CN113104601A - 用于抓取物体的方法和抽吸抓取器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于抓取物体的方法和抽吸抓取器。该方法借助于装卸系统(10)抓取物体(12)，该装卸系统包括：具有至少一个机械手臂(32)的机械手(30)；连接到机械手臂并且具有气动操作的抽吸抓取器(36)的抓取装置(34)，该抽吸抓取器具有与待抓取物体的外表面(16)接触的可弹性变形的接触部分(42)；用于识别待抓取物体的外表面的识别装置(46)；以及与识别装置相互作用并且设计为控制机械手的控制装置(48)。识别待抓取物体的外表面，在外表面的平面部分(18)与凸形隆起(20)或外边缘(22)之间进行区分，以及使抽吸抓取器接近待抓取物体的外表面，使得抽吸抓取器的接触部分的至少一部分附着到外表面的凸形隆起或外边缘。

Description

用于抓取物体的方法和抽吸抓取器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于抓取物体的方法，以及涉及一种在用于抓取物体的方法中使用的抽吸抓取器。

背景技术

例如，在仓库中拣选货物时使用这种方法。在此使用装卸系统来选择性地抓取存储容器中的个体货物，并且在抓取之后，将物体移动到另一位置。为此目的，所使用的装卸系统通常包括具有机械手臂的机械手和连接到机械手臂的抓取装置。抓取装置尤其是一种抽吸抓取装置，其包括气动操作的抽吸抓取器，该抽吸抓取器具有用于与待抓取物体的外表面接触的可弹性变形的接触部分。

在典型应用情况中，存储容器包含大量的货物，例如，这些货物还具有不同的形状、尺寸和重量。特别地，还可设想，物体以无序方式(即，具有不同的取向)位于存储容器中，并且不同物体的适于抓取的外表面区域被不同地定向。在本文中，“外表面”特别表示物体的将物体与外部(即相对于物体的周围环境)划界的表面，并且因此限定了物体的外部形状。外表面通常包括平面部分和其它部分，特别是凸形或凹形的弯曲部分(例如凸形隆起和/或外边缘和/或外转角)。

为了抓取物体，抽吸抓取器通常朝向外表面的平面部分(特别是外表面的平坦部分)移动，使得抽吸抓取器的接触部分尽可能平坦且密封地倚靠外表面的平面部分。通过向抽吸抓取器供应负压，于是物体被吸起并被抓取。还已知的是，在抽吸抓取器接近之前，借助于识别装置来识别物体的外表面，并选择外表面的合适的平面部分。

已知方法具有的问题在于，抽吸抓取器必须规则地且精确地调整到待抓取物体的尺寸和/或形状以便能够可靠地抓取物体。例如，为了在抽吸抓取器与物体之间进行有效的密封，特别需要将抽吸抓取器的抽吸开口的开口横截面选择为小于物体的接近平面部分的延伸范围。实际上，这意味着必须频繁地更换抽吸抓取器以便能够抓取不同尺寸和/或属性的物体，这对于抓取过程的生产率具有负面影响。

发明内容

在此基础上，本发明解决的问题在于能够以简单的方式例如从物体以不同取向位于其中的存储容器中抓取具有各种形状和尺寸的物体。

该问题通过一种包括根据权利要求1的步骤的用于抓取物体的方法来解决。

根据该方法，借助于装卸系统来抓取物体，该装卸系统包括具有至少一个优选多铰链式机械手臂的机械手和连接到该机械手臂的抓取装置。抓取装置包括用于吸起物体的气动操作特别是负压操作的抽吸抓取器。该抽吸抓取器具有远离连接接头延伸的壁，并且所述壁通向用于与待抓取物体的外表面接触的可弹性变形的接触部分(特别是以密封唇缘状部分的方式)。连接接头特别设计为连接到外部负压源。该壁界定了向物体方向敞开的抽吸内部。接触部分围绕抽吸内部中的抽吸开口。

该装卸系统进一步包括用于识别特别具有平面部分和/或凸形隆起和/或外边缘和/或外转角的待抓取物体的外表面的识别装置。例如，识别装置可以包括相机装置，该相机装置设计为特别是光学地或视觉地捕获物体的外表面。

装卸装置进一步包括控制装置，该控制装置与识别装置相互作用，并且设计为特别是基于来自识别装置的信号来控制机械手。

根据该方法，首先借助于装卸系统的识别装置来识别待抓取物体的外表面，并且在一方面的外表面的平面部分(特别是平坦部分)与另一方面的物体的外表面的凸形隆起或外边缘或转角之间进行区分。可设想，进行区分是为了针对性地识别凸形隆起或外边缘或外转角，例如利用合适的图像处理方法。特别地，还识别凸形隆起或外边缘或外转角的位置和方位。

在下一步骤中，使抽吸抓取器接近待抓取物体的外表面，使得抽吸抓取器的接触部分的至少一部分附着到外表面的至少一个凸形隆起或外边缘。在这方面，使抽吸抓取器刻意地接近待抓取物体的外表面，使得抽吸抓取器的接触部分的至少一部分以共形方式放置在外表面的凸形隆起或外边缘上。特别地，无需试图将抽吸抓取器放置在外表面的平面(特别是平坦)部分上，并且无需试图尽可能平坦地放置接触部分。相反，接触部分的不均匀放置是刻意寻求的。为此目的，使用了一种抽吸抓取器，该抽吸抓取器的接触部分设计为，使得其可以附着到外表面的凸形隆起或外边缘。

特别地，本发明不涉及以不确定方式接近物体，以及通过利用可弹性变形的抽吸抓取器来补偿外表面中可能的不均匀性。相反，根据该方法，针对性地接近凸形隆起或外边缘，特别是使得抽吸抓取器的接触部分的至少一部分针对性地附着到所述凸形隆起或外边缘。因此，如果可能的话，不仅仅是待抓取物体的外表面的平面部分被接近。特别地，在抽吸抓取器接近之前例如由计算机来确定已经与物体的外表面的平面部分区分开的凸形隆起和/或外边缘。

在本文中，术语“外边缘”或“外转角”应理解为外表面的区域，其中外表面作为整体是凸出的或凸形的。与此相反，术语“内边缘”或“内转角”表示表面的区域，其中，该表面作为整体是凹入的或凹形的。在本文中，凸形隆起特别表示物体的局部凸起区域，其中物体的外表面朝向周围环境凸形地弯曲。在本文中，外边缘特别表示物体的外表面的一部分，其中具有不同取向的两个平面(特别是平坦)部分彼此邻接，特别是彼此结合。特别地，外边缘是物体的外表面的一部分，其中，沿着一条线观察，该外表面的斜率沿线的方向优选突然地从正变化为负。

这种方法可以仅用一个抽吸抓取器容易地抓取不同形状和尺寸的物体，例如当拣选具有不同属性的货物时这是非常有利的。使抽吸抓取器针对性接近凸形隆起或外边缘并通过其接触部分附着到凸形隆起或外边缘上，这一事实确保了抽吸抓取器与物体之间的有效密封，特别是无论物体的外表面的平面部分的延伸范围如何。特别地，物体的凸形隆起或外边缘可以部分地进入抽吸抓取器的抽吸内部，使得抽吸内部部分地滑过凸形隆起。然而，特别地，抽吸抓取器的接触部分还围绕凸形隆起附着。因此，除了良好的密封效果之外，还实现了高摩擦力，从而提供相对较高的保持力。

根据该方法的有利实施例，使抽吸抓取器接近物体的外表面，使得凸形隆起或外边缘经过抽吸内部中的抽吸开口，特别是突出越过围绕抽吸开口的接触部分的边缘。然后，接触部分可以特别良好地附着到物体的外表面，这促进了物体与抽吸抓取器之间的密封，并且因此减少了泄漏。这允许特别可靠地和牢固地抓取物体。例如，可设想，使抽吸抓取器接近一个这样的外边缘，该外边缘沿着边缘线的延伸范围大于抽吸开口的开口横截面。

特别地，该方法然后可以包括选择步骤，其中从与外表面的平面部分区分开的凸形隆起和/或外边缘中，选择(然后接近)一个这样的凸形隆起或外边缘，其在至少一个方向的延伸范围大于抽吸开口的开口横截面。为此目的，抽吸开口的最大直径和/或描述抽吸开口的几何形状的数据集可以存储在识别装置中和/或控制装置中。

此外，还可以使抽吸抓取器接近物体的外表面，使得抽吸抓取器的接触部分的至少一部分附着到一个这样的凸形隆起或外边缘，即在该凸形隆起或外边缘处，物体的外表面凸形地弯曲，使得外表面的曲率半径低于预定阈值。在这方面，特别地，选择那些外表面具有充分地形成为扭结的边缘或具有“尖锐”边缘的区域，以将其与圆形隆起区分开。该方法可以特别包括选择步骤，其中从已经与外表面的平面部分区分开的外表面的凸形隆起和/或外边缘中，选择(然后接近)一个这样的凸形隆起或外边缘，即在该凸形隆起或外边缘处，外表面的曲率半径低于预定阈值。特别地，该阈值存储在识别装置和/或控制装置中。阈值优选地基于抽吸抓取器的几何形状，特别是基于抽吸开口的最大开口横截面来预先确定。特别地，阈值大于零且小于100mm，进一步特别地小于50mm，进一步特别地小于10mm，进一步特别地小于5mm，进一步特别地小于1mm。

在存在多个凸形隆起或外边缘的情况下，例如，可以是针对性地接近曲率半径最小的凸形隆起或外边缘(只要它们是可接近的)的情况。

如果凸形隆起由物体的外转角形成，其中多个外边缘会聚为星形，则这是特别优选的。在这方面，特别使抽吸抓取器接近物体的外转角。优选地使抽吸抓取器接近外转角，使得抽吸抓取器的接触部分附着到形成外转角的每个外边缘。在这方面，特别使抽吸抓取器接近外转角，使得抽吸抓取器的接触区域滑过外转角。然后，物体的外转角可以进入抽吸抓取器的内部。特别地，然后接触部分还可以附着到外表面的平面部分，这些平面部分会聚于外转角并被外边缘分开。当接近外转角时，接触部分与外表面之间的接触表面(并且因此密封表面或摩擦表面)特别大，这意味着可以提供相对较高的保持力。可设想，外边缘会聚于外转角(“尖”角)。还可设想，外边缘会聚，但不相交，特别是在平面上展开。在这方面，外转角可以特别是圆角或“钝”角，例如倒角。

当接近外边缘或外转角时，优选地使抽吸抓取器接近物体的外表面，使得从抽吸抓取器的起始位置到抽吸抓取器在物体外表面上的接触位置的接近路径的至少一个区段，特别是直到到达接触位置的最后一个区段，平行于外边缘的边缘法线或外转角的角法线特别是沿着边缘法线或角法线延伸。在本文中，边缘法线(角法线)特别指由邻接外边缘(外转角)的各表面的表面法线的向量和产生的向量，并且其原点在外边缘(外转角)处。换句话说，边缘法线特别表示在外边缘处具有原点的各邻接表面的表面法线的平分线。在这方面，使抽吸抓取器接近物体的外表面，使得由抽吸开口跨越的平面至少沿着接近路径的一个区段定向为垂直于边缘法线(角法线)。然后，抽吸抓取器的接触部分可以对称地附着到外边缘或外转角，这促进了特别均匀的密封，并且因此促进了物体的可靠抓取。

为了使接触部分更容易附着到物体的外表面的凸形隆起或外边缘或外转角，如果使抽吸抓取器接近待抓取物体的外表面，使得抽吸抓取器在其接近运动过程中在围绕外边缘的边缘法线或外转角的角法线的轨道路径上(特别是以圆形或椭圆形或螺旋形路径)行进，也可以是有利的。然后，在其接近运动过程中，抽吸抓取器特别至少部分地在围绕外边缘的边缘法线或外转角的角法线的圆形路径或椭圆形路径或螺旋路径上移动。在本文中，“螺旋”特别表示抽吸抓取器的运动，其中抽吸抓取器在其围绕边缘法线的轨道运动期间朝向物体特别是沿着边缘法线额外地移动。当接近外边缘时，还可设想，抽吸抓取器沿着外边缘的边缘线额外地或替代地移动。

还可以有利的是，使抽吸抓取器接近物体的外表面，使得抽吸抓取器的接触部分附着到外表面的一个这样的凸形隆起或外边缘，即该凸形隆起或外边缘将外表面的至少两个平面部分分开。特别地，接触部分然后还部分地附着到由凸形隆起或外边缘分开的平坦部分。于是，接触部分的接触表面特别大，其结果是实现了有效的密封和高摩擦力。在这种情况下，如果使抽吸抓取器接近外表面的一个这样的凸形隆起或外边缘或外转角，即该凸形隆起或外边缘或外转角直接邻接外表面的至少两个平面部分，则这是特别有利的。

开头所提及的问题还通过一种特别设计为在上述方法之一中使用的抽吸抓取器来解决。

该抽吸抓取器包括连接接头，该连接接头特别设计为连接到负压源。抽吸抓取器还具有壁，该壁远离连接接头延伸并通向用于与待抓取物体的外表面接触的可弹性变形的接触部分。该壁界定了抽吸内部，该抽吸内部向待抓取物体的方向敞开，并且特别地，可以被供应负压，以便吸起物体，即施加保持力。抽吸内部中的抽吸开口由接触部分界定。抽吸抓取器优选地由塑料材料制成，特别是由聚氨酯(PU)或丁腈橡胶(NBR)制成。

抽吸抓取器设计为使得壁沿抽吸开口的方向以漏斗方式变宽，即在沿着从连接接头到抽吸开口的壁的延伸范围的路径上变宽。在这方面，抽吸抓取器特别设计为使得抽吸内部的开口横截面在从连接接头到接触部分的路径上优选稳定地增大。因此，这种抽吸抓取器可以特别良好地附着到外表面上的凸形隆起，特别是附着到外转角。

所述壁设计为使得壁的材料厚度沿着从连接接头到抽吸开口的方向的路径(即沿接触部分的方向)减小。优选地，壁的材料厚度无弯曲地减小，特别是线性地减小。

在这种抽吸抓取器中，接触部分的区域中的壁相对较薄，并且因此是柔性的，而邻近连接接头的壁部分中的壁较厚，并且因此相对较刚硬。当在上述方法中使用时，这种抽吸抓取器的柔性接触部分因此可以特别良好地附着到待抓取物体的外表面，并且特别可以遵循外表面的凸形隆起或外边缘或转角的路线；同时，具有较大材料厚度的壁部分确保抽吸抓取器的足够的尺寸稳定性。

特别地，利用以这种方式设计的抽吸抓取器，当抽吸内部被供应负压(即，抽吸内部随着其尺寸减小而径向向内收缩)时，壁可以选择性地在低材料厚度的区域中，特别是在接触部分的区域中向内坍塌。在这种情况下，接触部分压靠在物体的外表面上，使得它可以以表面对表面的方式，特别是以共形方式附着到外表面。这促进了密封。此外，实现了高摩擦力。另外，抽吸抓取器的向内坍塌在待抓取物体上施加机械夹紧力，从而可以牢固地抓取物体。

然而，同时，沿从接触部分到连接接头的方向变得更厚并因此更刚硬的壁防止该壁在其从连接接头到接触部分的整个延伸范围上向内坍塌。这可以确保抽吸内部至少部分地保持畅通，并且可以以最小的体积流量吸起物体。总的来说，可以以这种方式实现高的保持力。

为了进一步增大保持力，还有利的是，抽吸抓取器在其壁的面向抽吸内部的内侧上具有一个或多个摩擦结构，以便增加壁与待抓取物体的外表面之间的摩擦效应。特别地，摩擦结构布置在接触部分的区域中。

此外，如果抽吸抓取器设计为，使得只有当壁以其内侧的预定面积百分比与待抓取物体的外表面接触时，壁才会向内坍塌，这可以是有利的。该面积百分比优选地为壁的内侧的总面积的至少10％且至多70％。还可设想，抽吸抓取器设计为，使得只有当抽吸内部的预定体积分数被物体填充时，壁才会向内坍塌。

根据本方法，即使不是要接近外表面的平面部分，而是针对性地接近凸形隆起或外边缘或外转角，原则上也仍然可以利用这种抽吸抓取器在外表面的平面部分上抓取物体。由于抽吸抓取器在接触部分的区域中可柔性变形的事实，接触部分特别是当其撞击平面部分时可以以宽边帽(sombrero)的方式由内向外翻转，并且可以以这种方式形成用于与平面部分接触的密封唇缘。

抽吸抓取器的壁可以围绕中心轴线旋转对称地延伸，特别是向抽吸开口的方向锥形地变宽。然后，抽吸开口设计为圆形的。壁也可以不围绕中心轴线旋转对称地延伸。这可以指定向内坍塌的优选方向。例如，壁可以设计为使得抽吸开口是椭圆形的。

为了进一步降低抽吸抓取器完全向内坍塌的风险，还可以有利的是，抽吸抓取器在其壁的面向抽吸内部的内侧上具有一个或多个加强结构。特别地，加强结构设计为突出到抽吸内部的肋和/或腹板和/或隆起的形式。加强结构优选地仅在从连接接头到接触部分的壁的延伸范围的一部分上延伸，特别是沿着邻接连接接头的壁部分延伸。加强结构加固该壁部分中的壁，并防止该壁部分中的壁在负压供应到抽吸内部时完全向内坍塌。特别地，加强结构设计和布置为，使得当抽吸抓取器向内坍塌时，它们相互作用，使得从抽吸抓取器的连接接头到被抓取物体的外表面的流体通道保持畅通，从而仍然可以吸起物体。可设想，加强结构由与壁分开设置的插入件形成，该插入件可以是或设置在壁的内侧上。还可设想，加强结构与抽吸抓取器的壁一体形成。

此外，如果抽吸抓取器具有波纹管，特别是折叠绑腿(gaiter)，这可以是有利的。然后，以特别简单的方式，接触部分也可以附着到物体的外表面的那些向抽吸抓取器的接近方向倾斜的部分。特别地，这种波纹管或薄壁伸缩囊(sylphon bellows)布置在连接接头与抽吸抓取器的以漏斗方式延伸的壁部分之间。

开头所提及的问题还通过在上述方法中使用上述抽吸抓取器来解决。

附图说明

下面将参照附图更详细地解释本发明。

附图中：

图1示意性示出了用于抓取物体的装卸系统；

图2a、图2b是用于说明该方法的实施例的示意图；

图3是用于说明该方法的实施例的示意图；

图4是抽吸抓取器的第一实施例的轮廓的竖直截面图；

图5a、图5b是抽吸抓取器的图片，其接触部分附着到物体的多个凸形隆起或外边缘；

图6是抽吸抓取器的第二实施例的轮廓的竖直截面图；

图7是抽吸抓取器的第三实施例的轮廓的竖直截面图；以及

图8示意性地示出了接近物体的外表面的平面部分时的抽吸抓取器。

具体实施方式

在以下描述和附图中，相同的附图标记用于相同或相应的特征。

图1示意性示出了装卸系统10，借助于该装卸系统，将以示例的方式来解释用于抓取物体12的方法的实施例。例如，该方法可以用于从具有多个物体12的容器14中选择性地抓取物体12。不言而喻，该方法也可以借助于实施例在细节上偏离图1所示实施例的相应的装卸系统10来实施。

通常，物体12具有将物体12与外部(即朝向物体12的周围环境)划界的外表面16。这种外表面16通常具有平面部分18以及布置在平面部分之间的凸形隆起20和/或外边缘22和/或外转角24。如从图1中可以看到的，例如，长方体物体12的外表面16通常具有平坦部分18，在每种情况下，两个平面部分18会聚于外边缘22。然后，外边缘22会聚于星形的外转角24。因此，三个平面部分18会聚于外转角24。在圆柱形物体12的情况下，外表面16通常具有平面区域18，所述平面区域为侧面26和顶面或底面28的形式，它们在外边缘22处彼此结合。例如，还可能的是，物体12具有不规则的外表面16，该外表面具有凸形隆起20，即局部凸起区域，其中外表面16朝向物体12的周围凸形地弯曲。图1中所示的物体12仅用作解释该方法的示例。然而，不言而喻，该方法不限于抓取这种类型的物体12。

装卸系统10包括具有多铰链式机械手臂32的机械手30和布置在机械手臂32上的抓取装置34。

抓取装置34包括用于吸起物体12的气动操作的抽吸抓取器36。抽吸抓取器36具有界定抽吸内部40的壁38，该壁在面向物体12的一端通向用于与待抓取物体12的外表面16接触的可弹性变形的接触部分42。接触部分42界定在抽吸内部40中的抽吸开口44。下面参照图4至图8详细解释抽吸抓取器36的优选实施例。

装卸系统10进一步包括用于识别待抓取物体12的外表面16的识别装置46。以示例的方式并且优选地，识别装置46包括相机装置，该相机装置设计为捕获待抓取物体12的外表面16，并且在一方面的平面部分18与另一方面的设置在平面部分间的凸形隆起20或外边缘22或外转角24之间进行区分。

装卸系统10进一步包括控制装置48，该控制装置与识别装置46相互作用，并且设计为控制机械手30。

下面，参照图1至图3来说明借助于这种装卸系统10抓取物体12的方法的实施例。

根据该方法，待抓取物体12的外表面16首先由识别装置46识别，并且在一方面的外表面16的平面部分18与另一方面的外表面16的凸形隆起20或外边缘22或外转角24之间进行区分。以示例的方式并且优选地，利用计算机来确定凸形隆起20或外边缘22或外转角24的位置和方位。

然后，借助于控制装置48控制机械手30，使得机械手30将抽吸抓取器36接近待抓取物体12的外表面16，使得抽吸抓取器36的接触部分42附着到外表面16的凸形隆起20或外边缘22或外转角24。在这方面，使抽吸抓取器36接近物体12，使得接触部分42至少部分地以共形方式倚靠物体12的外表面16的凸形隆起20或外边缘22或外转角24。根据该方法，不是接近外表面16的平面部分18，而是接近凸形隆起20或外边缘22或外转角24。

以示例的方式，图2a和图2b示出了该方法的实施例，在该方法中接近物体12的外转角24。如从图2b中可以看到的，特别是使抽吸抓取器36接近外转角24，使得接触部分42围绕外转角24。在该过程中，物体12的外转角24至少部分地进入抽吸抓取器36的抽吸内部40(参见图2b)。在与物体12的外表面16接触时，抽吸抓取器36的接触部分42既附着到会聚于外转角24的外边缘22，也附着到外表面16的与外边缘22分开的平面部分18。

如图2b中示意性所示，优选地使抽吸抓取器36沿着角法线50(或者当接近外边缘22时沿着边缘法线)接近外转角24。然而，还可以使抽吸抓取器36沿倾斜于角法线50(边缘法线)的接近方向接近外转角24(参见图2a，右侧图示)。此外，在抽吸抓取器36接近外表面16的运动过程中，抽吸抓取器可以遵循围绕外转角24的角法线50(或外边缘22的边缘法线)的特别是圆形或椭圆形或螺旋形轨道的路径。

以示例的方式，图3示出了该方法的实施例，其中使抽吸抓取器36接近具有不规则形状的外表面16的物体12的局部凸形隆起20。在这种情况下，优选地接近一个这样的凸形隆起20，即在该凸形隆起处，外表面16弯曲，使得物体12可以部分地进入抽吸抓取器36的抽吸内部40。

下面参照图4详细解释抽吸抓取器36的优选实施例。

抽吸抓取器36包括用于连接到外部负压源(未示出)的连接接头52，并且具有沿着中心轴线54从连接接头52延伸到接触部分42的壁38，该接触部分用于与待抓取物体12(图4中未示出)的外表面16接触。壁38界定了抽吸内部40，该抽吸内部通向抽吸开口44，并且可以经由连接接头52被供应负压。抽吸开口44被接触部分42围绕。

如从图4中可以看到的，壁38向抽吸开口44的方向以漏斗的方式变宽。在这方面，抽吸内部40的开口横截面沿从连接接头52到接触部分42的路径增大。例如，壁38围绕中心轴线54旋转对称地特别是锥形地延伸。然而，在未示出的实施例中，还可能的是，壁38不围绕中心轴线54旋转对称地延伸，例如以抽吸开口44为椭圆形的方式延伸。

壁38设计为使得壁38的材料厚度沿着从连接接头52到抽吸开口44的方向(即沿接触部分42的方向)的路径减小。以示例的方式并且优选地，材料厚度无弯曲地减小，特别是线性地减小。在这方面，接触部分42的区域中的材料厚度相对较小，而邻近连接接头52的壁部分56中的材料厚度相对较厚。

下面参照图5a和图5b解释这种抽吸抓取器36在上述方法中的使用。图5a和图5b示出了上述处于抓取结型的抽吸抓取器36的图片，其中负压被供应到抽吸抓取器36，并且所述抓取器的接触部分42密封地倚靠所抓取物体12的外表面16。如从图5a和图5b中可以看到的，由于负压供应到抽吸内部40，壁38在接触部分42的区域中选择性地径向向内收缩(向内坍塌)。在这种情况下，接触部分42压靠在物体12的外表面16上，使得它以表面对表面的方式倚靠外表面16。接触部分42遵循外表面16的路线延伸，并且以密封方式附着到外表面16的凸形隆起20、外边缘22和/或外转角24。然而，在邻近连接接头52的具有较大材料厚度的壁部分56中，壁38不会向内坍塌，使得从连接接头52到物体12的外表面16的流体通道畅通，并且物体可以被吸起(特别参见图5b)。

例如，抽吸抓取器36可以设计为，使得在接触部分42的区域中的壁38仅在待抓取物体12进入抽吸内部40时向内坍塌，使得抽吸内部40的预定体积分数被物体12填充，和/或当壁38以其内侧58的预定面积百分比与待抓取物体12的外表面16接触时向内坍塌。

为了进一步降低抽吸抓取器36完全向内坍塌的风险，抽吸抓取器36可以在其壁38的面向抽吸内部40的内侧58上具有多个肋形式的加强结构60，这些加强结构突出到抽吸内部40中(参见图6)。如从图6可以看到的，以示例的方式并且优选地，肋60远离连接接头52仅在壁38的延伸范围的一部分(壁部分56)上延伸。以示例的方式并且优选地，加强结构60布置为沿着围绕中心轴线54的周边分布。加强结构60加固壁部分56中的壁38，并且因此防止当负压被供应到抽吸内部40时抽吸抓取器36在该壁部分56中向内坍塌。特别地，加强结构60设计为使得在向内坍塌时它们碰撞，使得从连接接头52到被抓取物体12的外表面16的流体通道保持畅通。

抽吸抓取器36可以可选地在接触部分42的区域中在其壁38的内侧58上具有一个或多个摩擦结构61，以便增加壁38与待抓取物体12的外表面16之间的摩擦力(参见图4和图6)。

替代地或附加地，抽吸抓取器36可以具有波纹管62，该波纹管特别布置在连接接头52与漏斗形壁38之间(参见图7)。

尽管上述方法旨在针对性地接近物体12的凸形隆起20或外边缘20或外转角22，但原则上也可以用这种抽吸抓取器36在物体外表面16的平面部分18上专门抓取物体12。如图8中示意性所示，柔性接触部分42在与外表面16的平面部分18接触时可以以宽边帽的方式由内向外翻转，从而形成用于与外表面16的平面部分18接触的密封唇缘64。为此目的，如果使抽吸抓取器36以相对较高的速度接近外表面16，则这是优选的。

Claims (11)

1.一种用于借助于装卸系统(10)抓取物体(12)的方法，所述装卸系统包括：

–具有至少一个机械手臂(32)的机械手(30)；

–连接到所述机械手臂(32)的抓取装置(34)，所述抓取装置包括气动操作的抽吸抓取器(36)，所述抽吸抓取器具有远离连接接头(52)延伸的壁(38)并且所述壁通向用于与待抓取物体(12)的外表面(16)接触的可弹性变形的接触部分(42)，所述壁(38)界定抽吸内部(40)，所述接触部分(42)界定所述抽吸内部(40)的抽吸开口(44)；

–用于识别待抓取物体(12)的外表面(16)的识别装置(46)；

–与所述识别装置(46)相互作用并设计为控制所述机械手(30)的控制装置(48)；

所述方法包括以下步骤：

–识别待抓取物体(12)的外表面(16)；

–在一方面的所述外表面(16)的平面部分(18)与另一方面的凸形隆起(20)或外边缘(22)之间进行区分；

–使所述抽吸抓取器(36)接近待借助于所述机械手(30)抓取的物体(12)的外表面(16)；

其特征在于

使所述抽吸抓取器(36)接近待抓取物体(12)的外表面(16)，使得所述抽吸抓取器(36)的接触部分(42)的至少一部分附着到所述外表面(16)的凸形隆起(20)或外边缘(22)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近所述物体(12)的外表面(16)，使得所述凸形隆起(20)或外边缘(22)延伸越过所述抽吸开口(44)，特别是突出超过所述抽吸开口(44)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近一个这样的凸形隆起(20)或外边缘(22)，即在所述凸形隆起或外边缘处，所述外表面(16)的曲率半径低于预定阈值。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近所述物体(12)的外表面(16)，使得所述抽吸抓取器(36)的接触部分(42)附着到会聚为星形特别是会聚于外转角(24)的多个外边缘(22)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近所述物体(12)的外表面(16)，使得接近路径的至少一个区段平行于所述外边缘(22)的边缘法线(50)特别是沿着所述边缘法线(50)延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近待抓取物体(12)的外表面(16)，使得所述抽吸抓取器(36)在围绕所述外边缘(22)的边缘法线(50)的特别是圆形或椭圆形或螺旋形的轨道路径上行进。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述抽吸抓取器(36)接近所述外表面(16)的一个这样的凸形隆起(20)或外边缘(22)，即所述凸形隆起或外边缘将所述外表面(16)的至少两个平面部分(18)彼此分开。

8.一种特别是在根据权利要求1至7中任一项所述的方法中使用的抽吸抓取器(36)，所述抽吸抓取器包括远离连接接头(52)延伸的壁(38)，并且所述壁通向用于与待抓取物体(12)的外表面(16)接触的可弹性变形的接触部分(42)，所述壁(38)界定抽吸内部(40)，所述接触部分(42)界定所述抽吸内部(40)的抽吸开口(44)，其特征在于，所述壁(38)向所述抽吸开口(44)的方向以漏斗方式变宽，所述壁(38)的材料厚度沿着向所述抽吸开口(44)的路线减小，特别是线性地减小。

9.根据权利要求8所述的抽吸抓取器(36)，其中，所述抽吸抓取器(36)在其壁(38)的面向所述抽吸内部(40)的内侧(58)上具有肋和/或腹板和/或隆起形式的一个或多个加强结构(60)。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的抽吸抓取器(36)，其中，所述抽吸抓取器(36)具有波纹管(62)，特别是折叠波纹管。

11.一种根据权利要求8至10中任一项所述的抽吸抓取器(36)在根据权利要求1至7中任一项所述的方法中的用途。

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