于，囊状构件因内部具备的伸缩空间可以改变自身的形状，匹配目标物，而刚性环状机构则能够提升夹持机构整体的抓取力。

更具体的设计思路是，将囊状构件设置为与刚性环结构匹配的环形囊状构件，并进一步将囊状构件的伸缩空间设置于刚性环内部，位于刚性环内壁与囊状构件的环内通道之间，这样该环内通道就起到一个夹持作用。在实施抓取工作时，将该环内通道套设于目标物上，通过改变伸缩空间的大小，使得环内通道与目标物完全贴合，实现目标物夹持和运输作业；同时在这种结构中，由于伸缩空间是位于刚性环内壁与环内通道之间，在增大伸缩空间时，刚性环必然给予伸缩空间一个刚性的反弹作用力，并传递至环内通道，从而提升了环内通道与目标物表面的摩擦力，实现更好的夹持效果。

在进一步的优化思路中，发明人提出了一种具有多个夹持通道的环形夹持机构，且针对多个夹持通道进行了一系列的改进，大幅提升了其携带目标物的作业能力。

综上，本发明至少提供了一种环形夹持机构以及机械手，能够适应于外观形状不规整的目标物，同时又具有一定的柔性，能够避免对目标物造成损害，此外还能够提供较大的抓取力，实现对重量很大的目标物的运输作业。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明的第一方面

第一方面提供了一种带多个伸缩部件的环形夹持机构。

在一些实施例中，所述环形夹持机构包括：

环内设置有多个夹持通道的夹持环；以及