CN108927822A - 一种机器人末端执行器及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人末端执行器及机器人，机器人末端执行器包括末端执行器本体、至少一对夹爪和至少一个吸盘；其中，所述至少一对夹爪设置于所述末端执行器本体上，用于夹取工件，且每对所述夹爪之间的间距可调，所述至少一个吸盘固定于所述夹爪的底部，用于吸取工件。本发明降低了作业成本，提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人末端执行器及机器人。
背景技术
随着科技的发展，机器人在许多领域都得到了广泛应用，例如机械制造、电子技术、农业采摘和拆爆作业等，通过传感器、摄像头和控制装置实现机器人动作的控制，实现难以依靠人力完成或者需要大量人力才能完成的工作。
工件的搬运和码垛需要机器人的末端执行器来实现。通常，末端执行器包括夹爪执行器和吸盘执行器，根据工件所适用的抓取类型，选择不同的末端执行器。在工件的搬运和码垛过程中，为实现对不同抓取类型的工件进行抓取，可同时使用具有夹爪执行器的机器人和具有吸盘执行器的机器人实现对不同抓取类型的工件进行抓取，或者通过更换末端执行器实现对不同抓取类型的工件进行抓取。但使用两个机器人抓取工件大大增加了作业成本，而通过更换末端执行器抓取工件不仅增加了作业成本，还降低了工作效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种机器人末端执行器及机器人，以降低作业成本，提高作业效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种机器人末端执行器，包括末端执行器本体、至少一对夹爪和至少一个吸盘；
其中，所述至少一对夹爪设置于所述末端执行器本体上，用于夹取工件，且每对所述夹爪之间的间距可调，所述至少一个吸盘固定于所述夹爪的底部，用于吸取工件。
进一步地，所述机器人末端执行器包括一对所述夹爪和两个所述吸盘，两个所述吸盘分别固定于一对所述夹爪的底部。
进一步地，所述机器人末端执行器包括左右向夹爪、前后向夹爪和四个所述吸盘，所述左右向夹爪包括一对左右向移动的所述夹爪，所述前后向夹爪包括一对前后向移动的所述夹爪，四个所述吸盘分别固定于所述左右向夹爪和所述前后向夹爪的底部。
进一步地，所述左右向夹爪的移动方向和所述前后向夹爪的移动方向相互正交。
进一步地，所述夹爪夹取所述工件的夹取面贴附有缓冲垫。
另一方面，本发明实施例提供了一种机器人，包括上述一方面所述的机器人末端执行器。
本发明的有益效果是：本发明提供的机器人末端执行器及机器人，通过在机器人末端执行器的夹爪的底部设置吸盘，实现了夹爪及吸盘复合型末端执行器，使得一机器人末端执行器同时具备夹取和吸取的能力，降低了使用两个机器人或更换机器人末端执行器的作业成本，提高了作业效率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是本发明实施例提供的机器人末端执行器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的机器人末端执行器夹取工件时的示意图；
图3是本发明实施例提供的机器人末端执行器通过缩小夹爪间距吸取工件时的示意图；
图4是本发明实施例提供的机器人末端执行器通过增大夹爪间距吸取工件时的示意图；
图5是本发明实施例提供的机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1是本发明实施例提供的机器人末端执行器的结构示意图。该机器人末端执行器集夹爪和吸盘于一体，适用于夹取或吸取工件的情况。如图1所示，该机器人末端执行器包括末端执行器本体1、至少一对夹爪2和至少一个吸盘3。
其中，至少一对夹爪2设置于末端执行器本体1上，用于夹取工件，且每对夹爪2之间的间距d可调，至少一个吸盘3固定于夹爪2的底部，用于吸取工件。
本发明实施例中，机器人末端执行器可只包括一个吸盘3，该吸盘3固定于其中一个夹爪2的底部；机器人末端执行器也可包括多个吸盘3，每个夹爪2的底部可固定设置一个或多个吸盘3，此时，可均分吸盘3对工件的吸附力，进而可吸取更大重量的工件。本实施例中，每个夹爪2的底部设置的吸盘的数量可根据夹爪2底部的面积以及吸盘3的大小确定，同时确保吸盘3的位置不会妨碍夹爪2的夹取操作，且吸盘3可上下吸取工件。
对于不同抓取类型的工件，本实施例可控制夹爪2或吸盘3执行相应的抓取操作。示例性地，对于可夹取工件(如箱体类工件)，如图2所示，可通过调节一对夹爪2之间的间距并通过机器人控制机器人末端执行器移动，使工件5的可夹取部位于一对夹爪2之间，在控制一对夹爪2向心移动，缩小一对夹爪2之间的间距，使夹爪2夹紧工件5的可夹取部，以夹取工件5。对于可吸取工件(如平板类工件以及部分箱体类工件)，如图3所示，可通过机器人控制机器人末端执行器移动，使吸盘3对准工件5的可吸取面，通过机器人末端执行器按压吸盘3至工件5的可吸取面，以真空吸附工件5。
本实施例提供的机器人末端执行器，通过在机器人末端执行器的夹爪的底部设置吸盘，实现了夹爪及吸盘复合型末端执行器，使得一机器人末端执行器同时具备夹取和吸取的能力，降低了使用两个机器人或更换机器人末端执行器的作业成本，提高了作业效率。
可选地，机器人末端执行器包括一对夹爪和两个吸盘，两个吸盘分别固定于一对夹爪的底部。可参考图1，一对夹爪2设置于末端执行器本体1上，每个夹爪2的底部均固定设置一个吸盘3。同时，为实现夹爪2的夹取操作，机器人末端执行器还应包括导向机构和驱动机构，其中，导向机构可以为在末端执行器本体1底部沿夹爪2的夹取方向开设的槽，夹爪2的爪臂穿设于槽中，使夹爪沿该槽移动。驱动机构可设置于末端执行器本体1中，夹爪2的爪臂经槽连接至驱动机构，该驱动机构可以包括两个伺服电机，分别与一个夹爪2的爪臂连接，各自控制夹爪2移动；该驱动机构也可以包括一个夹紧气缸，一对夹爪2的爪臂分别与该夹紧气缸的两个夹紧杆连接，由该夹紧气缸同时控制该对夹爪2移动，以使该对夹爪2执行夹取操作。
本发明实施例中，在机器人末端执行器执行吸取操作时，针对不同尺寸的工件或工件不同大小的可吸取面，可通过调节夹爪之间的间距以稳定牢靠地吸取工件，其中，工件的尺寸越大或工件可吸取面的面积越大，夹爪之间的间距应越大。示例性地，结合图3和图4可以看出，图3中的工件可吸取面的面积小于图4中的工件可吸取面的面积(或者图3中的工件可吸取面在夹爪向心方向上的长度小于图4中的工件可吸取面在夹爪向心方向上的长度)，此时，图3中的夹爪2之间的间距小于图4中的夹爪2之间的间距。
另外，本发明实施例的机器人末端执行器也可包括左右向夹爪、前后向夹爪和四个吸盘，左右向夹爪包括一对左右向移动的夹爪，前后向夹爪包括一对前后向移动的夹爪，四个吸盘分别固定于左右向夹爪和前后向夹爪的底部。
可选地，左右向夹爪的移动方向和前后向夹爪的移动方向相互正交。左右向夹爪和前后向夹爪整体上呈十字形分布，此时，在夹取箱体类工件时，可从工件的四个面夹取工件，使夹取工件更牢固。
可选地，继续参考图1，夹爪2夹取工件的夹取面贴附有缓冲垫4(例如胶垫)，由此，在夹取工件时，缓冲垫4对工件受到的夹力起到缓冲作用，可防止工件因开始受到的瞬时夹力较大而损伤。
本发明实施例提供的机器人末端执行器，可在现有的各种夹爪执行器上直接设置吸盘，实现本发明的夹爪及吸盘复合型末端执行器，由此可大大降低机器人末端执行器的工艺成本及工艺难度。
另一方面，本发明实施例还提供了一种机器人，图5是本发明实施例提供的机器人的结构示意图。如图5所示，该机器人100包括本发明实施例提供的机器人末端执行器10。
需要说明的是，图5仅示例性地示出了一种机器人结构，但本发明对机器人的具体结构不作限制，只要机器人的末端执行器为本发明提供的机器人末端执行器即可。
本实施例提供的机器人，通过在机器人末端执行器的夹爪的底部设置吸盘，实现了夹爪及吸盘复合型末端执行器，使得一机器人末端执行器同时具备夹取和吸取的能力，降低了使用两个机器人或更换机器人末端执行器的作业成本，提高了作业效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种机器人末端执行器，其特征在于，包括末端执行器本体、至少一对夹爪和至少一个吸盘；
其中，所述至少一对夹爪设置于所述末端执行器本体上，用于夹取工件，且每对所述夹爪之间的间距可调，所述至少一个吸盘固定于所述夹爪的底部，用于吸取工件。
2.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述机器人末端执行器包括一对所述夹爪和两个所述吸盘，两个所述吸盘分别固定于一对所述夹爪的底部。
3.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述机器人末端执行器包括左右向夹爪、前后向夹爪和四个所述吸盘，所述左右向夹爪包括一对左右向移动的所述夹爪，所述前后向夹爪包括一对前后向移动的所述夹爪，四个所述吸盘分别固定于所述左右向夹爪和所述前后向夹爪的底部。
4.根据权利要求3所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述左右向夹爪的移动方向和所述前后向夹爪的移动方向相互正交。
5.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述夹爪夹取所述工件的夹取面贴附有缓冲垫。
6.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的机器人末端执行器。
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