CN111618866A - 一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人 - Google Patents

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CN111618866A
CN111618866A CN202010320511.7A CN202010320511A CN111618866A CN 111618866 A CN111618866 A CN 111618866A CN 202010320511 A CN202010320511 A CN 202010320511A CN 111618866 A CN111618866 A CN 111618866A
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Abstract

本申请公开了一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人。所述柔性抓持工具包括:第一滚筒结构;韧带结构,所述韧带结构的一端与所述第一滚筒结构连接;第二滚筒结构,所述第二滚筒结构与所述韧带结构的另一端连接,所述第一滚筒结构与所述第二滚筒结构相对设置;第一抓持部,所述第一抓持部与所述第一滚筒结构随动连接;第二抓持部,所述第二抓持部与所述第二滚筒结构随动连接。本申请的柔性抓持工具的第一滚筒结构、韧带结构以及第二滚筒结构组成具有左右手性特征的结构,通过三者之间的相互配合工作,提供了一种不需要液压操作的简单安全且可靠的抓持装置,以便在深海作业时穿戴于刚性抓手上对待抓取物品进行抓取。

Description

一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,特别是涉及一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人。
背景技术
传统的用于深海作业的抓持工具大都由刚性材料制成,在对深海生物进行抓持作业时极易对生物造成损伤,而存在安全性不足的问题。为克服传统抓持器存在的缺陷,出现了软体抓持器。
但是,现有的软体抓持器大多通过内部液压驱动,而为了克服深海的高压,需要对液压系统进行特殊设计,存在加工技术要求高,成本高昂等问题,且即使进行特殊设计,在深海高压环境下,也极容易损坏。
因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的在于提供一种柔性抓持工具来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的,本申请提供一种柔性抓持工具,所述柔性抓持工具包括:
第一滚筒结构;
韧带结构,所述韧带结构的一端与所述第一滚筒结构连接;
第二滚筒结构,所述第二滚筒结构与所述韧带结构的另一端连接,所述第一滚筒结构与所述第二滚筒结构相对设置;
第一抓持部,所述第一抓持部与所述第一滚筒结构随动连接;
第二抓持部,所述第二抓持部与所述第二滚筒结构随动连接;其中,
所述第一滚筒结构被配置为在第一方向力的作用下接近所述第二滚筒结构并将所述第一方向力传递给所述韧带结构;
所述第二滚筒结构被配置为在第二方向力的作用下接近所述第一滚筒结构并将所述第二方向力传递给所述韧带结构;
所述韧带结构被配置为在所述第一方向力以及第二方向力的作用下变形以引导所述第一滚筒结构以及第二滚筒结构的运动轨迹;
所述第一抓持部与所述第二抓持部被配置为在所述第一滚筒结构、第二滚筒结构的运动以及在所述韧带结构的变形作用下相互靠近以夹持位于第一抓持部以及第二抓持部之间的待抓持物体。
可选地,所述第一滚筒结构包括:
第一滚筒本体,所述第一滚筒本体轴向具有通孔,所述第一滚筒本体的外表面与所述韧带结构连接;
第一辐条组,所述第一辐条组安装在所述通孔内,所述第一抓持部与所述第一辐条组连接;
所述第二滚筒结构包括:
第二滚筒本体,所述第二滚筒本体轴向具有通孔,所述第二滚筒本体的外表面与所述韧带结构连接;
第二辐条组,所述第二辐条组安装在所述通孔内,所述第二抓持部与所述第一辐条组连接。
可选地,所述韧带结构包括:
第一片状结构;
第二片状结构,所述第二片状结构的一端与所述第一片状结构连接,所述第一片状结构与所述第二片状结构连接的一端为所述韧带结构的与所述第一滚筒结构连接的一端;
第三片状结构,所述第三片状结构的一端与所述第一片状结构连接,所述第三片状结构的另一端与所述第二片状结构的另一端连接,所述第三片状结构与所述第二片状结构连接的一端,所述第三片状结构与所述第二片状结构连接的一端为所述韧带结构的与所述第二滚筒结构连接的一端;所述第一片状结构、第二片状结构以及第三片状结构合围形成一个容纳空间;
支撑片,所述支撑片安装在所述容纳空间内;其中,
在所述第一方向力以及第二方向力的作用下,所述第一片状结构、第二片状结构以及所述第三片状结构变形;
所述第一滚筒结构被配置为在第一方向力的作用下沿所述第一片状结构的外表面运动;
所述第二滚筒结构被配置为再第二方向力的作用下沿所述第三片状结构的外表面运动。
可选地,所述第一滚筒结构进一步包括第一连接部,所述第一连接部与所述第一滚筒本体的外表面连接,所述第一连接部被配置为与第一卡套连接,并将第一卡套所传递的第一方向力传递给所述第一滚筒本体;
所述第二滚筒结构进一步包括第二连接部,所述第二连接部与所述第二滚筒本体的外表面连接,所述第二连接部被配置为与第二卡套连接,并将第二卡套所传递的第二方向力传递给所述第二滚筒本体。
可选地,所述第一抓持部包括一个第一柔性抓持板以及与所述第一柔性抓持板连接的第一连接部,所述第一连接部与所述第一滚筒结构连接,所述第一柔性抓持板被配置为与所述待抓持物品接触;
所述第二抓持部包括一个第二柔性抓持板以及与所述第二柔性抓持板连接的第二连接部,所述第二连接部与所述第二滚筒结构连接,所述第二柔性抓持板被配置为与所述待抓持物品接触。
可选地,所述第一柔性抓持板的与所述待抓持物品接触的面上设置有至少一个第一凸起部;
所述第二柔性抓持板的与所述抓持物品接触的面上设置有至少一个第二凸起部。
可选地,所述柔性抓持工具进一步包括第一卡套以及第二卡套,其中,所述第一连接部通过所述第一卡套与所述第一刚性抓持臂连接,所述第二连接部通过所述第二卡套与所述第一刚性抓持臂连接。
可选地,所述第一连接部上设置有磁性卡扣结构,所述第一卡套上设置有钢针结构,所述磁性卡扣结构被配置为与第一卡套上的钢针结构配合,以使所述第一连接部与所述第一卡套连接;
所述第二连接部上设置有磁性卡扣结构,所述第二卡套上设置有钢针结构,所述磁性卡扣结构被配置为与第二卡套上的钢针结构配合,以使所述第二连接部与所述第二卡套连接。
本申请还提供了一种柔性抓持组件,所述柔性抓持组件包括:
柔性抓持工具,所述柔性抓持工具为如上所述的柔性抓持工具;
容纳箱,所述容纳箱内设置有多个容纳空间,每个容纳空间内适于存放一个柔性抓持工具。
可选地,所述容纳箱包括:
容纳箱本体,所述容纳箱本体一侧开口,且具有一个内部空间;
至少两个分隔板,各个所述分隔板设置在所述容纳箱本体内,从而将所述内部空间分隔成多个容纳空间;每个分隔板上设置有容置凹槽,每个容置凹槽的形状与所述软体抓持工具外形轮廓相适配,一个容置凹槽被配置为容纳一个所述软体抓持工具。
可选地,每个所述分隔板的一个面向另一个面的方向凹入,形成所述容置凹槽,所述容置凹槽包括第一立壁、第二立壁、第一横壁、第二横壁以及底板,所述第一立壁、第二立壁、第一横壁、第二横壁以及底板将所述容置凹槽分隔成第一容置区域、第二容置区域以及第三容置区域;其中,
所述第一横壁的一端与所述第一立壁连接,所述第一横壁、所述第一立壁以及容纳箱本体的内壁之间的空间为第一容置区域,所述第一容置区域被配置为容纳进入所述容纳箱本体的所述第一卡套;
所述第二横壁的一端与所述第二立壁连接,所述第二横壁、所述第二立壁以及容纳箱本体的内壁之间的空间为第二容置区域,所述第二容置区域被配置为容纳进入所述容纳箱本体的所述第二卡套;
所述容置凹槽的第一容置区域、第二容置区域之外的区域为所述第三容置区域,所述第三容置区域被配置为容纳所述柔性抓持工具。
可选地,所述第一立壁上设置有通孔,所述第一立壁上的通孔被配置为供进入所述容纳箱本体的所述第一卡套上的钢针穿过;
所述第二立壁上设置有通孔,所述第二立壁上的通孔被配置为供进入所述容纳箱本体的所述第二卡套上的钢针穿过。
可选地,所述第一立壁的朝向所述第二立壁的面上设置有第一磁铁容纳槽,所述容纳箱进一步包括第一磁铁,所述第一磁铁容纳在所述容纳槽内,所述第一磁铁被配置为与第一连接部上的磁性卡扣结构配合工作;
所述第二立壁的朝向所述第一立壁的面上设置有第二磁铁容纳槽,所述容纳箱进一步包括第二磁铁,所述第二磁铁容纳在所述第二磁铁容纳槽内,所述第二磁铁被配置为与第二连接部上的磁性卡扣结构配合工作。
本申请还提供了一种深海作业机器人,所述深海作业机器人包括:
机器人本体,所述机器人本体包括第一卡套以及第二卡套;
柔性抓持工具,所述柔性抓持工具为如上所述的柔性抓持工具,所述柔性抓持工具与所述第一卡套以及所述第二卡套连接。
本申请的柔性抓持工具中的第一滚筒结构、韧带结构以及第二滚筒结构组成手性结构的基本单元,通过三者之间的相互配合工作,提供了一种不需要液压操作的简单安全且可靠的抓持装置,从而方便深海作业时对待抓取物品的抓取。
附图说明
图1是根据本申请一实施例的柔性抓持工具的结构示意图。
图2是图1所示的柔性抓持工具的另一结构示意图。
图3是图1所示的柔性抓持工具的另一结构示意图。
图4是图1所示的柔性抓持工具的另一结构示意图。
图5是根据本申请一实施例的柔性抓持组件的结构示意图。
图6是根据本申请一实施例的柔性抓持组件中的分隔板的结构示意图。
附图标记
1-第一滚筒结构;2-韧带结构;3-第二滚筒结构;4-第一抓持部;5-第二抓持部;101-第一滚筒本体;102-第一辐条组;301-第二滚筒本体;302-第二辐条组;21-第一片状结构;22-第二片状结构;23-第三片状结构;24-支撑片;103-第一连接部;6-第一卡套;303-第二连接部;7-第二卡套;41-第一柔性抓持板;42-第一辐条连接部;51-第二柔性抓持板;52-第二辐条连接部;411-第一凸起部;1031-磁性卡扣结构;8-容纳箱;81-容纳箱本体;82-分隔板;831-第一立壁;832-第二立壁;833-第一限位横壁;834-第二限位横壁;835-第一限位侧壁;836-第二限位侧壁;11-第一容置区域;12-第二容置区域;13-第三容置区域;100-柔性抓持工具。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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申请和简化描述,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申请保护范围的限制。
如图1至图4所示的柔性抓持工具包括第一滚筒结构1、韧带结构2、第二滚筒结构3、第一抓持部4以及第二抓持部5,韧带结构2的一端与第一滚筒结构1连接,具体地,在本实施例中,第一滚筒结构的外表面与韧带结构的外表面相切连接;第二滚筒结构3与韧带结构2的另一端连接,具体地,在本实施例中,第一滚筒结构的外表面与韧带结构的外表面相切连接。
参加图1,在本实施例中,第一滚筒结构1与第二滚筒结构3相对设置;第一抓持部4与第一滚筒结构1连接,具体地,第一抓持部4与第一滚筒结构1随动连接;第二抓持部5与第二滚筒结构3连接,具体地,第二抓持部5与第二滚筒结构3随动连接。
第一滚筒结构1被配置为在力(在本实施例中,称为第一方向力)的作用下接近第二滚筒结构3并将第一方向力传递给韧带结构2;第二滚筒结构3被配置为在力(在本实施例中,称为第二方向力)的作用下接近第一滚筒结构1并将第二方向力传递给韧带结构2;韧带结构2被配置为在第一滚筒结构1所传递的力(第一方向力)以及第二滚筒结构3所传递的力(第二方向力)的作用下变形以引导第一滚筒结构1以及第二滚筒结构3的运动轨迹,具体地,引导第一滚筒结构1以及第二滚筒结构3在韧带结构上运动轨迹;在第一滚筒结构1的运动、第二滚筒结构3的运动以及在韧带结构2的变形作用三者共同配合下,第一抓持部4与第二抓持部5被配置为相互靠近以夹持位于第一抓持部4以及第二抓持部5之间的待抓持物体。
本申请的柔性抓持工具通过韧带结构的设计,从而实现了一种不需要液压操作的简单安全且可靠的抓持装置,从而方便深海作业时对待抓取物品的抓取。
参见图1,在本实施例中,第一滚筒结构包括第一滚筒本体101、第一辐条组102,第一滚筒本体101轴向具有通孔,第一滚筒本体101的外表面与韧带结构2连接;第一辐条组102安装在通孔内,第一抓持部4与第一辐条组102连接;参见图1,在本实施例中,第一辐条组包括多根辐条,各个辐条均匀分布在第一滚筒本体的通孔内。
参见图1,在本实施例中,第二滚筒结构包括第二滚筒本体301以及第二辐条组302,第二滚筒本体301轴向具有通孔,第二滚筒本体301的外表面与韧带结构2连接;第二辐条组302安装在通孔内,第二抓持部5与第二辐条组302连接。参见图1,在本实施例中,第二辐条组包括多根辐条,各个辐条均匀分布在第二滚筒本体的通孔内。
参见图1,在本实施例中,韧带结构包括第一片状结构21、第二片状结构22、第三片状结构23以及支撑片24,第二片状结构22的一端与第一片状结构21连接,第一片状结构与第二片状结构22连接的一端为韧带结构的与第一滚筒结构连接的一端;第三片状结构23的一端与第一片状结构21连接,第三片状结构23的另一端与第二片状结构22的另一端连接,第三片状结构23与第二片状结构22连接的一端为韧带结构的与第二滚筒结构连接的一端;第一片状结构21、第二片状结构22以及第三片状结构23合围形成一个容纳空间;支撑片24安装在容纳空间内;其中,
在第一方向力以及第二方向力的作用下,第一片状结构、第二片状结构以及第三片状结构均受力变形;
第一滚筒结构被配置为在第一方向力的作用下沿第一片状结构的外表面滚动,即通过第一片状结构的变形导引第一滚筒结构在第一片状结构的外表面滚动,更具体地,第一滚筒结构受力后,其所受的力传递给韧带结构,导致韧带结构的第一片状结构以及第二片状结构的变形,而由于第一滚筒结构与第一片状结构连接,因此,这种变形使得第一滚筒结构要跟随这种变形运动,从而实现了第一滚筒结构以滚动的方式沿着第一片状结构的外表面滚动;
第二滚筒结构被配置为再第二方向力的作用下沿第三片状结构的外表面滚动,即通过第三片状结构的变形导引第二滚筒结构在第三片状结构的外表面运动,更具体地,第二滚筒结构受力后,其所受的力传递给韧带结构,导致韧带结构的第三片状结构以及第二片状结构的变形,而由于第二滚筒结构与第三片状结构连接,因此,这种变形使得第二滚筒结构要跟随这种变形运动,从而实现了第二滚筒结构以滚动的方式沿着第三片状结构的外表面滚动。
在本实施例中,第一滚筒结构、韧带结构以及第二滚筒结构配合使用,当韧带在外部挤压作用下发生变形时,滚筒将发生转动,从而带动抓持部的开合运动。
在本实施例中,韧带结构以与滚筒结构外表面近似相切的形式连接,并沿着一个方向围绕旋转分布。在受到外力作用时,变形集中在韧带的弯曲上,从而使得滚筒发生转动。韧带稍微有一定的弧度,可以在挤压过程中增大滚筒旋转的角度。
在本实施例中,第一滚筒结构、韧带结构以及第二滚筒结构组成一个手性蜂窝结构中的一个基本手性蜂窝单元,该手性蜂窝基本单元具有如下优点:
在第一滚筒结构受到第一方向的力(使第一滚筒结构向第二滚筒结构方向靠近的力)、在第二滚筒结构受到第二方向的力(使第二滚筒结构向第一滚筒结构方向靠近的力)时,第一滚筒结构、韧带结构以及第二滚筒结构配合,使得第一滚筒结构的运动方向自平动变为滚动,且沿着韧带结构的表面滚动,使得第二滚筒结构的运动方向自平动改为滚动,且沿着韧带结构的表面滚动,采用这种结构,使得本申请的第一抓持部以及第二抓持部的运动轨迹类似扇形,从而增加了抓持范围以及可抓持的带抓持物体的尺寸。
参见图1,在本实施例中,第一滚筒结构进一步包括第一连接部103,第一连接部103与第一滚筒本体101的外表面连接,第一连接部103被配置为与第一刚性抓持臂连接,并将第一刚性抓持臂所传递的第一方向力传递给第一滚筒本体;
第二滚筒结构进一步包括第二连接部303,第二连接部303与第二滚筒本体301的外表面连接,第二连接部303被配置为与第二刚性抓持臂连接,并将第二刚性抓持臂所传递的第二方向力传递给第二滚筒本体。
参见图1,在本实施例中,第一抓持部包括第一柔性抓持板41以及与第一柔性抓持板41连接的第一辐条连接部42,第一辐条连接部42与第一滚筒结构101连接,第一柔性抓持板41被配置为与待抓持物品接触;
第二抓持部包括第二柔性抓持板51以及与第二柔性抓持板51连接的第二辐条连接部52,第二辐条连接部52与第二滚筒结构3连接,第二柔性抓持板51被配置为与待抓持物品接触。
参见图4,在夹持待抓持物品时,第一柔性抓持板与第二柔性抓持板夹持待抓持物品,并通过第一柔性抓持板以及第二柔性抓持板变形的方式使得待夹持物品陷入在第一柔性抓持板以及第二柔性抓持板的凹入空间内。
参见图1,在本实施例中,第一柔性抓持板41的与待抓持物品接触的面上设置有至少一个第一凸起部411;
第二柔性抓持板51的与抓持物品接触的面上设置有至少一个第二凸起部。
通过第一凸起部可能增加第一柔性抓持板的表面粗糙度,通过第二凸起部可以增加第二柔性抓持板的表面粗糙度,从而使得待夹持物品更稳定的被夹持,可以理解的是,第一凸起部的数量与位置可以根据需要而自行设定。例如,具有多行以及多列的第一凸起部。可以理解的是,第二凸起部的数量与位置可以根据需要而自行设定。例如,具有多行以及多列的第二凸起部。
在本实施例中,韧带结构采用橡胶或者TPU材料制成,第一滚筒结构、第二滚筒结构所采用的材料的弹性模量小于韧带结构,采用这种结构,可以将变形集中在韧带的弯曲上,而其他部分变形不明显,从而使滚筒结构更容易发生转动变形。
可以理解的是,在一个实施例中,韧带结构与第一滚筒结构、第二滚筒结构的材料相同,通过韧带结构的厚度与第一滚筒结构、第二滚筒结构的厚度的不同,可以将变形集中在韧带的弯曲上,而其他部分变形不明显,从而使滚筒结构更容易发生转动变形。
在本实施例中,柔性抓持工具的各个部分均通过3D打印一体成型,具体地,第一滚筒结构、韧带结构、第二滚筒结构、第一抓持部以及第二抓持部均通过3D打印成一体。
在本实施例中,柔性抓持工具进一步包括第一卡套6以及第二卡套7,其中,第一连接部通过第一卡套6与第一刚性抓持臂连接,第二连接部通过第二卡套7与第一刚性抓持臂连接。
参见图1,在本实施例中,第一连接部上设置有磁性卡扣结构1031,第一卡套上设置有钢针结构,磁性卡扣结构1031被配置为与第一卡套上的钢针结构配合,以使第一连接部与第一卡套连接;
第二连接部上设置有磁性卡扣结构,第二卡套上设置有钢针结构,磁性卡扣结构被配置为与第二卡套上的钢针结构配合,以使第二连接部与第二卡套连接。
通过这种方式,可以实现第一卡套与第一连接部的可拆卸式连接,以及实现第二卡套与第二连接部的可拆卸式连接。
且这种连接只要通过磁铁的干扰即可实现拆卸,从而方便使用者拆卸。
具体地,磁性卡扣结构包括第一位置以及第二位置,磁性卡扣结构具有一个插入孔,当钢针通过插入孔进入至磁性卡扣结构且磁性卡扣结构位于第一位置时,磁性卡扣结构锁紧钢针,从而防止钢针运动,从而实现第一卡套与第一连接部的连接或第二卡套与第二连接部的连接,当磁性卡扣结构位于第二位置时,钢针可以通过插入孔自由出入磁性卡扣结构。
通过磁铁接近或者远离所述磁性卡扣机构,磁性卡扣结构可以在第一位置以及第二位置之间转换,从而实现第一卡套与第一连接部的连接或第二卡套与第二连接部的连接或分开。
参见图5以及图6,本申请还提供了一种柔性抓持组件,所述柔性抓持组件包括柔性抓持工具以及容纳箱8,柔性抓持工具为如上所述的柔性抓持工具;容纳箱8内设置有多个容纳空间,每个容纳空间内适于存放一个柔性抓持工具。
参见图5,在本实施例中,容纳箱包括容纳箱本体81以及至少两个分隔板82,容纳箱本体81一侧开口,且具有一个内部空间;
各个分隔板82设置在容纳箱本体81内,从而将内部空间分隔成多个容纳空间;每个分隔板上设置有容置凹槽,每个容置凹槽的形状与软体抓持工具外形轮廓相适配,一个容置凹槽被配置为容纳一个所述软体抓持工具。
在本实施例中,每两个相邻的分隔板相隔的距离至少为两个软体抓持工具的厚度方向的距离(图5中的上下方向)。在本实施例中,与容纳箱本体的一端相邻的分隔板与其相邻的一端相隔的距离至少为两个软体抓持工具的厚度方向的距离。
参见图6,在本实施例中,每个分隔板的一个面向另一个面的方向凹入,形成容置凹槽,容置凹槽包括第一容置区域11、第二容置区域12以及第三容置区域13;第一容置区域与第三容置区域连通,第二容置区域与第三容置区域连通,其中,第一容置区域被配置为容纳进入容纳箱本体的第一卡套;第二容置区域被配置为容纳进入容纳箱本体的第二卡套;第三容置区域13被配置为容纳所述柔性抓持工具。
参见图6,在本实施例中,第一容置区域与第三容置区域的交界位置设置有第一立壁831,第一连接部103具有通孔,第一连接部通过通孔套设在第一立壁831上,第一力壁上设置有第一磁铁容纳槽,容纳箱进一步包括第一磁铁,第一磁铁容纳在第一磁铁容纳槽内,第一磁铁被配置为与第一连接部上的磁性卡扣结构配合工作;
第二容置区域与第三容置区域的交界位置设置有第二立壁832,第二连接部303具有通孔,第二连接部通过通孔套设在第二立壁832上,第二立壁上设置有第二磁铁容纳槽,容纳箱进一步包括第二磁铁,第二磁铁容纳在第二磁铁容纳槽内,所述第二磁铁被配置为与第二连接部上的磁性卡扣结构配合工作。
参见图6,在本实施例中,第一容置空间内还具有第一限位侧壁835以及第一限位横壁833,通过设置第一限位侧壁835以及第一限位横壁833,从而使得进入至第一容置空间内的第一卡套受到第一限位侧壁以及第一限位横壁的限位,当第一卡套外表面同时接触第一限位侧壁以及第一限位横壁时,第一卡套上的钢针与第一连接部上的磁性卡扣结构正好相对,即钢针与磁性卡扣结构上的插入孔相对。
参见图6,在本实施例中,第三容置空间内还具有第二限位侧壁836以及第二限位横壁834,通过设置第二限位侧壁836以及第二限位横壁834,从而使得进入至第二容置空间内的第二卡套受到第二限位侧壁以及第二限位横壁的限位,当第二卡套外表面同时接触第二限位侧壁以及第二限位横壁时,第二卡套上的钢针与第二连接部上的磁性卡扣结构正好相对,即钢针与磁性卡扣结构上的插入孔相对。
本申请的容纳箱用于存储本申请的柔性抓持工具,在本申请的柔性抓持工具需要使用时,将柔性抓持工具的第一卡套安装在深海作业机器人的第一刚性抓持臂上,将柔性抓持工具的第二卡套安装在深海作业机器人的第二刚性抓持臂上,通过控制深海作业机器人,使得第一刚性抓持臂与第二刚性抓持臂动作,使第一卡套进入至第一容置区域,使第二卡套进入至第二容置区域,并控制第一卡套同时接触第一限位侧壁以及第一限位横壁,控制第二卡套同时接触第二限位侧壁以及第二限位横壁后,为第一卡套提供第一方向力,使第一卡套移动,从而使第一卡套上的钢针插入至第一连接部的磁性卡扣结构内,为第二卡套提供第二方向力,使第二卡套移动,使第二卡套的钢针插入第二连接部的磁性卡扣结构内,从而通过第一卡套以及第二卡套使深海作业机器人与柔性抓持工具连接。
继而控制深海作业机器人的第一刚性抓持臂以及第二刚性抓持臂运动,从而带着柔性抓持工具离开容纳箱。
当需要抓持物品时,第一刚性抓持臂提供第一方向力,第二刚性抓持臂提供第二方向力,从而使第一滚筒结构受力(受到第一方向力)运动、第二滚筒结构受力(受到第一方向力)运动、韧带结构变形,从而带动第一抓持部与第二抓持部相互靠近,以抓取待抓取物品。
可以理解的是,根据需要,第一方向力的大小可以和第二方向力的大小不同。
本申请还提供了一种深海作业机器人,所述深海作业机器人包括机器人本体以及柔性抓持工具,机器人本体包括第一卡套6以及第二卡套7;柔性抓持工具为如上所述的柔性抓持工具,柔性抓持工具与第一卡套以及第二卡套连接。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种柔性抓持工具,其特征在于,所述柔性抓持工具包括:
第一滚筒结构(1);
韧带结构(2),所述韧带结构(2)的一端与所述第一滚筒结构(1)连接;
第二滚筒结构(3),所述第二滚筒结构(3)与所述韧带结构(2)的另一端连接;
第一抓持部(4),所述第一抓持部(4)与所述第一滚筒结构(1)连接;
第二抓持部(5),所述第二抓持部(5)与所述第二滚筒结构(3)连接;其中,
所述第一滚筒结构(1)被配置为在第一方向力的作用下接近所述第二滚筒结构(3)并将所述第一方向力传递给所述韧带结构(2);
所述第二滚筒结构(3)被配置为在第二方向力的作用下接近所述第一滚筒结构(1)并将所述第二方向力传递给所述韧带结构(2);
所述韧带结构(2)被配置为在所述第一方向力以及第二方向力的作用下变形以引导所述第一滚筒结构(1)以及第二滚筒结构(3)的运动轨迹;
所述第一抓持部(4)与所述第二抓持部(5)被配置为在所述第一滚筒结构(1)、第二滚筒结构(3)的运动以及在所述韧带结构(2)的变形作用下相互靠近以夹持位于第一抓持部(4)以及第二抓持部(5)之间的待抓持物体。
2.如权利要求1所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述第一滚筒结构包括:
第一滚筒本体(101),所述第一滚筒本体(101)轴向具有通孔,所述第一滚筒本体(101)的外表面与所述韧带结构(2)连接;
第一辐条组(102),所述第一辐条组(102)安装在所述通孔内,所述第一抓持部(4)与所述第一辐条组(102)连接;
所述第二滚筒结构包括:
第二滚筒本体(301),所述第二滚筒本体(301)轴向具有通孔,所述第二滚筒本体(301)的外表面与所述韧带结构(2)连接;
第二辐条组(302),所述第二辐条组(302)安装在所述通孔内,所述第二抓持部(5)与所述第二辐条组(302)连接。
3.如权利要求2所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述韧带结构包括:
第一片状结构(21);
第二片状结构(22),所述第二片状结构(22)的一端与所述第一片状结构(21)连接,所述第一片状结构与所述第二片状结构(22)连接的一端为所述韧带结构的与所述第一滚筒结构连接的一端;
第三片状结构(23),所述第三片状结构(23)的一端与所述第一片状结构(21)连接,所述第三片状结构(23)的另一端与所述第二片状结构的另一端连接,所述第三片状结构(23)与所述第二片状结构(22)连接的一端为所述韧带结构的与所述第二滚筒结构连接的一端;所述第一片状结构(21)、第二片状结构(22)以及第三片状结构(23)合围形成一个容纳空间;
支撑片(24),所述支撑片(24)安装在所述容纳空间内;其中,
在所述第一方向力以及第二方向力的作用下,所述第一片状结构、第二片状结构以及所述第三片状结构变形;
所述第一滚筒结构被配置为在第一方向力的作用下沿所述第一片状结构的外表面滚动;
所述第二滚筒结构被配置为在第二方向力的作用下沿所述第三片状结构的外表面滚动。
4.如权利要求3所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述第一滚筒结构进一步包括第一连接部(103),所述第一连接部(103)与所述第一滚筒本体(101)的外表面连接,所述第一连接部(103)被配置为与第一刚性抓持臂连接,并将第一刚性抓持臂所传递的第一方向力传递给所述第一滚筒本体;
所述第二滚筒结构进一步包括第二连接部(303),所述第二连接部(303)与所述第二滚筒本体(301)的外表面连接,所述第二连接部(303)被配置为与第二刚性抓持臂连接,并将第二刚性抓持臂所传递的第二方向力传递给所述第二滚筒本体。
5.如权利要求4所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述第一抓持部包括第一柔性抓持板(41)以及与所述第一柔性抓持板(41)连接的第一辐条连接部(42),所述第一辐条连接部(42)与所述第一滚筒结构(101)连接,所述第一柔性抓持板(41)被配置为与所述待抓持物品接触;
所述第二抓持部包括第二柔性抓持板(51)以及与所述第二柔性抓持板(51)连接的第二辐条连接部(52),所述第二辐条连接部(52)与所述第二滚筒结构(3)连接,所述第二柔性抓持板(51)被配置为与所述待抓持物品接触。
6.如权利要求5所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述第一柔性抓持板(41)的与所述待抓持物品接触的面上设置有至少一个第一凸起部(411);
所述第二柔性抓持板(51)的与所述抓持物品接触的面上设置有至少一个第二凸起部。
7.如权利要求4所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述柔性抓持工具进一步包括第一卡套(6)以及第二卡套(7),其中,所述第一连接部通过所述第一卡套(6)与所述第一刚性抓持臂连接,所述第二连接部通过所述第二卡套(7)与所述第一刚性抓持臂连接。
8.如权利要求7所述的柔性抓持工具,其特征在于,所述第一连接部上设置有磁性卡扣结构(1031),所述第一卡套(6)上设置有钢针结构,所述磁性卡扣结构(1031)被配置为与第一卡套上的钢针结构配合,以使所述第一连接部与所述第一卡套连接;
所述第二连接部上设置有磁性卡扣结构,所述第二卡套(7)上设置有钢针结构,所述磁性卡扣结构被配置为与第二卡套上的钢针结构配合,以使所述第二连接部与所述第二卡套连接。
9.一种柔性抓持组件,其特征在于,所述柔性抓持组件包括:
柔性抓持工具(100),所述柔性抓持工具(100)为如权利要求1至8中任意一项所述的柔性抓持工具(100);
容纳箱(8),所述容纳箱(8)内设置有多个容纳空间,每个容纳空间内适于存放一个柔性抓持工具(100)。
10.如权利要求9所述的柔性抓持组件,其特征在于,所述容纳箱包括:
容纳箱本体(81),所述容纳箱本体(81)一侧开口,且具有一个内部空间;
至少两个分隔板(82),各个所述分隔板(82)设置在所述容纳箱本体(81)内,从而将所述内部空间分隔成多个容纳空间;每个分隔板上设置有容置凹槽,每个容置凹槽的形状与所述软体抓持工具外形轮廓相适配,一个容置凹槽被配置为容纳一个所述软体抓持工具。
11.如权利要求10所述的柔性抓持组件,其特征在于,每个所述分隔板的一个面向另一个面的方向凹入,形成所述容置凹槽,所述容置凹槽包括第一容置区域(11)、第二容置区域(12)以及第三容置区域(13);所述第一容置区域与所述第三容置区域连通,所述第二容置区域与所述第三容置区域连通,其中,
所述第一容置区域被配置为容纳进入所述容纳箱本体的所述第一卡套;
所述第二容置区域被配置为容纳进入所述容纳箱本体的所述第二卡套;
所述第三容置区域(13)被配置为容纳所述柔性抓持工具。
12.如权利要求11所述的柔性抓持组件,其特征在于,所述第一容置区域与所述第三容置区域的交界位置设置有第一立壁(831),所述第一连接部(103)具有通孔,所述第一连接部通过所述通孔套设在所述第一立壁(831)上,所述第一力壁上设置有第一磁铁容纳槽,所述容纳箱进一步包括第一磁铁,所述第一磁铁容纳在所述第一磁铁容纳槽内,所述第一磁铁被配置为与第一连接部上的磁性卡扣结构配合工作;
所述第二容置区域与所述第三容置区域的交界位置设置有第二立壁(832),所述第二连接部(303)具有通孔,所述第二连接部通过所述通孔套设在所述第二立壁(832)上,所述第二立壁上设置有第二磁铁容纳槽,所述容纳箱进一步包括第二磁铁,所述第二磁铁容纳在所述第二磁铁容纳槽内,所述第二磁铁被配置为与第二连接部上的磁性卡扣结构配合工作。
13.一种深海作业机器人,其特征在于,所述深海作业机器人包括:
机器人本体,所述机器人本体包括第一刚性抓持臂以及第二刚性抓持臂;
柔性抓持工具,所述柔性抓持工具为如权利要求1至8中任意一项所述的柔性抓持工具,所述柔性抓持工具与所述第一刚性抓持臂以及所述第二刚性抓持臂连接。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1175146A (en) * 1967-03-29 1969-12-23 Harris Intertype Corp Sheet Material Shaping Apparatus
CN102689309A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 江南大学 柔顺性气动绳牵引弯曲板弹簧骨架被动抓持器
CN104690740A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 一种水下电动机械手夹钳结构
DE102015000622A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Rudolf Zodrow Greifeinsatz für eine Vorrichtung zum schonenden Ergreifen von Gegenständen
CN104802177A (zh) * 2015-05-11 2015-07-29 清华大学 磁流变液间接自适应欠驱动机器人手指装置
CN106181994A (zh) * 2016-09-22 2016-12-07 哈尔滨工业大学 基于液压驱动人工肌肉的深海柔性抓取装置
CN206764818U (zh) * 2017-06-06 2017-12-19 北京软体机器人科技有限公司 具有称重功能的柔性抓持装置
CN108818591A (zh) * 2018-07-25 2018-11-16 清华大学 柔性抓持装置
CN209240068U (zh) * 2018-09-12 2019-08-13 深圳市波心幻海科技有限公司 柔性机械手
CN110587638A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 四川大学 一种柔性机械抓持装置及其抓取方法
KR20200015033A (ko) * 2018-08-02 2020-02-12 한국기계연구원 그립장치 및 이를 가지는 그립로봇
CN110978035A (zh) * 2019-12-26 2020-04-10 广州风神汽车有限公司 双向回转机构、多自由度装置以及柔性机械抓手
CN212794969U (zh) * 2020-04-22 2021-03-26 北京航空航天大学 一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1175146A (en) * 1967-03-29 1969-12-23 Harris Intertype Corp Sheet Material Shaping Apparatus
CN102689309A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 江南大学 柔顺性气动绳牵引弯曲板弹簧骨架被动抓持器
CN104690740A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 一种水下电动机械手夹钳结构
DE102015000622A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Rudolf Zodrow Greifeinsatz für eine Vorrichtung zum schonenden Ergreifen von Gegenständen
CN104802177A (zh) * 2015-05-11 2015-07-29 清华大学 磁流变液间接自适应欠驱动机器人手指装置
CN106181994A (zh) * 2016-09-22 2016-12-07 哈尔滨工业大学 基于液压驱动人工肌肉的深海柔性抓取装置
CN206764818U (zh) * 2017-06-06 2017-12-19 北京软体机器人科技有限公司 具有称重功能的柔性抓持装置
CN108818591A (zh) * 2018-07-25 2018-11-16 清华大学 柔性抓持装置
KR20200015033A (ko) * 2018-08-02 2020-02-12 한국기계연구원 그립장치 및 이를 가지는 그립로봇
CN209240068U (zh) * 2018-09-12 2019-08-13 深圳市波心幻海科技有限公司 柔性机械手
CN110587638A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 四川大学 一种柔性机械抓持装置及其抓取方法
CN110978035A (zh) * 2019-12-26 2020-04-10 广州风神汽车有限公司 双向回转机构、多自由度装置以及柔性机械抓手
CN212794969U (zh) * 2020-04-22 2021-03-26 北京航空航天大学 一种柔性抓持工具、柔性抓持组件以及深海作业机器人

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘培炎;吴松;付荣华;熊逸轩;郯俊彬;: "柔性机械手抓取能力影响因素的研究", 机械制造, no. 02, 20 February 2017 (2017-02-20) *
王学林;肖永飞;毕淑慧;范新建;饶洪辉;: "机器人柔性抓取试验平台的设计与抓持力跟踪阻抗控制", 农业工程学报, no. 01, 8 January 2015 (2015-01-08) *

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