[发明专利]用于基于吸力抓握袋装物体的末端执行器装置和系统

说明书

本发明涉及一种用于基于吸力抓握袋装物体的末端执行器装置和系统，其可包括具有真空管线开口和物体接合区域的主体结构，真空管线开口构造成将真空压力系统的至少一条压力管线联接到主体结构的限定内部通道；主体结构包括限定凹形内腔室的内部结构，该内腔室具有在物体接合区域处的腔室开口；并且内部结构包括沿着凹形内腔室的至少一个壁定位的入口孔阵列，其中每个入口孔都在主体中限定了通向限定内部通道的开口。主体结构还可以包括吸盘系统，该吸盘系统包括在物体接合区域处的柔性密封唇形部；其中，腔室开口定位在密封唇形部的抓握区域内部。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年4月1日提交的美国临时申请No.63/003,728的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及拾放末端执行器的领域，更具体地涉及一种用于基于吸力抓握袋装物体的新型的有用的末端执行器装置和系统。

背景技术

拾放装置经常使用吸盘式末端执行器来拾取物体。吸盘式末端执行器与受控的压力真空系统一起使用，以在抓握物体进行操纵时建立基于压力的密封。常见类型的末端执行器是由柔性材料制成的吸盘装置，其具有连接到末端执行器的接合侧的一系列波纹管。虽然这些末端执行器对某些材料比如具有平坦表面的刚性物体有用，但它们并不是对所有类型的物体都有用，其成功夹持包裹在诸如塑料或硅胶袋之类的可变形薄膜中的物品的概率较低。

袋装货物的抓握和操纵是一个常见的目标。随着电子商务的兴起，对涉及袋装货物的自动化的需求不断增加。然而，使用吸盘式末端执行器抓握袋装物品有很多问题。一个主要挑战是，当物体被抓住时，松散的袋子薄膜会滑动或滚动。这可能会破坏用以保持物品的基于压力的密封，从而导致物品掉落。材料滚动会是一个大问题，尤其是在将袋装物体保持与重力成一定角度时。物体的重量会对袋子施加拉力，由此袋子滚动并从吸盘的表面剥落，从而破坏密封。

另外，许多吸盘设计具有薄的柔性凸缘，其通常必须变形以贴合柔性表面，比如袋子。然而，这些薄的柔性材料容易破裂，使用寿命有限。

可以使用替代的末端执行器，比如被致动的夹具，但它们需要额外的机构并且在应对袋装物体时存在其它挑战。

当拾放设备必须应对诸如袋装物品和盒装物品的多种类型的包装物品时，应对袋装物品存在更大的挑战。

因此，在拾放末端执行器领域中需要创建一种用于基于吸力抓握袋装物体的新型的有用的末端执行器装置和系统。本发明提供了这样一种新型的有用的系统和方法。

附图说明

图1A-1F是具有凹形内腔室的末端执行器的示例性变型的侧视截面示意图。

图2A和2B是袋子与末端执行器的相互作用的侧视截面示意图。

图3A和3B是与图3A中的袋装物体和图3B中的实心物体接合的混合末端执行器变型与袋子的相互作用的侧视截面示意图。

图4A-4C是末端执行器抓住袋子并将袋子保持在不同取向上的示例性顺序的示意图。

图5是具有凹形内腔室的一个末端执行器变型的详细侧视截面示意图。

图6是具有实心体和在不同壁上的入口孔的替代末端执行器变型的详细侧视截面示意图。

图7是具有沿着内部结构的内表面的入口孔的末端执行器的一个变型的侧视截面示意图。

图8是针对具有唇形结构的末端执行器的一个变型示出了末端执行器的特征的侧视截面示意图。

图9是具有内部唇形特征的末端执行器的变型的侧视截面示意图。

图10A是具有唇形部的末端执行器的一个变型的侧视截面示意图。