[实用新型]一种可变换抓取角度的末端手爪

说明书

本新型涉及一种可变换抓取角度的末端手爪，包括：转动连接的一直杆以及一手爪组件，所述直杆用于连接外部机械臂以使得抓取时所述机械臂位于料框外部，所述手爪组件可相对所述直杆转动，以调节手爪组件的轴向延长线与所述直杆间夹角的角度大小，抓取时所述手爪组件与待抓取工件垂直设置。该末端手抓可有效避免机械臂与料框干涉，同时可通过调节手爪组件的轴向延长线与所述直杆间夹角，以增大机械臂的臂展角度范围。

技术领域

本实用新型涉及一种从料框抓取零件的系统，尤其涉及一种可变换抓取角度的末端手爪。

背景技术

在工业制造领域，传统的上下料系统是基于自动化工装或人工的方式实现的，工件笨重，人工操作劳动强度大，对应的招工难。随着工业级3D相机的推广和3D视觉算法的兴起，基于3D视觉的无序分拣上料系统有望将过去的人工或自动化的方式实现智能化，实现自动上下料系统的产业升级。

3D视觉引导应用抓取零件，从料框堆栈中抓取、从积放链中抓取、 EHB输送系统中抓取零件，定位精确，实现高效率自动化率。其中从堆栈料框尤其是深料框中抓取工件最为复杂，料框中的工件通常处于散乱、无序状态，零部件料框抓取时不仅仅需要定位工件位置，还需要判断工件所在的位置，此外还需要面对工种类多，工尺寸不一等问题。

无序分拣所面临的复杂性对机器人提出了更多更高的要求，目前主要面临以下问题：目前无序分拣中，机器人末端手抓设计为长直杆，抓取策略为末端垂直于工件表面吸取，如图1所示，机器人姿态与直杆角度θ(为直杆与料框Z轴方向的夹角)直接相关，在深料框抓取场景中，若直杆角度θ大于30°，机器人易发生臂展不够、与料框干涉等问题。如图2所示，工件倾斜30°时直杆角度已达到30°，若工件倾斜角度增大，直杆角度也势必增大，进而就会引起机器人臂展不够、与料框易干涉等问题。这种抓取策略和手抓设计，只能抓取倾斜角度在±30°以内的工件。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可变换抓取角度的末端手爪，可通过调节手爪组件的轴向延长线与所述直杆间夹角的角度大小，用于增大机械臂的臂展角度范围，同时可有效避免机械臂与料框干涉。

一种可变换抓取角度的末端手爪，包括：转动连接的一直杆以及一手爪组件，所述直杆用于连接外部机械臂以使得抓取时所述机械臂位于料框外部，所述手爪组件可相对所述直杆转动，以调节手爪组件的轴向延长线与所述直杆间夹角的角度大小供增大机械臂的臂展角度范围，抓取时所述手爪组件与待抓取工件垂直设置。

优选地，所述直杆与手爪组件轴向延长线具有呈15度夹角的第一状态以及呈45度夹角的第二状态，所述第一状态和所述第二状态可相互切换。

优选地，所述手爪组件包括供于抓取工件的工件抓取单元以及供于驱动工件抓取单元转动的驱动单元，所述驱动单元供于调节所述直杆与工件抓取单元轴向延长线夹角，工件抓取时所述工件抓取单元与待抓取工件垂直设置；所述驱动单元的一端与所述直杆相连接，所述驱动单元的动力输出端与所述工件抓取单元相连接，以用于将所述驱动单元的驱动力转化为所述工件抓取单元的角度变化力。

优选地，所述手爪组件还包括供于缓冲被抓取工件的抓取方向上压力的缓冲单元，所述缓冲单元的一端与所述工件抓取单元固定连接，所述缓冲单元的另一端与所述驱动单元的动力输出端相连接，所述缓冲单元的轴向与所述工件抓取单元的轴向平行设置，以用于将所述驱动单元的驱动力转化为所述缓冲单元及所述工件抓取单元的角度变化力。

优选地，所述工件抓取单元包括末端磁性吸附件和导磁块，所述缓冲单元、末端磁性吸附件以及导磁块依次连接，所述缓冲单元的缓冲端与所述末端磁性吸附件固定连接，所述导磁块设于所述末端磁性吸附件的抓取端，以供导磁块磁性吸附所述待抓取工件。