[发明专利]一种柔性抓取装置

说明书

本发明提供了一种柔性抓取装置，包括支架和安装在支架上的柔性抓取机构：柔性抓取机构包括顶端敞口设置的气囊、填充在气囊内部的阻塞颗粒以及用于对气囊进行约束的约束组件；气囊顶部的敞口端密封贴设在支架上以将气囊密封，支架上设置有与气囊内部连通的气管；约束组件包括驱动模块和两个相对设置的约束模块，约束模块包括齿条、位于齿条一端垂直于齿条向下设置的支撑杆、以及多条环状的约束带，齿条滑动设置在支架上表面上，两个约束模块的齿条位于支架上表面两侧相对设置，支撑杆位于气囊两侧相对设置，约束带套接在气囊外壁和支撑杆上；齿条与驱动模块传动连接，驱动模块驱动两个齿条运动以带动两根支撑杆靠近或远离气囊。

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种柔性抓取装置。

背景技术

随着社会发展、科技的进步，机器人能代替人类准确完成很多重复性的动作,同时也能代替人类在一些恶劣的环境下工作，或者完成一些高精度的任务，机器人代替人力已经是大势所趋。

然而对人类来说看似简单的任务，比如捡起各种形状的物体，对机器人来说可能非常复杂。想要完成安全抓握不仅需要接触物体，同时也需要在夹持物体时防止物体的滑动。传统机械手爪与夹持对象的接触方式一般为刚性，通过在工件上施加接触压力进而产生摩擦力，或特殊的结构提供的接触力来抓取工件。这种机械手爪结构简单、定位精度高、抓取稳定性强，但工件表面会有所损伤，并且这类机械手爪需要依赖工件的详细参数，如目标的位置、形状、重量、表面情况等来设计或更换新的夹爪，通用互换性差，因此需要一个既可靠又柔和的抓取器来完成该任务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性抓取装置，满足机器人在没有过多传感装置以及控制系统的情况下对未知物品的抓取功能，使机器人能够在各种环境下简易并有效地完成抓取动作，且能够用于多种复杂情况。

为了达到上述目的，本发明提供了一种柔性抓取装置，包括支架和安装在所述支架上的柔性抓取机构；

所述柔性抓取机构包括顶端敞口设置的气囊、填充在所述气囊内部的阻塞颗粒以及用于对所述气囊进行约束的约束组件；所述气囊顶部的敞口端密封贴设在所述支架上以将所述气囊密封，所述支架上设置有与所述气囊内部连通的气管；

所述约束组件包括驱动模块和两个相对设置的约束模块，所述约束模块包括齿条、位于所述齿条一端垂直于所述齿条向下设置的支撑杆、以及多条环状的约束带，所述齿条滑动设置在所述支架上表面上，两个所述约束模块的齿条位于所述支架上表面两侧相对设置，所述支撑杆位于所述气囊两侧相对设置，所述约束带套接在所述气囊外壁和所述支撑杆上；所述齿条与所述驱动模块传动连接，所述驱动模块驱动两个所述齿条运动以带动两根所述支撑杆靠近或远离所述气囊。

进一步，所述支架包括相对设置的连接环和密封板，所述连接环和密封板同心设置，所述连接环和密封板之间通过多根连接板连接；

所述气囊顶部的敞口端密封贴设在所述密封板的外侧板面上；

所述气管穿设在所述密封板上；

所述驱动模块和齿条均安装在所述密封板的内侧板面上。

进一步，所述支撑杆顶端通过滑块固定连接在所述齿条的端部，所述密封板两侧设置有沿所述密封板板面向外延伸的滑动孔，所述滑块滑动安装在所述滑动孔内。

进一步，所述密封板的内侧板面上开设有两端贯穿设置的滑槽，所述滑槽沿所述密封板径向延伸设置，所述齿条滑动安装在所述滑槽内。

进一步，所述驱动模块包括电机、主动齿轮和两个与所述主动齿轮相啮合的传动齿轮，所述主动齿轮通过轮轴转动安装在所述滑槽的中心位置处，所述电机驱动所述轮轴转动，所述传动齿轮分别位于所述滑槽两侧设置，所述传动齿轮与所述齿条一一对应、相互啮合。

进一步，所述气囊的敞口端边缘向外翻折形成连接部，所述连接部通过法兰密封贴合在所述密封板上。