CN112238465B - 一种姿态可调式气动软体抓手及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种姿态可调式气动软体抓手及机器人。所述姿态可调式气动软体抓手包括固定台；驱动组件，每个所述驱动组件设置在所述固定台上，每个所述驱动组件包括一个摆动件，所述摆动件能够在所述固定台的周向方向运动；运动软体手指，所述运动软体手指的数量与驱动组件的数量相同，一个所述运动软体手指与一个驱动组件的摆动件连接气源组件，其分别与每个运动软体手指连接；总控制器，其与气源组件连接；运动软体手指包括第一摩擦电压力传感器，其设置在运动软体手指上并与所述总控制器连接。本申请的姿态可调式气动软体抓手的运动软体手指能够运动，从而靠近或者远离其他运动软体手指，从而调整抓取姿态，提高了软体手与环境的交互性。

Description

一种姿态可调式气动软体抓手及机器人

技术领域

本申请涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种姿态可调式气动软体抓手以及机器人。

背景技术

近年来，随着材料、快速成型等技术的发展，用软材料制造的软体手开始受到各界关注，软体手是以人手为原型，利用软材料可变形可弯曲的特点，对刚性机械手加以改进，软体手具有抓取轻柔、姿态灵活的优势，在易碎物品的抓取或者是人机交互等复杂的环境比起刚性手有着较大的优势，它的出现为解决刚性手环境适应性差、灵活性差等问题提供了一个思路和方向。目前，国内外已经出现了许多类型的软体手。

技术缺陷：目前软体抓手的抓取姿态过于单一，导致软体执行器很难与环境实现交互，例如，根据不同的待抓取物体的形状变化抓取形状，以适应不同的待抓取物体。

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姿态可调式气动软体抓手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，本申请提供一种姿态可调式气动软体抓手，所述姿态可调式气动软体抓手包括：

固定台；

驱动组件，每个所述驱动组件设置在所述固定台上，每个所述驱动组件包括一个摆动件，所述摆动件能够在所述固定台的周向方向运动；

运动软体手指，所述运动软体手指的数量与驱动组件的数量相同，一个所述运动软体手指与一个驱动组件的摆动件连接，其中，运动软体手指被配置为受所述摆动件的带动，从而跟随所述摆动件沿着所述固定台的周向方向运动，以靠近或者远离与该运动软体手指相邻的其他运动软体手指；

气源组件，所述气源组件分别与每个所述运动软体手指连接，用于为每个所述运动软体手指提供气体以使所述运动软体手指弯曲；

总控制器，所述总控制器与所述气源组件连接，用于控制所述气源组件工作；

所述运动软体手指包括第一摩擦电压力传感器，所述第一摩擦电压力传感器设置在所述运动软体手指上并与所述总控制器连接，所述第一摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给所述总控制器。

可选地，所述固定台上设置有沿所述固定台的周向延伸的条形安装孔；

每个所述摆动件穿过所述条形安装孔设置，所述摆动件位于所述固定台内部的部分称为驱动部、位于所述固定台外部的部分称为连接部；

所述驱动组件进一步包括舵机，所述舵机的数量与所述摆动件的数量相同，各个所述舵机设置在所述固定台内，一个所述舵机的输出端与一个所述摆动件的驱动部连接；

所述运动软体手指与所述连接部连接；其中，

所述舵机用于驱动所述摆动件运动，从而使摆动件沿着所述条形安装孔的延伸方向运动。

可选地，所述姿态可调式气动软体抓手进一步包括固定软体手指，所述固定软体手指与所述固定台连接。

可选地，每两个运动软体手指之间设置有一个所述固定软体手指。

可选地，每个所述运动软体手指进一步包括：

运动软体手指连接部，所述运动软体手指连接部被配置为与所述摆动件连接；

运动软体手指本体，所述运动软体手指本体与所述运动软体手指连接部连接，所述运动软体手指本体内设置有气道，所述运动软体手指本体被配置为在所述气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形，所述第一摩擦电压力传感器设置在所述运动软体手指本体上；

每个所述固定软体手指包括：

固定软体手指连接部，所述固定软体手指连接部被配置为与所述固定台连接；

固定软体手指本体，所述固定软体手指本体与所述固定软体手指连接部连接，所述固定软体手指本体内设置有气道，所述固定软体手指本体被配置为在所述气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形。

可选地，所述气源组件分别与每个所述运动软体手指本体内的气道以及每个所述固定软体手指本体内的气道连通，所述气源组件用于分别为每个气道提供气体。

可选地，所述运动软体手指进一步包括第一摩擦电压力传感器，所述第一摩擦电压力传感器设置在所述运动软体手指本体上并与所述总控制器连接，所述第一摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体并将信号传递给所述总控制器；

所述固定软体手指进一步包括第二摩擦电压力传感器，所述第二摩擦电压力传感器设置在所述固定软体手指本体上并与所述总控制器连接，所述第二摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体并将信号传递给所述总控制器。

可选地，所述第一摩擦电压力传感器设置在所述运动软体手指本体的远离所述运动软体手指连接部的一端；

所述第二摩擦电压力传感器设置在所述固定软体手指本体的远离所述固定软体手指连接部的一端。

可选地，所述姿态可调式气动软体抓手进一步包括摩擦电距离传感器，所述摩擦电距离传感器安装在所述固定台上。

本申请还提供了一种机器人，所述机器人包括如上所述的姿态可调式气动软体抓手。

本申请还提供了一种机器人抓取方法，所述机器人包括运动部、与运动部连接的姿态可调式气动软体抓手，所述姿态可调式气动软体抓手为如上所述的姿态可调式气动软体抓手，所述机器人抓取方法包括：

通过运动部驱动姿态可调式气动软体抓手运动，使姿态可调式气动软体抓手靠近待抓取物品；

获取所述待抓取物品接触所述摩擦电压力传感器时摩擦电压力传感器传递的压力信号；

根据所述压力信号控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作。

可选地，所述根据所述压力信号控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作包括：

获取抓取需求，所述抓取需求包括至少一个预设接触压力信号；

将所述第一摩擦电压力传感器传递的压力信号与所述预设接触压力信号进行对比，若比对成功，则控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作。

可选地，所述抓取需求进一步包括预设施加压力信息；

所述控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作包括：

控制所述姿态可调式气动软体抓手变形从而夹持所述待抓取物品；

获取第一摩擦电压力传感器在所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时的夹持压力信号；

判断所述夹持压力信号是否大于所述预设施加压力信息，若是，则保持所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时给予所述待抓取物品的压力。

可选地，所述判断所述夹持压力信号是否大于所述预设施加压力信息，若否，则增加所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时给予所述待抓取物品的压力直至判断所述夹持压力信号大于所述预设施加压力信息。

可选地，所述机器人进一步包括摩擦电距离传感器，所述驱动姿态可调式气动软体抓手运动，使姿态可调式气动软体抓手靠近待抓取物品包括：

驱动所述姿态可调式气动软体抓手运动；

获取摩擦电距离传感器信号；

根据摩擦电距离传感器信号控制所述姿态可调式气动软体抓手靠近所述待抓取物品。

本申请的姿态可调式气动软体抓手的运动软体手指能够运动，从而靠近或者远离其他运动软体手指，从而调整抓取姿态，提高了软体手与环境的交互性。并且通过第一摩擦电压力传感器能够感知是否接触物体以及物体的受力情况，从而使得抓取过程更为智能。

附图说明

图1是根据本申请一实施例的姿态可调式气动软体抓手的立体示意图。

图2是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的结构示意图。

图3是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的固定台的结构示意图。

图4是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的固定台的另一结构示意图。

图5是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的固定台的另一结构示意图。

图6是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的固定台的舵机杆的结构示意图。

图7是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的固定台的连接槽的结构示意图。

图8是图1所示的姿态可调式气动软体抓手的运动软体手指的结构示意图。

图9是图8所示的运动软体手指中的夹持器的结构示意图。

图10是图8所述的运动软体手指中的运动软体手指本体的结构示意图。

图11是摩擦电压力传感器以及摩擦电距离传感器的结构示意图。

图12是摩擦电距离传感器的结构示意图。

图13是摩擦电距离传感器的原理示意图。

图14是摩擦电压力传感器的结构示意图。

图15是摩擦电压力传感器的原理示意图。

附图标记

1-固定台；2-运动软体手指；3-驱动组件；4-固定软体手指；14-摆动件；21-运动软体手指连接部；23-运动软体手指本体；241-摩擦电距离传感器；242-静电屏蔽层；243-第一摩擦电压力传感器；12-舵机；13-舵机杆；14-摆杆；111-软体手固定台；112-固定螺纹孔；113-滑槽；114-手掌固定孔；115-舵机固定架；116-舵机固定孔；117-舵机固定槽；118-摆杆安装孔；141-摆杆固定轴；142-舵机杆连接槽；143-摆杆连接孔；22-紧固螺栓；211-压杆；212-压杆通孔；213-压杆固定螺纹孔；214-卡槽；215-卡槽固定孔；

231-进气口；232-气道；2431-上覆盖层；2432-上柔性电极层；2433-下柔性电极层；2434-下包裹层；2435-弹性微结构Ⅰ；2436-弹性微结构Ⅱ。

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15所示的姿态可调式气动软体抓手包括固定台1、驱动组件3、气源组件、总控制器以及运动软体手指2，每个驱动组件3设置在固定台1上，每个驱动组件3包括一个摆动件14，摆动件14能够在固定台的周向方向运动；运动软体手指2的数量与驱动组件的数量相同，一个运动软体手指2与一个驱动组件3的摆动件14连接，其中，运动软体手指2被配置为受摆动件14的带动，从而跟随摆动件14沿着固定台1的周向方向运动，以靠近或者远离与该运动软体手指2相邻的其他运动软体手指2；

气源组件分别与每个所述运动软体手指连接，用于为每个所述运动软体手指2提供气体以使运动软体手指2弯曲；

总控制器与气源组件连接，用于控制气源组件工作；

运动软体手指包括第一摩擦电压力传感器243，第一摩擦电压力传感器243设置在运动软体手指2上并与总控制器连接，第一摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给总控制器。

本申请的姿态可调式气动软体抓手的运动软体手指能够运动，从而靠近或者远离其他运动软体手指，从而调整抓取姿态，提高了软体手与环境的交互性。

参见图1以及图2，在本实施例中，固定台1上设置有沿固定台1的周向延伸的条形安装孔；

每个摆动件14穿过条形安装孔设置，摆动件14位于固定台内部的部分称为驱动部、位于固定台外部的部分称为连接部；

驱动组件进一步包括舵机12，舵机12的数量与摆动件14的数量相同，各个舵机12设置在固定台1内，一个舵机的输出端与一个摆动件的驱动部连接；运动软体手指2与连接部连接；其中，舵机12用于驱动所述摆动件14运动，从而使摆动件14沿着条形安装孔的延伸方向运动。

采用这种方式，能够通过气动的方式驱动摆动件运动，从而调节运动软体手指2的运动。

参见图1，在本实施例中，姿态可调式气动软体抓手进一步包括固定软体手指4，固定软体手指4与所述固定台1连接。

在本实施例中，每两个运动软体手指之间设置有一个固定软体手指4。

在本实施例中，每个运动软体手指2包括运动软体手指连接部21以及运动软体手指本体23，运动软体手指连接部21被配置为与摆动件连接；运动软体手指本体23与运动软体手指连接部21连接，运动软体手指本体23内设置有气道，运动软体手指本体23被配置为在气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形，第一摩擦电压力传感器243设置在运动软体手指本体23上；

每个固定软体手指4包括固定软体手指连接部以及固定软体手指本体23，固定软体手指连接部被配置为与固定台1连接；固定软体手指本体与固定软体手指连接部连接，固定软体手指本体内设置有气道，固定软体手指本体被配置为在气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形。

在本实施例中，姿态可调式气动软体抓手进一步包括气源组件，气源组件分别与每个运动软体手指本体内的气道以及每个固定软体手指本体内的气道连通，气源组件用于分别为每个气道提供气体。

在本实施例中，运动软体手指进一步包括第一摩擦电压力传感器243，第一摩擦电压力传感器243设置在运动软体手指本体上并与总控制器连接，第一摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给所述总控制器；

所述固定软体手指进一步包括第二摩擦电压力传感器，所述第二摩擦电压力传感器设置在所述固定软体手指本体上并与所述总控制器连接，所述第二摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给所述总控制器。

在本实施例中，第一摩擦电压力传感器243设置在运动软体手指本体的远离运动软体手指连接部的一端；第二摩擦电压力传感器设置在固定软体手指本体的远离固定软体手指连接部的一端。

可以理解的是，在其他实施例中，可以是在整个运动软体手指本体的外表面上设置有一个或者多个第一摩擦电压力传感器；

在整个固定软体手指本体的外表面上设置有一个或者多个第二摩擦电压力传感器。

在本实施例中，第一摩擦电压力传感器与第二摩擦电压力传感器为同样的摩擦电压力传感器。

在本实施例中，姿态可调式气动软体抓手进一步包括摩擦电距离传感器，摩擦电距离传感器安装在所述运动软体手指和/或所述固定软体手指上。

在本实施例中，摩擦电距离传感器241用于检测其所安装的手指(运动软体手指或固定软体手指)与待抓取物体之间的距离，摩擦距离传感器的检测方向为软体抓手在正常抓取待抓取物体时，朝向待抓取物体的方向。

参见图1至图11，在本实施例中，固定台1设置有软体手固定台111、固定螺纹孔112、滑槽113、手掌固定孔114、舵机固定架115、舵机固定孔116、舵机固定槽117和摆杆安装孔118；软体手固定台111共有2个，设置于支架11底端前后两侧，用于安装运动软体手指2，固定螺纹孔112设置于软体手固定台上，用于与固定螺栓配合实现对运动软体手指2的固定，滑槽113设置于支架11下端两侧，用于提供摆杆14的运动空间，4个手掌固定孔114均匀设置于支架11顶端，用于固定台1与机械臂进行连接，舵机固定架设置于支架11内部左右两侧，用于舵机12的支撑，舵机固定孔设置于舵机固定架116上，用于固定舵机12，舵机固定槽117设置于舵机固定架115中间，用于固定舵机12位置，2个摆杆安装孔118分别设置于支架11底端左右两侧，用于安装摆杆14；舵机杆13设置有舵机连接孔131，其与舵机轴之间采用过盈配合，摆杆14设置有摆杆固定轴141、舵机杆连接槽142、摆杆连接孔143，摆杆固定轴141设置于摆杆14左侧下表面，通过与摆杆安装孔118配合，实现对摆杆14的安装，舵机杆固定槽142设置于摆杆14上表面左侧，用于与舵机摆杆13配合，舵机12通过舵机杆13实现对摆杆14的角度调节，手指连接孔143设置于摆杆14右侧，用于运动软体手指2的安装固定。

运动软体手指2包括有夹持器21、紧固螺栓22、运动软体手指本体23和第一摩擦电压力传感器243，其中第一摩擦电压力传感器243通过硅胶粘结剂粘在气动手指23的末端，运动软体手指本体23通过紧固螺栓22固定在夹持器21中。

夹持器21设置有压杆211、压杆通孔212、压杆固定螺纹孔213、卡槽214和卡槽固定孔215，其中压杆通孔212设置于压杆211左端面上下两侧，压杆固定螺纹孔213设置于卡槽214左端上下两侧，用于与紧固螺栓22进行螺纹连接实现对运动软体手指本体23的固定，卡槽固定孔215设置于卡槽214右端面上，用于与固定螺栓配合实现运动软体手指2的安装固定。

运动软体手指本体23设置有进气口231和气体腔道232，其中进气口231设置于运动软体手指本体23顶端，用于与气动管道的安装，气体腔道232设置于运动软体手指本体23内部，当气体通过进气口231进入运动软体手指本体23内部时，会导致气体腔道232的体积变化，进而实现软体手的弯曲变形，通过4根运动软体手指本体23的相互配合可以实现对外界物体的抓取。

在本实施例中，摩擦电距离传感器241安装在各个手指上(即安装在运动软体手指以及固定软体手指上)，在本实施例中，摩擦电距离传感器241的安装位置为，安装在相应的手指的第一摩擦电压力传感器至上或者第二摩擦电压力传感器至上，由于在本申请中，第一摩擦电压力传感器以及第二摩擦电压力传感器为同样的摩擦电压力传感器，因此，在下述描述中，统称为摩擦电压力传感器243；在本实施例中，摩电距离传感器与摩擦电压力传感器之间设置有静电屏蔽层242，其中摩擦电距离传感器241用于实现距离传感，静电屏蔽层242用于屏蔽摩擦电距离传感器241对于摩擦电压力传感器243的静电干扰。

参见图11，摩擦电距离传感器241设置有外包覆层2411和内柔性电极层2412，内柔性电极层2412包裹在外包覆层2411内部。

摩擦电距离传感器工作原理：在最初位置，外部物体与外包覆层2411相接触。由于两者摩擦电极性的差别，接触面上会带上等量异号的摩擦电荷。因为两个接触面的摩擦电荷相互完全地屏蔽，所以内柔性电极层2412与地之间没有电流。一旦外部物体离开传感器表面，由于外包覆层2411的摩擦负电荷无法屏蔽，其产生的电势将导致电子从内柔性电极层2412流向地，从而在内柔性电极层2412上形成了正性的感应电荷。当外部物体再次靠近传感器时，由于外部物体的摩擦电荷对外包覆层2411表面摩擦电荷的屏蔽作用，电子将从地返回内柔性电极层2412，进而减少了内柔性电极层2412上的感应电荷量。这样外部物体与传感器之间不断的接触和分离导致外接电路上形成交流的输出电流，通过分析这一电信号，传感器可以实现非接触距离传感检测功能。

参见图11和14，摩擦电压力传感器243包括有上覆盖层2431、上柔性电极层2432、下柔性电极层2433、下包裹层2434、弹性微结构Ⅰ2435和弹性微结构Ⅱ2436，其中下包裹层2434下柔性电极2433包裹在其内部，弹性微结Ⅰ2435和弹性微结构Ⅱ2436交替排列在下包裹层2434上表面，弹性微结构Ⅰ2435的高度为h1，弹性微结构Ⅱ2436的高度为h2，h1与h2的比值为K＝h1/h2，K的取值满足的范围为1～10。

摩擦电压力传感器243的工作原理：当摩擦电压力传感器243受到外界压力时，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434受力压缩产生形变，上柔性电极层2432与弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434接触，由于电极层和微结构层的材料不同，电极层和微结构层得失电子能力不同，上柔性电极层2432失电子带正电，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434失电子带等量的负电荷，此时接触面上两种电荷相互屏蔽，下柔性电极层2433中无感应电荷。撤去压力后，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434表面形变被释放，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434与上柔性电极层2432之间的间隙增大，电荷的屏蔽效果减弱，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434中的感应电场使得下柔性电极层2433的电位下降，下柔性电极层2433中的自由电子将流向上柔性电极层2432，以平衡静电场，如果重新受到挤压，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434与上柔性电极层2432之间间隙减小，弹性微结构Ⅰ2433和弹性微结构Ⅱ2434与上柔性电极2432的电荷重新中和电场，电子就会回流到上柔性电极层2432，重新平衡静电场，在反复施加压力的过程中，两极板间的负载间出现交变电流，上柔性电极2432和下柔性电极2433的间隙变化与外界施加的压力相关，因此通过检测电极板间的电流以感知压力变化情况，由于弹性微结构Ⅰ2433的高度大于弹性微结构Ⅱ2434，使得摩擦电压力传感器243在压力作用容易产生变形，提高其灵敏度，当摩擦电压力传感器243受力进一步增加时，弹性微结构Ⅰ2433高度被压缩使得其高度小于h2，此时弹性微结构层Ⅱ2434起到支撑作用降低减小整个为结构层的变形，提高传感器的量程。

本发明的姿态可调式气动软体抓手的固定台部分设置有舵机和摆杆等组件可以实现运动软体手指的角度调节，针对不同的抓取目标调整运动软体手指的抓取姿态，提高了软体手与环境的交互性。运动软体手指末端设置有摩擦电压力传感器，可以实现相对较大量程范围内的压力灵敏感知，增强了运动软体手指的灵巧性。相对于现有技术具有如下优点：

1.软体抓手的抓取姿态可以根据被抓取目标进行调节。

2.具有高低错落的弹性微结构层不仅提高了摩擦压力电传感的灵敏度还增加了传感器的量程。

本申请还提供了一种机器人，所述机器人包括如上所述的姿态可调式气动软体抓手。

本申请还提供了一种机器人抓取方法，所述机器人包括运动部、与运动部连接的姿态可调式气动软体抓手，所述姿态可调式气动软体抓手为如上所述的姿态可调式气动软体抓手，所述气动软体抓手抓取方法包括：

步骤1：通过运动部驱动气动软体抓手运动，使气动软体抓手靠近待抓取物品；

步骤2：获取待抓取物品接触所述摩擦电压力传感器时摩擦电压力传感器传递的压力信号；

步骤3：根据压力信号控制气动软体抓手进行抓取动作。

本申请的机器人抓取方法通过摩擦电压力传感器进行物品感知，从而能够提高软体的交互性。

在本实施例中，步骤3：根据压力信号控制气动软体抓手进行抓取动作包括：

步骤31：获取抓取需求，抓取需求包括至少一个预设接触压力信号；

步骤32：将摩擦电压力传感器传递的压力信号与预设接触压力信号进行对比，若比对成功，则控制气动软体抓手进行抓取动作。

通过预设接触压力信号的方式，能够根据抓取需求抓取对应的待抓取物品，例如，待抓取物品为铝制品，则设置铝制品的预设接触压力信号，这样，只有摩擦电压力传感器获取的压力信号与铝制品的预设接触压力信号相同时，才会抓取，而如果摩擦电压力传感器与其他金属接触，则信号不同，则不会抓取。

在本实施例中，抓取需求进一步包括预设施加压力信息；

控制气动软体抓手进行抓取动作包括：

控制气动软体抓手变形从而夹持待抓取物品；

获取摩擦电压力传感器在气动软体抓手夹持待抓取物品时的夹持压力信号；

判断夹持压力信号是否大于预设施加压力信息，若是，则保持气动软体抓手夹持待抓取物品时给予待抓取物品的压力。

在本实施例中，判断夹持压力信号是否大于预设施加压力信息，若否，则增加气动软体抓手夹持待抓取物品时给予待抓取物品的压力直至判断夹持压力信号大于预设施加压力信息。

采用这种方式，可以掌握抓取力度，这样不会将待抓取物品抓坏。

在本实施例中，机器人进一步包括摩擦电距离传感器。

驱动气动软体抓手运动，使气动软体抓手靠近待抓取物品包括：

驱动气动软体抓手运动；

获取摩擦电距离传感器信号；

根据摩擦电距离传感器信号驱动气动软体抓手靠近待抓取物品。

通过设置摩擦电距离传感器，可以感知待抓取物品的距离，从而方便智能接近。

在本实施例中，根据摩擦电距离传感器信号靠近气动软体抓手靠近待抓取物品包括：

获取待抓取物品尺寸信息；

在气动软体抓手运动过程中，通过摩擦电距离传感器信号获取探测物品尺寸信息；

判断探测物品尺寸信息与待抓取物品尺寸信息是否相同或相近，若是，

则根据摩擦电距离传感器信号靠近所述气动软体抓手靠近所述待抓取物品。

举例来说，待抓取物品为一个长方体，在气动软体抓手运动过程中，通过距离传感器在长方体的宽度方向的两个边的检测从而获知长方体的宽度方向的尺寸，通过摩擦电距离传感器在长方体的长度方向的两个边的检测从而获知长方体的长度方向的尺寸，将宽度方向尺寸与待抓取物品尺寸信息进行比对，将长度方向的尺寸与待抓取物品尺寸信息进行比对，若都比对成功，则将气动软体抓手移动至待抓取物品的上方，继而靠近待抓取物品，在靠近的过程中通过距离传感器来感知靠近的距离，当靠近至一定距离(可以预设阈值的方式来决定)时，通过气动软体抓手进行抓取。

本申请还提供了一种机器人，所述机器人包括气动软体抓手、驱动部、气动装置、压力信号获取模块以及抓取控制模块，在本实施例中，气动软体抓手为图1至14所示的气动软体抓手，气动软体抓手包括软体手指以及设置在软体手指上的第一摩擦电压力传感器；驱动部用于驱动气动软体抓手运动，使气动软体抓手靠近待抓取物品；气动装置用于为软体手指提供气体，从而使软体手指执行抓取动作；获取待抓取物品接触第一摩擦电压力传感器时摩擦电压力传感器传递的压力信号；抓取控制模块用于根据压力信号控制气动装置工作，从而使气动软体抓手进行抓取动作。

在本实施例中，抓取控制模块包括抓取需求获取模块以及接触压力比对控制模块，抓取需求获取模块用于获取抓取需求，抓取需求包括至少一个预设接触压力信号；接触压力比对控制模块用于将摩擦电压力传感器传递的预设接触压力信号与预设压力信号进行对比，若比对成功，则控制气动装置工作，从而使气动软体抓手进行抓取动作。

在本实施例中，抓取需求获取模块进一步用于预设施加压力信息；

接触压力比对控制模块包括变形控制模块、夹持压力信号获取模块，夹持压力信号判断模块以及夹持压力控制模块，其中，

变形控制模块用于控制气动软体抓手变形从而夹持待抓取物品；夹持压力信号获取模块用于获取摩擦电压力传感器在气动软体抓手夹持待抓取物品时的夹持压力信号；夹持压力信号判断模块用于判断夹持压力信号是否大于预设施加压力信息；夹持压力控制模块用于在夹持压力信号判断模块判断为是时，控制气动装置工作，以使气动软体抓手保持气动软体抓手夹持待抓取物品时给予待抓取物品的压力。

在本实施例中，夹持压力控制模块进一步包括判断夹持压力信号是否大于预设施加压力信息，若否，则控制气动装置工作，以增加气动软体抓手夹持待抓取物品时给予待抓取物品的压力直至判断夹持压力信号大于预设施加压力信息。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其实并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动，媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数据多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤。装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由一个单元或总装置通过软件或硬件来实现。第一、第二等词语用来标识名称，而不标识任何特定的顺序。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，模块、程序段、或代码的一部分包括一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地标识的方框实际上可以基本并行地执行，他们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或总流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本实施例中所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现装置/终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在本实施例中，装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

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)

1.一种姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，所述姿态可调式气动软体抓手包括：

固定台（1）；

驱动组件（3），每个所述驱动组件（3）设置在所述固定台（1）上，每个所述驱动组件（3）包括一个摆动件（14），所述摆动件（14）能够在所述固定台的周向方向运动；

运动软体手指（2），所述运动软体手指（2）的数量与驱动组件的数量相同，一个所述运动软体手指（2）与一个驱动组件（3）的摆动件（14）连接，其中，运动软体手指（2）被配置为受所述摆动件（14）的带动，从而跟随所述摆动件（14）沿着所述固定台（1）的周向方向运动，以靠近或者远离与该运动软体手指（2）相邻的其他运动软体手指（2）；

所述姿态可调式气动软体抓手进一步包括固定软体手指（4），所述固定软体手指（4）与所述固定台连接；

气源组件，所述气源组件分别与每个所述运动软体手指连接，用于为每个所述运动软体手指（2）提供气体以使所述运动软体手指（2）弯曲；

总控制器，所述总控制器与所述气源组件连接，用于控制所述气源组件工作；

摩擦电距离传感器（241），所述摩擦电距离传感器安装在所述运动软体手指和/或所述固定软体手指上；

所述运动软体手指包括第一摩擦电压力传感器（243），所述第一摩擦电压力传感器（243）设置在所述运动软体手指（2）上并与所述总控制器连接，所述第一摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给所述总控制器。

2.如权利要求1所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，所述固定台（1）上设置有沿所述固定台（1）的周向延伸的条形安装孔；

每个所述摆动件（14）穿过所述条形安装孔设置，所述摆动件（14）位于所述固定台内部的部分称为驱动部、位于所述固定台外部的部分称为连接部；

所述驱动组件进一步包括舵机（12），所述舵机（12）的数量与所述摆动件（14）的数量相同，各个所述舵机（12）设置在所述固定台（1）内，一个所述舵机的输出端与一个所述摆动件的驱动部连接；

所述运动软体手指（2）与所述连接部连接；其中，

所述舵机用于驱动所述摆动件运动，从而使摆动件沿着所述条形安装孔的延伸方向运动。

3.如权利要求2所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，每两个运动软体手指之间设置有一个所述固定软体手指（4）。

4.如权利要求3所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，每个所述运动软体手指（2）进一步包括：

运动软体手指连接部（21），所述运动软体手指连接部（21）被配置为与所述摆动件连接；

运动软体手指本体（23），所述运动软体手指本体（23）与所述运动软体手指连接部（21）连接，所述运动软体手指本体（23）内设置有气道，所述运动软体手指本体（23）被配置为在所述气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形，所述第一摩擦电压力传感器（243）设置在所述运动软体手指本体（23）上；

每个所述固定软体手指（4）包括：

固定软体手指连接部，所述固定软体手指连接部被配置为与所述固定台连接；

固定软体手指本体，所述固定软体手指本体与所述固定软体手指连接部连接，所述固定软体手指本体内设置有气道，所述固定软体手指本体被配置为在所述气道内进入气体时受到气体的力的作用以产生变形。

5.如权利要求4所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，所述气源组件分别与每个所述运动软体手指本体（23）内的气道以及每个所述固定软体手指本体内的气道连通，所述气源组件用于分别为每个气道提供气体。

6.如权利要求5所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，

所述固定软体手指进一步包括第二摩擦电压力传感器，所述第二摩擦电压力传感器设置在所述固定软体手指本体上并与所述总控制器连接，所述第二摩擦电压力传感器用于检测是否接触物体或获取接触物体的压力并将信号传递给所述总控制器。

7.如权利要求6所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，所述第一摩擦电压力传感器（243）设置在所述运动软体手指本体的远离所述运动软体手指连接部的一端；

所述第二摩擦电压力传感器设置在所述固定软体手指本体的远离所述固定软体手指连接部的一端。

8.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1至7中任意一项所述的姿态可调式气动软体抓手。

9.一种机器人抓取方法，所述机器人包括运动部、与运动部连接的姿态可调式气动软体抓手，所述姿态可调式气动软体抓手为如权利要求1至7中任意一项所述的姿态可调式气动软体抓手，其特征在于，所述机器人抓取方法包括：

通过运动部驱动姿态可调式气动软体抓手运动，使姿态可调式气动软体抓手靠近待抓取物品；

获取所述待抓取物品接触所述摩擦电压力传感器时摩擦电压力传感器传递的压力信号；

根据所述压力信号控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作。

10.如权利要求9所述的机器人抓取方法，其特征在于，所述根据所述压力信号控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作包括：

获取抓取需求，所述抓取需求包括至少一个预设接触压力信号；

将所述第一摩擦电压力传感器传递的压力信号与所述预设接触压力信号进行对比，若比对成功，则控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作。

11.如权利要求10所述的机器人抓取方法，其特征在于，所述抓取需求进一步包括预设施加压力信息；

所述控制姿态可调式气动软体抓手进行抓取动作包括：

控制所述姿态可调式气动软体抓手变形从而夹持所述待抓取物品；

获取第一摩擦电压力传感器在所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时的夹持压力信号；

判断所述夹持压力信号是否大于所述预设施加压力信息，若是，则保持所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时给予所述待抓取物品的压力。

12.如权利要求11所述的机器人抓取方法，其特征在于，所述判断所述夹持压力信号是否大于所述预设施加压力信息，若否，则增加所述姿态可调式气动软体抓手夹持所述待抓取物品时给予所述待抓取物品的压力直至判断所述夹持压力信号大于所述预设施加压力信息。

13.如权利要求12所述的机器人抓取方法，其特征在于，所述机器人进一步包括摩擦电距离传感器，所述驱动姿态可调式气动软体抓手运动，使姿态可调式气动软体抓手靠近待抓取物品包括：

驱动所述姿态可调式气动软体抓手运动；

获取摩擦电距离传感器信号；

根据摩擦电距离传感器信号控制所述姿态可调式气动软体抓手靠近所述待抓取物品。

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