CN112894784A - 机械臂、机械臂的控制方法以及捕获装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械臂、机械臂的控制方法以及捕获装置，其中机械臂包括至少一个第一折叠模块、至少一个第二折叠模块，以及至少两个驱动件，至少两个驱动件分别与第一折叠模块和第二折叠模块一一对应设置，以驱动每个第一折叠模块或者第二折叠模块双向折叠；其中，在第一折叠模块与第二折叠模块均处于展开状态时，至少一个第一折叠模块与至少一个第二折叠模块沿机械臂的延伸方向依次间隔设置，且第二枢接轴与第一枢接轴同轴；任一第一折叠件的至少一第一侧边与相邻第二侧边铰接。本发明实施例提供的机械臂整体部件少且结构简单。

Description

机械臂、机械臂的控制方法以及捕获装置

技术领域

本发明涉及机械臂领域，特别涉及一种机械臂、机械臂的控制方法以及捕获装置。

背景技术

相关技术中，自适应手爪包括有多个可控的指节，每个指节单独驱动，可以依据被抓取物的外形进行适应弯曲，从而与抓取物的外形相匹配，以更好地抓取、钩取或者缠绕被抓取物。

但是自适应手爪的每个指节的结构较复杂，导致自适应手爪的整体结构也较复杂。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种机械臂与捕获装置，旨在解决现有技术中自适应手爪的每个指节以及整体结构均较复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种机械臂，包括：

至少一个第一折叠模块，第一折叠模块包括两块第一折叠件，第一折叠件包括第一枢接端与两个第一侧边，第一侧边分别设置于第一枢接端的两侧，且两个第一枢接端通过第一枢接轴相互枢接，从第一枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第一侧边均逐渐向靠近彼此的方向倾斜延伸；

至少一个第二折叠模块，第二折叠模块包括两块第二折叠件，第二折叠件包括第二枢接端与两个第二侧边，第二侧边分别设置于第二枢接端的两侧，且两个第二枢接端通过第二枢接轴相互枢接，从第二枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第二侧边均逐渐向远离彼此的方向倾斜延伸；以及

至少两个驱动件，至少两个驱动件分别与第一折叠模块和第二折叠模块一一对应设置，以驱动每个第一折叠模块或者第二折叠模块双向折叠；

其中，在第一折叠模块与第二折叠模块均处于展开状态时，至少一个第一折叠模块与至少一个第二折叠模块沿机械臂的延伸方向依次间隔设置，且第二枢接轴与第一枢接轴同轴；任一第一折叠件的至少一第一侧边与相邻第二侧边连接。

可选的，任一第一折叠件的至少一第一侧边与相邻第二侧边可枢转地连接。

可选的，两个第一折叠件中的任一者的第一枢接端具有第一连接槽，另一者的第一枢接端具有第一凸出部，第一凸出部的部分设置于第一连接槽内；

其中，第一枢接轴设置于第一连接槽内。

可选的，两个第二折叠件的任一者的第二枢接端具有第二连接槽，另一者的第二枢接端具有第二凸出部，第二凸出部的部分设置于第二连接槽内；

其中，第二枢接轴设置于第二连接槽内。

可选的，驱动件设置为伺服电机，伺服电机包括固定端与转动端，固定端与第一凸出部或第二凸出部连接，转动端与第一连接槽或者第二连接槽的槽壁连接；

其中，转动端与第一枢接轴或者第二枢接轴同轴设置。

可选的，机械臂还包括：

末端执行元件，末端执行元件设置于机械臂的延伸方向一端。

可选的，末端执行元件包括机械手或者机械爪或者钩中的任一种。

第二方面，本发明还提供了一种捕获装置，包括：

至少一个上述的机械臂。

第三方面，本发明还提供一种机械臂的控制方法，使用如上述的机械臂；

在所述机械臂处于初始状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于展开状态，所述第一折叠模块的第一枢接轴与所述第二折叠模块的第二枢接轴同轴；

在所述机械臂处于捕获状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于收拢状态；

所述控制方法包括以下步骤：

在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向；

根据每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向，控制每个所述第一折叠模块与第二折叠模块上的驱动件驱动对应的第一折叠模块或者第二折叠模块从展开状态折叠至收拢状态，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

第四方面，本发明还提供了一种机械臂的控制方法，使用上述的机械臂；

在所述机械臂处于初始状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于展开状态，所述第一折叠模块的第一枢接轴与所述第二折叠模块的第二枢接轴同轴；

在所述机械臂处于捕获状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块折叠；

所述控制方法包括以下步骤：

在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向与开合角度；

控制每个所述第一折叠模块的驱动件驱动对应的第一折叠模块从展开状态根据所述折叠方向折叠至每个所述第一折叠模块的两块第一折叠件之间的角度满足对应的所述开合角度，并控制每个所述第二折叠模块上的驱动件驱动对应的第二折叠模块从展开状态根据所述折叠方向折叠至所述第二折叠模块的两块第二折叠件之间的角度满足对应的所述开合角度，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

本发明技术方案中，多节折叠臂包括沿延伸方向依次间隔设置的至少一个第一折叠模块和至少一个第二折叠模块，第一折叠模块的第一侧边彼此靠近倾斜，而第二折叠模块的第二侧边彼此远离倾斜，且每个第一折叠模块和第二折叠模块均通过一一对应设置的独立的驱动件驱动折叠，从而可通过机械臂中的每一节，即第一折叠模块或者第二折叠模块的折叠方向以及开合角度控制相邻的第一折叠模块和第二折叠模块之间的弯折角度。通过控制多节折叠臂中的所有相邻的第一折叠模块与第二折叠模块之间的弯折角度，可以依据被抓取物的外形进行适应弯曲，使得多节折叠臂完成弯曲、缠绕等复杂动作。本发明实施例提供的机械臂由多个第一折叠模块和第二折叠模块依次间隔布置组成，且驱动可通过每一折叠模块的折叠方向和/或开合角度实现，整体部件少且结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明机械臂一实施例的结构示意图；

图2为本发明机械臂的第一折叠模块的结构示意图；

图3为本发明机械臂一实施例的折叠示意图；

图4为本发明机械臂一实施例的缠绕示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种机械臂。该机械臂用于抓取、钩取或者缠绕目标物体。

参阅图1，本实施例中，机械臂包括：至少一个第一折叠模块100、至少一个第二折叠模块200以及至少两个驱动件400。

机械臂由多个沿机械臂的延伸方向依次布置的折叠模块组成。折叠模块包括第一折叠模块100和第二折叠模块200。在第一折叠模块100与第二折叠模块200均处于展开状态时，至少一个第一折叠模块100与至少一个第二折叠模块200沿机械臂的延伸方向依次间隔设置，且此时，第二枢接轴与第一枢接轴同轴。

第一折叠模块100包括两块第一折叠件，第一折叠件包括第一枢接端101与两个第一侧边102，第一侧边102分别设置于第一枢接端101的两侧，且两个第一枢接端101通过第一枢接轴相互枢接，从第一枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第一侧边102均逐渐向靠近彼此的方向倾斜延伸。

第二折叠模块200包括两块第二折叠件，第二折叠件包括第二枢接端与两个第二侧边201，第二侧边201分别设置于第二枢接端的两侧，且两个第二枢接端通过第二枢接轴相互枢接，从第二枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第二侧边201均逐渐向远离彼此的方向倾斜延伸。且任一第一折叠件的至少一第一侧边102与相邻第二侧边201连接。

至少两个驱动件400分别与第一折叠模块100和第二折叠模块200一一对应设置，以驱动每个第一折叠模块100或者第二折叠模块200双向折叠。

具体而言，第一折叠模块100的两块第一折叠件的两个第一枢接端101通过第一枢接轴相互枢接，第一枢接轴的轴线即为第一折叠模块100的枢转轴线，且两块第一折叠件可以绕枢转轴线顺时针方向或者绕逆时针方向折叠，即双向折叠。第二折叠模块200的两块第二折叠件的两个第二枢接端通过第二枢接轴相互枢接，第二枢接轴的轴线即为第二折叠模块200的枢转轴线，且两块第二折叠件可以绕该枢转轴线顺时针方向或者绕逆时针方向折叠，即双向折叠。

从而，第一折叠模块100和第二折叠模块200均具有展开状态。在展开状态时，第一折叠模块100的两个第一折叠件均处于同一平面上，第二折叠模块200的两个第二折叠件也处于同一平面上。且在机械臂处于初始状态时，第一折叠模块100与第二折叠模块200两者均在同一平面展开至展开状态，此时，机械臂内的所有第一折叠模块100的第一枢接轴与所有第二折叠模块200的第二枢接轴均同轴，且与多节折叠臂的延伸方向同向。第一折叠模块100和第二折叠模块200也均具有收拢状态，在收拢状态时，第一折叠模块100的两个第一折叠件之间折叠至最小角度。且收拢状态可以是两块第一折叠件绕顺时针方向折叠至最小角度的正向收拢状态，或者绕逆时针方向折叠至最小角度的反向收拢状态。第二折叠模块100同理，此处不再赘述。

第一折叠件的第一枢接端101的两侧分别为第一侧边102。值得一提的是，从第一枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第一侧边102均逐渐向靠近彼此的方向倾斜延伸。从而每个第一折叠模块100的任一端的两个第一侧边102形成一尖角。而第二折叠件的第二枢接端的两侧分别为第二侧边201，值得一提的是，从第二枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个第二侧边201均逐渐向远离彼此的方向倾斜延伸。从而每个第二折叠模块200的任一端的两个第二侧边201之间形成一缺口。由于至少一个第一折叠模块100与至少一个第二折叠模块200沿机械臂的延伸方向依次间隔设置，即上述的尖角卡入对应的缺口内，完成相邻两个第一折叠模块100和第二折叠模块200的布置。从而对于任一第一折叠模块100而言，其至少一端的两个第一侧边102与相邻的第二折叠模块200的一端的两个第二侧边201一一对应铰接。相互铰接的第一侧边102和第二侧边201可相互平行，从而可以彼此相对转动，使得第一折叠模块100与相邻第二折叠模块200之间可以弯折，形成一夹角。

第一折叠件或者第二折叠件均可构造为板件、空心壳体结构或者框架结构或者其他等同结构，只要两个第一折叠件或者两个第二折叠件可枢转地折叠即可，本实施例对此并不限制。如，第一折叠件与第二折叠件的外轮廓均可设置为等腰梯形。

且本实施例中，每个第一折叠模块100和每个第二折叠模块200均具有独立的驱动件400，每个第一折叠模块100上的驱动件400用于驱动该第一折叠模块100双向折叠。每个第二折叠模块200上的驱动件400用于驱动该第二折叠模块100双向折叠。从而可通过机械臂中的每一节，即第一折叠模块100或者第二折叠模块200的折叠方向以及开合角度控制相邻的第一折叠模块100和第二折叠模块200之间的弯折角度，使得机械臂可以具有多种抓取姿态和角度。值得一提的是，机械臂相邻的第一折叠模块100与第二折叠模块200同向折叠时，两者的相对位置不发生相对变化。参阅图2，当异向折叠时，由于第一侧边102与第二侧边201均倾斜设置，两者的相对位置会绕合页300的轴转动，将使得相邻的第一折叠模块100与第二折叠模块200相互靠近，夹角变小。从而可以通过控制每个折叠模块的折叠方向来使得机械臂具有多种姿态，实现弯曲、缠绕或者钩取等动作。机械臂在多个状态切换时，机械臂需要恢复至初始状态，即每个第一折叠模块100以及第二折叠模块200均需要恢复至展开状态，然后再次折叠变换至所需的状态形状。由于相邻的第一折叠模块100和第二折叠模块200之间的角度由两者彼此的折叠方向确定，相邻驱动件400彼此独立，而不关联。因此，相较于现有自适应机械爪复杂的机械臂，本实施例提供的机械臂的驱动结构较简单。

容易理解的，现有的自适应机械手爪包括多个依次铰接的指节，每个指节均具有相应的驱动结构来驱动，且相邻指节的驱动结构彼此协作从而使得相邻指节之间的夹角可以调整，以可以适应不同被抓取物的外表面曲线。但是该自适应机械手爪为了控制每个指节的姿态，需要辅助的驱动结构，如每个指节都需要多套液压驱动组件来调整其角度。

而本实施例提供的机械臂由多个第一折叠模块100和第二折叠模块200依次间隔布置组成，且驱动与控制通过每一节的折叠方向和/或开合角度实现，不仅可进行多个方向的缠绕捕获，相比于传统的折叠臂其捕获范围更大，捕获效率更高，而且整体部件少、结构简单、成本低。且本实施例提供的机械臂为刚性折叠臂，抓取力度大，且处于捕获姿态时结构稳定。

相邻第一侧边102与第二侧边201彼此铰接，如第一折叠件和第二折叠件可设置为一体，两者之间形成一折痕，从而绕该折痕转动，或者第一折叠件和第二折叠件可枢转地连接，如在一实施例中，参阅图1，机械臂还包括多个合页300；其中，任一第一侧边102通过合页300与相邻的第二侧边201连接。

合页300的左合页与相邻的第一折叠件和第二折叠件中的一者连接，右合页与另一者连接，相邻的第一折叠件和第二折叠件通过2个合页300连接于一起。具体而言，第一折叠件和第二折叠件上均开设有安装孔，左合页或者右合页通过固定在安装孔的螺钉或者铆钉或者其他等同件与相应的第一折叠件或者第二折叠件连接。合页300的转动轴线平行于与该合页300连接的第一侧边102以及第二侧边201，且位于第一侧边102与第二侧边201之间。

本实施例中，机械臂的第一折叠模块100与第二折叠模块200之间采用合页300连接使得连接结构更加紧固。

在一实施例中，两个第一折叠件中的任一者的第一枢接端101具有第一连接槽104，另一者的第一枢接端101具有第一凸出部103，第一凸出部103的部分设置于第一连接槽104内。其中，第一枢接轴设置于第一连接槽104内。

本实施例中，参阅图1，第一折叠模块100包括左第一折叠件110和右第一折叠件120，左第一折叠件110的第一枢接端101的部分侧边沿靠近右第一折叠件120的方向延伸形成有第一凸出部103，第一凸出部103的侧边开设有贯穿第一凸出部103的通孔。第一枢接轴安装于该通孔内，且第一枢接轴的至少一端凸出于该通孔，以与第一连接槽104的槽壁连接。右第一折叠件120的第一枢接端101的部分具有一缺口，该缺口的形状与第一凸出部103的形状相匹配，即为第一连接槽104。如第一凸出部103的形状为矩形，此时，第一连接槽104的形状也为矩形。通过采用第一凸出部和第一连接槽的结构，使得两个第一折叠件的开合角度更大。本实施例中，第一折叠模块100的收拢状态的角度可根据第一凸出部103的凸出程度和第一连接槽104的槽深来限定。

进一步的，两个第二折叠件的任一者的第二枢接端具有第二连接槽，另一者的第二枢接端具有第二凸出部，第二凸出部的部分设置于第二连接槽内。

其中，第二枢接轴设置于第二连接槽内。第二凸出部和第二连接槽的具体结构可参照第一凸出部103和第一连接槽104的结构，此处不再赘述。本实施例中，第二折叠模块200的收拢状态的角度可根据第二凸出部的凸出程度和第二连接槽的槽深来限定。

在一实施例中，驱动件400设置为伺服电机，伺服电机包括固定端401与转动端，固定端401与第一凸出部103或第二凸出部连接，转动端402与第一连接槽104或者第二连接槽的槽壁连接。其中，转动端402与第一枢接轴或者第二枢接轴同轴设置。

具体而言，在第一折叠模块100中，固定端401与第一凸出部103连接，转动端402与第一连接槽104连接。在第二折叠模块200中，固定端401与第二凸出部连接，转动端402与第二连接槽连接。

参阅图2，第一折叠件的驱动件400嵌设于第一凸出部103内。第一凸出部103靠近第一连接槽104的槽底壁的端面上开设有容纳槽，容纳槽内安装有伺服电机，伺服电机包括固定端401与转动端402。固定端401可固定在容纳槽的槽壁上。转动端402为伺服电机的电机轴，可转动地连接在固定端401上，以相对固定端401正反转动。转动端402与第一连接槽104的槽壁固定连接，从而在转动端402转动时，带动右第一折叠件相对左第一折叠件转动。值得一提的，伺服电机可以是低速电机。

本实施例中，第一折叠模块100和第二折叠模块200的驱动通过相应的伺服电机驱动实现。该驱动方式简单可靠，通过控制每个第一折叠模块100以及第二折叠模块200的折叠方向即可实现调整整个机械臂的姿态，实现自适应地抓取被抓取物。

本实施例中，机械臂可通过相邻的第一折叠模块100与第二折叠模块200之间的弯折来获得不同的姿态，如机械臂整体缠绕被抓取物，或者机械臂整体变换为勾状，从而实现对被抓取物的抓取。

或者另一实施例中，机械臂还包括：末端执行元件，末端执行元件设置于机械臂的延伸方向一端。且末端执行元件包括机械手或者机械爪或者钩中的任一种。

此时机械臂的第一折叠模块100和第二折叠模块200为末端执行元件的移动载体，用于将末端执行元件移动至作业区域。由于第一折叠模块100和第二折叠模块200可实现灵活地双向可控的弯曲运动，从而可以将末端执行元件输送至狭窄空间内。

此外，本发明还提供了一种捕获装置，包括：至少一个上述的机械臂。该机械臂的具体结构参照上述实施例，由于本机械臂采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，捕获装置可包括一个机械臂，也可包括多个机械臂。如可包括一个机械臂，从而一个机械臂可钩取或者缠绕物件。如可包括2个机械臂，2个机械臂相对且间隔布置，从而可以从被抓取物的两侧夹持住被抓取物。或者，还可包括3个机械臂，三个机械臂可呈正三角形布置，从而可作为三爪抓取机构使用。

本实施例提供的捕获装置的结构简单、可有效降低成本。且捕获装置的每一机械臂均可以通过曲率变化进行自适应捕获动作，捕获效果好。

此外，本发明还提供了一种机械臂的控制方法，使用上述的机械臂。

其中，在机械臂处于初始状态时，第一折叠模块100与第二折叠模块200均处于展开状态，第一折叠模块100的第一枢接轴与第二折叠模块200的第二枢接轴同轴。

在机械臂处于捕获状态时，第一折叠模块100与第二折叠模块200均处于收拢状态。此时，第一折叠模块100和第二折叠模块200在相应的伺服电机驱动下折叠至角度不可缩小为止。

且本实施例中，机械臂包括控制器，每个伺服电机均与控制器连接。

本实施例中，控制方法包括以下步骤：

步骤S101，在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块100与第二折叠模块200对应的折叠方向。

每个第一折叠模块100与第二折叠模块200的折叠方向可以是正向或者反向的，且每个折叠模块之间的折叠方向基于多级机械臂需要变换达到的整体形状来决定。折叠方向可以是用户输入，或者基于被抓取物的外形尺寸解算得到。

步骤S102，根据每个第一折叠模块100与第二折叠模块200对应的折叠方向，控制每个第一折叠模块100与第二折叠模块200上的驱动件400驱动对应的第一折叠模块100或者第二折叠模块200从展开状态折叠至收拢状态，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

具体而言，根据每个第一折叠模块100对应的折叠方向，控制每个第一折叠模块100上的驱动件400驱动对应的第一折叠模块100从展开状态折叠至收拢状态，并根据每个第二折叠模块200对应的折叠方向，控制每个第二折叠模块200上的驱动件400驱动对应的第二折叠模块200从展开状态折叠至收拢状态，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

在获得了每个折叠模块的折叠方向后，即可根据每块折叠模块的折叠方向控制折叠模块折叠，从而将机械臂从初始状态调整至捕获状态。

本实施例中，每个折叠模块均折叠至收拢状态。

如，参阅图3，在一具体实施方式中，机械臂包括两节折叠模块，即一个第一折叠模块100和第二折叠模块200，其中，第一折叠模块100连接在座体上，为固定的一端。在初始状态时，第一折叠模块100和第二折叠模块200均处于展开状态，该机械臂需要变换为弯折状态，从而钩取物体。在接收到捕获指令后，获取到每个第一折叠模块100与第二折叠模块200对应的折叠方向。其中，第一折叠模块100的折叠方向为正向，而第二折叠模块200的折叠方向为反向。然后第一折叠模块100的伺服电机转动，使得第一折叠模块100的两个第一折叠件形成一凹槽。与此同时，第二折叠模块200反向折叠，由于第一折叠模块100和第二折叠模块200的折叠方向相反，且第一侧边102和第二侧边201均倾斜延伸，将迫使第二折叠模块200远离第一折叠模块100的一端靠近第一折叠模块100，即第二折叠模块200向上勾起。第二枢接轴相对于第一枢接轴发生了角度的变化，夹角变小，与之对应的，机械臂的曲率增加，实现了机械臂的弯折。

第四方面，本发明还提供了一种机械臂的控制方法，使用上述的机械臂；

在机械臂处于初始状态时，第一折叠模块100与第二折叠模块200均处于展开状态，第一折叠模块100的第一枢接轴与第二折叠模块200的第二枢接轴同轴。

在机械臂处于捕获状态时，第一折叠模块100与第二折叠模块200均折叠。

本实施例中，控制方法包括以下步骤：

步骤S201、在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块100与第二折叠模块200对应的折叠方向与开合角度。

本实施例中，每个第一折叠模块100与第二折叠模块200的折叠方向可以是正向或者反向的，且每个折叠模块之间的折叠方向基于多级机械臂需要变换达到的整体形状来决定。折叠方向可以是用户输入，或者基于被抓取物的外形尺寸解算得到。

且第一折叠模块100与第二折叠模块200均可折叠至收拢状态，或者还可根据输入的开合角度折叠。每个折叠模块的开合角度也可基于多级机械臂需要变换达到的整体形状来决定。开合角度可以是用户输入，或者基于被抓取物的外形尺寸解算得到。

步骤S202、控制每个第一折叠模块100的驱动件400驱动对应的第一折叠模块100从展开状态根据折叠方向折叠至每个第一折叠模块100的两块第一折叠件之间的角度满足对应的开合角度，并控制每个第二折叠模块200上的驱动件400驱动对应的第二折叠模块200从展开状态根据折叠方向折叠至个第二折叠模块200的两块第二折叠件之间的角度满足对应的开合角度，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

本实施例中，在获得了每个折叠模块的折叠方向以及开合角度后，即可控制每块折叠模块的折叠方向以及开合角度，从而将机械臂从初始状态调整至捕获状态。

如参阅图4，在一具体实施方式中，机械臂包括五节折叠模块，即3个第一折叠模块100和2个第二折叠模块200，其中，参阅图1，沿从左至右的方向，第1个第一折叠模块100连接在座体上，为固定的一端。在初始状态时，3个第一折叠模块100和2个第二折叠模块200均处于展开状态，而该机械臂需要变换为缠绕姿势，从而卷取物体。在接收到捕获指令后，获取到每个第一折叠模块100与第二折叠模块200对应的折叠方向以及开合角度。其中，在从左至右的方向上，第1个第一折叠模块100a的折叠方向为反向，而第1个第二折叠模块200a的折叠方向为反向、第2个第一折叠模块100b的折叠方向为反向，第2个第二折叠模块200b的折叠方向为正向，第3个第一折叠模块100c的折叠方向为反向。本实施例中，由于仅有5个折叠模块，缠绕一圈即可，此时每个折叠模块的开合角度均可设置为收拢状态时的角度。然后第1个第一折叠模块100的伺服电机转动，使得两个第一折叠件形成一凸棱。与此同时，第二折叠模块200反向折叠形成一凹槽，由于第1个第一折叠模块100和第1个第二折叠模块200的折叠方向相反，且第一侧边102和第二侧边201均倾斜延伸，将迫使第1个第二折叠模块200a远离第1个第一折叠模块100的一端靠近第1个第一折叠模块100a，即第二折叠模块200向上勾起。与此类似，第2个第一折叠模块100b相对于第1个第二折叠模块200a也向上勾起，第2个第二折叠模块200b也相对于第2个第一折叠模块100b向上勾起，第3个第一折叠模块100c也相对于第2个第二折叠模块200b向上勾起。机械臂的整体形成一半环状，从而可卷绕住物体。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

至少一个第一折叠模块，所述第一折叠模块包括两块第一折叠件，所述第一折叠件包括第一枢接端与两个第一侧边，两个所述第一侧边分别设置于所述第一枢接端的两侧，且两个所述第一枢接端通过第一枢接轴相互枢接，从所述第一枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个所述第一侧边均逐渐向靠近彼此的方向倾斜延伸；

至少一个第二折叠模块，所述第二折叠模块包括两块第二折叠件，所述第二折叠件包括第二枢接端与两个第二侧边，两个所述第二侧边分别设置于所述第二枢接端的两侧，且两个所述第二枢接端通过第二枢接轴相互枢接，从所述第二枢接轴的径向内侧至径向外侧，两个所述第二侧边均逐渐向远离彼此的方向倾斜延伸；以及

至少两个驱动件，至少两个所述驱动件分别与所述第一折叠模块和所述第二折叠模块一一对应设置，以驱动每个所述第一折叠模块或者所述第二折叠模块双向折叠；

其中，在所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于展开状态时，至少一个所述第一折叠模块与至少一个所述第二折叠模块沿所述机械臂的延伸方向依次间隔设置，且所述第二枢接轴与所述第一枢接轴同轴；任一所述第一折叠件的至少一第一侧边与相邻所述第二侧边铰接。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括多个合页；

其中，任一所述第一侧边通过所述合页与相邻所述第二侧边连接。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，两个所述第一折叠件中的任一者的第一枢接端具有第一连接槽，另一者的第一枢接端具有第一凸出部，所述第一凸出部的部分设置于所述第一连接槽内；

其中，所述第一枢接轴设置于所述第一连接槽内。

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，两个所述第二折叠件的任一者的第二枢接端具有第二连接槽，另一者的第二枢接端具有第二凸出部，所述第二凸出部的部分设置于所述第二连接槽内；

其中，所述第二枢接轴设置于所述第二连接槽内。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述驱动件设置为伺服电机，所述伺服电机包括固定端与转动端，所述固定端与所述第一凸出部或第二凸出部连接，所述转动端与所述第一连接槽或者所述第二连接槽的槽壁连接；

其中，所述转动端与所述第一枢接轴或者第二枢接轴同轴设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括：

末端执行元件，所述末端执行元件设置于所述机械臂的延伸方向一端。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述末端执行元件包括机械手或者机械爪或者钩中的任一种。

8.一种捕获装置，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求1-7任一项所述的机械臂。

9.一种机械臂的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的机械臂；

在所述机械臂处于初始状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于展开状态，所述第一折叠模块的第一枢接轴与所述第二折叠模块的第二枢接轴同轴；

在所述机械臂处于捕获状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于收拢状态；

所述控制方法包括以下步骤：

在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向；

根据每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向，控制每个所述第一折叠模块与第二折叠模块上的驱动件驱动对应的第一折叠模块或者第二折叠模块从展开状态折叠至收拢状态，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

10.一种机械臂的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的机械臂；

在所述机械臂处于初始状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块均处于展开状态，所述第一折叠模块的第一枢接轴与所述第二折叠模块的第二枢接轴同轴；

在所述机械臂处于捕获状态时，所述第一折叠模块与所述第二折叠模块折叠；

所述控制方法包括以下步骤：

在接收到捕获指令后，获取每个第一折叠模块与第二折叠模块对应的折叠方向与开合角度；

控制每个所述第一折叠模块的驱动件驱动对应的第一折叠模块从展开状态根据所述折叠方向折叠至每个所述第一折叠模块的两块第一折叠件之间的角度满足对应的所述开合角度，并控制每个所述第二折叠模块上的驱动件驱动对应的第二折叠模块从展开状态根据所述折叠方向折叠至所述第二折叠模块的两块第二折叠件之间的角度满足对应的所述开合角度，以使得机械臂从初始状态切换至捕获状态。

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