[发明专利]一种螺旋缠绕机器人

说明书

本发明公开了一种螺旋缠绕机器人，用于作为机器人的末端执行机构取放物品，包括：本体与驱动机构；所述的驱动机构驱动本体自身由伸展状态与紧密缠绕呈一套或多套相连的等角螺旋状间转换，展开放下物品或缠绕抓取物品.旨在解决现有机器人抓取机构负载小，抓取范围小，适应性差，运动速度慢的问题。本发明通过螺旋运动，机器人可以实现自身紧密的卷曲缠绕，利于提供更大的抓取负载和稳定性，同时本方案所述机器人可以实现不同大小的目标的自适应抓取。

技术领域

本发明涉及机械结构技术领域，涉及机器人末端执行机构，尤其涉及一种螺旋缠绕机器人。

背景技术

机器人的末端执行机构多为抓取机构，抓取机构是机器人研究和应用中的关键。目前，广泛应用的机器人抓取机构一般通过若干机械手指的弯曲和聚拢执行抓取的动作。受构成机械手指的材料和结构限制，这些抓取机构存在负载小，抓取范围小，适应性差，运动速度慢的缺点。现有的缠绕抓取机构为弧形结构，无法形成自身的紧密缠绕，抓取负载小、稳定性差，且缠绕抓取机构多基于铰链结构，系统复杂度高，加工制备复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋缠绕机器人，旨在解决现有机器人抓取机构负载小，抓取范围小，适应性差，运动速度慢的问题。本发明通过螺旋运动，机器人可以实现自身紧密的卷曲缠绕，利于提供更大的抓取负载和稳定性，同时本方案所述机器人可以实现不同大小的目标的自适应抓取。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种螺旋缠绕机器人，用于作为机器人的末端执行机构取放物品，包括：本体与驱动机构；

所述的驱动机构驱动本体自身由伸展状态与紧密缠绕呈一套或多套相连的等角螺旋状间转换，展开放下物品或缠绕抓取物品。

所述的本体包括多个螺旋单元节1，螺旋单元节1的支撑部11纵向厚度尺寸大于抓取部12的纵向厚度尺寸，螺旋单元节1的支撑部11首尾相连，构成一套的等角螺旋本体段的相邻的螺旋单元节1由首端向末端等比例尺寸变小；本体伸展状态相邻的螺旋单元节1的抓取部12间设有间隙；驱动机构驱动相邻的螺旋单元节1沿支撑部11连接处相对转动，相邻的螺旋单元节1的抓取部12间距变化，本体自身由伸展状态与紧密缠绕呈一套或多套相连的等角螺旋状间转换，展开放下物品或缠绕抓取物品。

所述的多个螺旋单元节1构成平面双边的本体；驱动机构驱动相邻的螺旋单元节1分别沿相对的方向转动，由伸展状态与紧密缠绕呈等角螺旋状间转换，或者；

所述的多个螺旋单元节1构成平面单边的本体；驱动机构驱动相邻的螺旋单元节1沿单一方向转动，由伸展状态与紧密缠绕呈等角螺旋状间转换或者；

所述的多个螺旋单元节1构成空间多边的本体；驱动机构驱动相邻的螺旋单元节1可分别沿任意的方向转动，由伸展状态与紧密缠绕呈等角螺旋状间转换。

所述的本体由平面材料切割剪裁后折叠组合而成。

所述的驱动机构为牵引驱动机构，包括牵引绳2，牵引绳2一端由首端依次穿过螺旋单元节1的支撑部11与抓取部12间的纵向通孔3，固定于末端的螺旋单元节1上，由另一端拉紧牵引绳2驱动相邻的螺旋单元节1沿支撑部11连接处相对转动，相邻的螺旋单元节1的抓取部12间距变小，自身紧密缠绕呈等角螺旋状，抓取物品。

所述的驱动机构为流体驱动机构，包括设于螺旋单元节1的抓取部12间的驱动腔4，驱动腔4通过管路连通流体控制装置，流体控制装置通过改变驱动腔4的动作参数控制相邻的螺旋单元节1转动，自身由伸展状态紧密缠绕呈等角螺旋状，抓取物品。

所述的驱动机构为磁体驱动机构，包括设于螺旋单元节1的抓取部12上的电磁体，电磁体5连接磁体控制装置，磁体控制装置通过电磁体控制相邻的螺旋单元节1转动，自身由伸展状态紧密缠绕呈等角螺旋状。