CN113715053A - 自适应夹取结构及机器人 - Google Patents

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CN113715053A CN202111144021.7A CN202111144021A CN113715053A CN 113715053 A CN113715053 A CN 113715053A CN 202111144021 A CN202111144021 A CN 202111144021A CN 113715053 A CN113715053 A CN 113715053A
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Abstract

本发明公开了一种自适应夹取结构及机器人,自适应夹取结构包括基体与多个手指模块,基体包括固定座、活动座与第一驱动件,第一驱动件用于驱动活动座与固定座相对转动,每一手指模块均包括驱动单元、弹性单元、远端指节以及若干近端指节,相邻的两个近端指节或者近端指节与远端指节转动连接,驱动单元与近端指节连接,并驱动近端指节、远端指节转动,弹性单元的两端分别与相邻的两个近端指节连接,或者与相邻的近端指节、远端指节连接。本发明中,手指模块能够灵活包络不同形状的物体,无需设置精确传感器,结构简单、成本低,手指模块通过活动座与固定座的相对转动改变位置,能够适用于不同场合、不同形状的物体夹取。

Description

自适应夹取结构及机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种自适应夹取结构及机器人。
背景技术
机器人的自动化程度较高,能够在工业生产、仓储物流以及服务行业中进行大量的重复劳动,机械夹爪作为机器人的执行机构,需具备较优的灵活性及适应性,相关技术中,机械夹爪只能抓取特定形状的物品,对于形状不同或者外形不确定的物品需安装精确传感器,进行力反馈,成本较高,对物品的适应性低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种自适应夹取机构,能够灵活适应不同形状的物品的夹取,且结构简单,成本低。
本发明还提出一种具有上述自适应夹取结构的机器人。
根据本发明的第一方面实施例的自适应夹取结构,包括:
基体,包括固定座、活动座与第一驱动件,所述第一驱动件与所述活动座连接,所述活动座与所述固定座转动连接,所述第一驱动件用于驱动所述活动座与所述固定座相对转动;
手指模块,设置有多个,至少部分所述手指模块连接于所述固定座,至少部分所述手指模块连接于所述活动座,每一所述手指模块均包括驱动单元、弹性单元、远端指节以及若干近端指节,所述近端指节连接于所述远端指节靠近所述基体的一侧,相邻的两个所述近端指节或者所述近端指节与所述远端指节转动连接,所述驱动单元的一端与所述基体连接,所述驱动单元的另一端与所述近端指节连接,并用于驱动所述近端指节、所述远端指节转动,所述弹性单元的两端分别与相邻的两个所述近端指节连接,或者与相邻的所述近端指节、所述远端指节连接。
根据本发明实施例的自适应夹取结构,至少具有如下有益效果:
本发明中提供的自适应夹取结构,手指模块中的指节在驱动单元的驱动力矩以及物体的支持力的共同作用下,对物体进行夹取,能够灵活包络不同形状的物体,无需设置精确传感器,结构简单、成本低,并且手指模块可以通过活动座与固定座的相对转动改变位置,便于不同的手指模块相互配合夹取物体,使自适应夹取结构能够适用于不同场合、不同形状的物体夹取。
根据本发明的一些实施例,所述固定座包括支撑柱与两个支撑板,两个所述支撑板分别连接于所述支撑柱的两端,所述第一驱动件套设于所述支撑柱并位于两个所述支撑板之间,所述活动座套设于所述第一驱动件的外部。
根据本发明的一些实施例,还包括第二驱动件,所述第二驱动件与所述固定座连接,并用于驱动所述固定座转动。
根据本发明的一些实施例,所述手指模块包括两个连接支架,两个所述连接支架沿所述活动座的转动轴线间隔分布,两个所述连接支架与所述固定座连接,或者两个所述连接支架与所述活动座连接,其中一个所述连接支架与所述驱动单元转动连接,另一个所述连接支架与靠近所述基体的近端指节转动连接。
根据本发明的一些实施例,所述近端指节包括夹取杆、第一连杆与第二连杆,所述第一连杆的两端分别与所述夹取杆、所述第二连杆转动连接,所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与相邻的所述近端指节的所述第二连杆转动连接,或者与所述远端指节转动连接,所述夹取杆远离所述第一连杆的一端与相邻的所述近端指节的所述夹取杆转动连接,或者与所述远端指节转动连接。
根据本发明的第二方面实施例的机器人,包括:
第一方面实施例的自适应夹取结构;
基座;
机械臂,安装于所述基座,所述自适应夹取结构连接于所述机械臂远离所述基座的一端。
根据本发明的一些实施例,所述机械臂包括第一臂段、第二臂段与第三臂段,所述第一臂段与所述第二臂段转动连接,所述第二臂段与所述第三臂段转动连接,所述第一臂段与所述第三臂段连接于所述第二臂段的同一侧,所述第一臂段与所述自适应夹取结构连接,所述第一臂段与所述自适应夹取结构的长度和小于所述第二臂段的长度,所述第二臂段的长度不大于所述第三臂段的长度。
根据本发明的一些实施例,还包括升降组件,所述升降组件置于所述基座内,所述升降组件与所述机械臂连接,所述升降组件用于驱动所述机械臂升降,以使所述机械臂伸出所述基座外,或者收纳于所述基座内。
根据本发明的一些实施例,还包括连接体,所述机械臂固定于所述连接体,所述升降组件包括第三驱动件、升降轨与导向杆,所述升降轨与所述导向杆竖直设置,所述升降轨与所述导向杆围设于所述连接体的外周,并且所述连接体与所述升降轨、所述导向杆滑动连接,所述第三驱动件与所述连接体连接,并驱动所述连接体升降,以使所述机械臂收容于所述升降轨与所述导向杆围设的空间内,或者从所述基座内伸出。
根据本发明的一些实施例,还包括盖体,所述基座的顶部开设有升降口,所述盖体连接于所述基座的顶部,并能够覆盖或者打开所述升降口。
根据本发明的一些实施例,还包括多个全向轮与第四驱动件,所述第四驱动件容置于所述基座内,每一所述全向轮均与一个所述第四驱动件连接,多个所述全向轮连接于所述基座的底部,并沿所述基座的周向均匀分布。
根据本发明的一些实施例,还包括伸出组件,所述伸出组件置于所述基座的内部,所述伸出组件与所述全向轮连接,并用于驱动所述全向轮朝远离所述基座的方向伸出,或者朝靠近所述基座的方向退回。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为本发明自适应夹取结构一个实施例的结构示意图;
图2为图1中手指模块一个实施例的结构示意图;
图3为图1中自适应夹取结构的剖视图;
图4为图1中自适应夹取结构一个夹取状态的示意图;
图5为图1中自适应夹取结构另一夹取状态的示意图;
图6为图1中自适应夹取结构另一夹取状态的示意图;
图7为本发明机器人一个实施例的结构示意图;
图8为图7中机器人一个工作状态的示意图;
图9为图7中的机器人隐藏机械臂后的示意图;
图10为图7中的机器人隐藏基座后的示意图;
图11为图1中伸出组件一个实施例的结构示意图。
附图标记:基体100,固定座110,支撑柱111,支撑板112,活动座120,第一驱动件130;手指模块200,驱动单元210,弹性单元220,远端指节230,夹取部231,连接部232,近端指节240,夹取杆241,第一连杆242,第二连杆243,连接支架250;第二驱动件300;基座400,连接体410,盖体420,升降口430,承重板440;机械臂500,第一臂段510,第二臂段520,第三臂段530;升降组件600,第三驱动件610,升降轨620,导向杆630;全向轮700,第四驱动件710;伸出组件800,第五驱动件810,转接体820,丝杆柱830,移动件840;储物篮900。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本发明的实施例中提供了一种自适应夹取结构,能够对不同形状的物体进行自适应抓取。如图1所示,自适应夹取结构包括基体100与手指模块200,基体100用于安装手指模块200,并改变手指模块200的位置,以便于抓取物品;结合图1与图3,基体100包括固定座110、活动座120与第一驱动件130,活动座120与固定座110转动连接,第一驱动件130与活动座120连接,并驱动活动座120与固定座110相对转动;手指模块200设置有多个,多个手指模块200协同动作,执行抓取任务,部分的手指模块200与固定座110连接,部分的手指模块200与活动座120连接,活动座120与固定座110相对转动时,可以改变手指模块200的位置,使相邻手指模块200之间的间距发生改变,便于手指模块200相互配合,抓取不同形状的物品。
如图2所示,每一手指模块200均包括驱动单元210、弹性单元220、远端指节230与若干近端指节240,近端指节240相较于远端指节230更靠近基体100,近端指节240连接于远端指节230靠近基体100的一侧,近端指节240可设置有一个或者多个,近端指节240设置有一个时,近端指节240与远端指节230转动连接,近端指节240设置有多个时,相邻的近端指节240转动连接,最远离基体100的近端指节240与远端指节230转动连接,驱动单元210的一端与基体100连接,驱动单元210的另一端与近端指节240连接,驱动单元210驱动相邻的近端指节240以及近端指节240与远端指节230之间相对转动,使手指模块200弯曲,实施抓取动作;弹性单元220的两端分别与相邻的两个近端指节240连接,或者与相邻的近端指节240、远端指节230连接,弹性单元220可以实现对所连接的指节的限位,避免指节过弯,另外,指节转动时,弹性单元220向指节提供反向的弹性力,使手指模块200的抓取更为平稳,避免夹碎、夹伤物品,物品抓取完成后,驱动单元210的驱动力撤除,指节可在弹性单元220的弹性作用下复位。
如图4所示,对于尺寸较小的物体,自适应夹取结构采用“指尖夹取”模式,即,手指模块200中,只有远端指节230转动,不同手指模块200中的远端指节230相互配合夹取物品。具体的,由于物体的尺寸较小,夹取时物品只能与远端指节230接触,在弹性单元220的限位作用下,近端指节240由于不受物体给予的作用力,而保持不动,驱动单元210向远端指节230施加力矩,远端指节230弯曲,当不同手指模块200中的远端指节230都接触到物体时,驱动单元210继续施加力矩可以增大远端指节230对物品的夹持力,从而完成对物品的夹取动作。
如图5所示,对于形状较大,近似球形或者不规则的多面体,自适应夹取结构采用“包络夹取”的模式,每一手指模块200中的指节均进行弯曲,将物品包围,实现夹取。具体的,空载状态时,手指模块200张开,当夹持的物品处于手指模块200的中间位置时,由于物体的尺寸较大,夹取时,驱动单元210向指节提供力矩,物品可与不同的指节接触,物品对不同的指节产生支持力,指节在支持力的作用下转动,手指模块200弯曲,并顺应物品的形状进行包络,驱动单元210继续施加力矩,可使指节与物品的表面完全贴合,手指模块200中的多个指节同时向物体施加夹持力,完成包络式夹取。
如图6所示,对于类似圆柱状的物体,自适应夹取结构采用“握持夹取”的模式,通过调节手指模块200的位置,使手指模块200的夹持平面与物体的轴线垂直,完成握持夹取。具体的,第一驱动件130驱动活动座120与固定座110相对转动,调整手指模块200的位置,使手指模块200分成位置相对的两组,空载状态时,两组手指模块200张开,物体置于两组手指模块200之间,驱动单元210向指节提供力矩,物体表面与指节接触,并向指节提供支持力,驱动单元210继续施加力矩,指节顺应物品的形状弯曲,直至指节完全与物体接触,并向物体施加夹持力,实现握持夹取。
从而,本发明中提供的自适应夹取结构,手指模块200中的指节在驱动单元210的驱动力矩以及物体的支持力的共同作用下,对物体进行夹取,能够灵活包络不同形状的物体,无需设置精确传感器,结构简单、成本低,并且手指模块200可以通过活动座120与固定座110的相对转动改变位置,便于不同的手指模块200相互配合夹取物体,使自适应夹取结构能够适用于不同场合、不同形状的物体夹取。
需要说明的是,自适应夹取结构还可适配其他形状的物体的夹取,如椭圆体、锥形体、长方体采用握持模式进行夹取;环形体采用握持模式或者包络模式夹取等。本发明的实施例中,自适应夹取结构设置有四个手指模块200,在握持夹取时,通过活动座120与固定座110的相对转动,四个手指模块200两两一组,分设于基体100的两侧;在进行包络夹取时,四个手指模块200均匀分布于基体100的外周;指尖夹取时,可根据物品的实际形状,合理分布四个手指模块200的位置;当然,在保证手指模块200可以分组,以及能够实现包络夹取的前提下,手指模块200也设置为三个等其他数量。
另外,自适应夹取结构可设置用于获取物品形状的传感器,如激光雷达传感器、红外传感器等,通过该传感器所采集的信息,调整手指模块200的位置,使手指模块200更适应物品的实际形状;如物体类似三棱柱,则调整手指模块200的位置,将手指模块200分为三组,且三组手指模块200之间的距离相等;或者,若每组内有多个手指模块200,调整该组内相邻手指模块200之间的距离,使手指模块200对物体的夹持更为稳定。还可以在近端指节240、远端指节230上设置压力传感器,压力传感器用于检测指节与物体之间的夹持力,当压力值达到设定阈值时,执行夹取动作,保证手指模块200对物体夹持的稳定性,并可避免夹持力过大夹碎物体,使自适应夹取结构能够适用于易碎、易损物品的夹取。
本发明的实施例中,如图1所示,手指模块200包括两个连接支架250,两个连接支架250沿活动座120的转动轴线间隔分布,两个连接支架250均安装于固定座110上,或者均安装于活动座120上,其中一个连接支架250与驱动单元210转动连接,另一个连接支架250与靠近基体100的近端指节240转动连接。驱动单元210可以相对连接支架250转动,驱动单元210向近端指节240施加力矩时,近端指节240相对连接支架250转动,以与驱动单元210连接的连接支架250为驱动支点,使手指模块200整体以与近端指节240连接的连接支架250为转动支点进行转动,实现手指模块200的杠杆式驱动。
手指模块200采用欠约束驱动,通过驱动单元210施加的驱动力以及物体的支撑使手指模块200维持夹取形状,通过弹性单元220的限位避免相邻的指节之间的角度大于180°,防止在空载状态下指节失去支撑而失效。
具体的,如图2所示,近端指节240包括夹取杆241、第一连杆242与第二连杆243,第一连杆242的两端分别与夹取杆241、第二连杆243的端部转动连接,第二连杆243远离第一连杆242的一端与相邻的近端指节240的第二连杆243转动连接,或者与远端指节230转动连接,夹取杆241远离第一连杆242的一端与相邻的近端指节240的夹取杆241转动连接,或者与远端指节230转动连接,驱动单元210与靠近基体100的近端指节240的第一连杆242转动连接。驱动单元210施加力矩时,指节整体相对连接支架250转动,近端指节240内的第一连杆242通过第二连杆243将运动传递至下一近端指节240的第一连杆242,或者传递至远端指节230,使下一近端指节240以及远端指节230转动。
本发明的一个实施例中,手指模块200包括一个远端指节230与两个近端指节240,两个近端指节240与远端指节230沿远离基体100的方向依次连接。以包络夹取模式为例,物体置入多个手指模块200之间,驱动单元210向靠近基体100的近端指节240施加力矩,手指模块200整体相对连接支架250转动,随着手指模块200的转动,手指模块200逐渐靠近物体并与物体接触,物体向近端指节240施加支持力,夹取杆241转动,近端指节240在物体的支撑作用下弯曲,夹取杆241不断朝物体弯曲,随着驱动单元210不断施加力矩,靠近基体100的近端指节240中第一连杆242、第二连杆243向远离基体100的近端指节240中的第一连杆242、第二连杆243,以及向远端指节230传递动力,远端指节230与两个近端指节240共同弯曲,直至远端指节230与两个近端指节240均与物体表面接触,在物体的支撑作用以及驱动单元210的驱动力矩作用下,手指模块200保持弯曲,并实现包络式夹取。
具体的,在空载状态下,相邻近端指节240中的夹取杆241以及远端指节230呈直线排布,近端指节240中的夹取杆241、第一连杆242、第二连杆243与相邻近端指节240中的第一连杆242组合成四边形,并两两转动连接;或者近端指节240中的夹取杆241、第一连杆242、第二连杆243与部分远端指节230组合形成四边形,并两两转动连接,从而,近端指节240在驱动单元210的带动下能够快速向相邻的近端指节240或者远端指节230进行动力传递,使转动并发生弯曲,保证自适应夹取结构的抓取效率。
如图2所示,远端指节230具有用于与近端指节240连接的连接部232以及用于执行夹取动作的夹取部231,连接部232与夹取部231一体连接,并互呈一定角度,近端指节240中的夹取杆241与第二连杆243分别转动连接于连接部232的两端,第二连杆243向连接部232施加力矩,使远端指节230相对连接部232与夹取杆241的连接处转动,实现远端指节230的弯曲。
驱动单元210可以选择为直线电机等能够进行直线驱动的动力元件,弹性单元220可以选择为弹簧,弹性单元220的两端分别连接于两个相邻的近端指节240的夹取杆241上,由于手指模块200欠驱动,弹性单元220对两个夹取杆241进行限位。在“指尖夹取”模式下,由于弹性单元220对两个近端指节240的限位,且两个近端指节240不接触物体,两个近端指节240作为整体结构,不发生形变,仅远端指节230弯曲,执行夹取动作;在“包络夹取”与“握持夹取”模式下,由于近端指节240与物体之间有接触,并接受物体给予的支持力,近端指节240发生弯曲并包覆于物体的外表面,以更契合不同物体的形状,夹取完成后,驱动单元210的驱动撤除,近端指节240在弹性单元220的弹性力作用下回位。
每一手指模块200中可以设置两个弹性单元220,两个弹性单元220分别设置于指节的两侧,两个弹性单元220同时向指节提供弹性力,使指节两侧的转动保持平衡。在另一实施例中,弹性单元220也可以选择为扭簧,扭簧套设于两个相邻近端指节240的夹取杆241的转动轴上,扭簧同样可以对近端指节240进行限位,并提供回位的弹性力。
如图3所示,固定座110包括支撑柱111与两个支撑板112,两个支撑板112分别连接于支撑柱111的两端,第一驱动件130套设于支撑柱111的外部,并位于两个支撑板112之间,活动座120套设于第一驱动件130的外部。当需要改变手指模块200的位置时,第一驱动件130驱动活动座120转动,与活动座120连接的手指模块200跟随活动座120转动,以改变活动座120上的手指模块200与固定座110上的手指模块200的相对位置;将第一驱动件130设置于两个支撑板112之间,使基体100中各结构的连接更为紧凑,有利于减小基体100的体积。
自适应夹取结构还包括第二驱动件300,第二驱动件300与固定座110连接,第二驱动件300用于驱动固定座110转动;由于活动座120、第一驱动件130均与固定座110连接,当固定座110在第二驱动件300的驱动下转动时,活动座120与第一驱动件130同步发生转动,达到所有的手指模块200均进行转动的效果;通过第二驱动件300对固定座110的驱动,改变手指模块200相对于物体的角度,便于手指模块200对物体的抓取。
如图7所示,本发明还提供了一种机器人,包括上述的自适应夹取结构,还包括基座400与机械臂500,机械臂500的一端连接基座400,机械臂500的另一端连接自适应夹取结构。机器人在工作状态,机械臂500将自适应夹取结构移动至待夹取的物体附近,通过传感器测得的物体的形状信息,选择相应的夹取模式抓取物体。将机械臂500安装于基座400上,使机械臂500具有一定高度,可以增大机械臂500所触及的范围,并且基座400可以保护其内部的构件,起到防尘、防撞的作用。
机器人可以应用于物流、服务、医疗等领域,如在物流行业中进行分拣和转运,抓取饮料、食物等递送给消费者,抓取药瓶、水杯、水果等递送给病人等。
机械臂500可以选用多轴机械手,如关节式机械手,直角坐标、球坐标机械手等。本发明的一个实施例中,机械臂500包括第一臂段510、第二臂段520与第三臂段530,第一臂段510与第二臂段520转动连接,第二臂段520的另一端与第三臂段530转动连接,第一臂段510与自适应夹取结构连接,设置多个臂段可以增大自适应夹取结构的互动范围,使机械臂500具备多个自由度,机械臂500运动的灵活度更高。
第一臂段510与第三臂段530连接于第二臂段520的同一侧,第一臂段510与自适应夹取结构的长度小于第二臂段520的长度,第二臂段520的长度小于第三臂段530的长度;如图8所示,待机状态下,第一臂段510与自适应夹取结构能够收纳于第一臂段510与第二臂段520之间,可减小机器人的体积,提高机器人使用的灵活度。需要说明的是,机械臂500中的臂段不限于三个,还可设置其他数量的臂段,以调整机械臂500的自由度,适应不同场景下物体的抓取。
机器人还包括升降组件600,升降组件600置于基座400的内部,升降组件600与机械臂500连接,升降组件600用于驱动升降臂升降。待机状态下,通过升降组件600将机械臂500与自适应夹取结构收纳于基座400的内部,机器人的外形更为整洁;工作状态下,通过升降组件600驱动机械臂500从基座400内伸出,机械臂500的各个臂段展开,带动自适应夹取结构移动。
机器人还包括连接体410,机械臂500固定于连接体410上,连接体410与升降组件600连接,并在升降组件600的驱动下升降,以带动机械臂500进出基座400。在一个实施例中,升降组件600包括第三驱动件610、升降轨620与导向杆630,升降轨620与导向杆630均竖直设置,升降轨620与导向杆630围设于连接体410的外周,连接体410与升降轨620、导向杆630滑动连接,导向杆630与连接体410的移动进行导向,第三驱动件610与连接体410连接,并驱动连接体410升降,连接体410带动机械臂500收容于升降轨620与导向杆630围设的空间内,或者从基座400内伸出;通过升降轨620、导向杆630与连接体410的分布方式,为机械臂500提供了收纳空间,使机械臂500与升降组件600的连接更为紧凑,减小机器人的占用空间,方便储存和运输。
升降轨620与第三驱动件610可以设置为滚珠丝杆结构;或者第三驱动件610为气缸,气缸与连接体410连接并驱动连接体410沿升降轨620升降;或者第三驱动件610为直线电机,电机驱动连接体410沿升降轨620升降。
如图8与图9所示,机器人还包括盖体420,盖体420连接于基座400的顶部,基座400的顶部开设有升降口430,机械臂500经由该升降口430退回至基座400内,或者从基座400内伸出;机械臂500伸出时,盖体420打开升降口430,升降口430露出,机械臂500从基座400内伸出;机械臂500退回至基座400内后,盖体420覆盖升降口430,升降口430闭合,使基座400外形保持整洁。盖体420转动连接于基座400的侧部,盖体420可以通过水平旋转,让出或者覆盖升降口430,盖体420也可以通过竖直翻转,打开或者覆盖升降口430;用于驱动盖体420转动的驱动件设置于基座400的内部,驱动件的输出端与盖体420连接,并驱动盖体420转动。
如图10与图11所示,机器人还包括全向轮700与第四驱动件710,第四驱动件710容置于基座400内,第一全向轮700均与一个第四驱动件710连接,多个全向轮700连接于基座400的底部,并沿基座400的周向均匀分布,实现基座400的全向移动,机器人移动的灵活性更高。
另外,机器人还设置有伸出组件800,伸出组件800用于驱动全向轮700朝远离基座400的方向伸出,使全向轮700对基座400的支撑更为稳定,并且基座400的移动更为平稳。伸出组件800可以由气缸与导轨组成,气缸与全向轮700连接并驱动全向轮700移动;伸出组件800也可以是滚珠丝杆结构。如图11所示,在一个实施例中,伸出组件800包括第五驱动件810、转接体820、丝杆柱830与移动件840,移动件840与丝杆柱830螺接,第五驱动件810与丝杆柱830连接,或者通过齿轮、皮带等传动件与丝杆柱830连接,并驱动丝杆柱830转动,移动件840跟随丝杆柱830的转动而移动,移动件840与转接体820连接,转接体820与全向轮700连接,移动件840沿丝杆柱830移动时,全向轮700退回或者伸出至基座400外。可以想到的是,伸出组件800应还包括用于对移动件840的移动进行导向的导杆等部件。
基座400内还设置有承重板440,升降组件600与伸出组件800均可安装于承重板440上,机器人还包括电池,电池用于向升降组件600、伸出组件800、机械臂500、自适应夹取结构、全向轮700的运动供电,电池同样放置于承重板440上。
机器人还包括储物篮900,储物篮900转动连接于基座400的侧部,储物篮900能够相对于基座400翻转。储物篮900可供自适应拾取结构放置物体,对物体暂存,可以增大机器人单次对物体的拾取量;储物篮900不使用时,可通过翻转向基座400的表面贴附,实现储物篮900的收纳,减小机器人的空间占用。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (12)

1.自适应夹取结构,其特征在于,包括:
基体,包括固定座、活动座与第一驱动件,所述第一驱动件与所述活动座连接,所述活动座与所述固定座转动连接,所述第一驱动件用于驱动所述活动座与所述固定座相对转动;
手指模块,设置有多个,至少部分所述手指模块连接于所述固定座,至少部分所述手指模块连接于所述活动座,每一所述手指模块均包括驱动单元、弹性单元、远端指节以及若干近端指节,所述近端指节连接于所述远端指节靠近所述基体的一侧,相邻的两个所述近端指节或者所述近端指节与所述远端指节转动连接,所述驱动单元的一端与所述基体连接,所述驱动单元的另一端与所述近端指节连接,并用于驱动所述近端指节、所述远端指节转动,所述弹性单元的两端分别与相邻的两个所述近端指节连接,或者与相邻的所述近端指节、所述远端指节连接。
2.根据权利要求1所述的自适应夹取结构,其特征在于,所述固定座包括支撑柱与两个支撑板,两个所述支撑板分别连接于所述支撑柱的两端,所述第一驱动件套设于所述支撑柱并位于两个所述支撑板之间,所述活动座套设于所述第一驱动件的外部。
3.根据权利要求1或2所述的自适应夹取结构,其特征在于,还包括第二驱动件,所述第二驱动件与所述固定座连接,并用于驱动所述固定座转动。
4.根据权利要求1所述的自适应夹取结构,其特征在于,所述手指模块包括两个连接支架,两个所述连接支架沿所述活动座的转动轴线间隔分布,两个所述连接支架与所述固定座连接,或者两个所述连接支架与所述活动座连接,其中一个所述连接支架与所述驱动单元转动连接,另一个所述连接支架与靠近所述基体的近端指节转动连接。
5.根据权利要求1或4所述的自适应夹取结构,其特征在于,所述近端指节包括夹取杆、第一连杆与第二连杆,所述第一连杆的两端分别与所述夹取杆、所述第二连杆转动连接,所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与相邻的所述近端指节的所述第二连杆转动连接,或者与所述远端指节转动连接,所述夹取杆远离所述第一连杆的一端与相邻的所述近端指节的所述夹取杆转动连接,或者与所述远端指节转动连接。
6.机器人,其特征在于,包括:
权利要求1至5中任一项所述的自适应夹取结构;
基座;
机械臂,安装于所述基座,所述自适应夹取结构连接于所述机械臂远离所述基座的一端。
7.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,所述机械臂包括第一臂段、第二臂段与第三臂段,所述第一臂段与所述第二臂段转动连接,所述第二臂段与所述第三臂段转动连接,所述第一臂段与所述第三臂段连接于所述第二臂段的同一侧,所述第一臂段与所述自适应夹取结构连接,所述第一臂段与所述自适应夹取结构的长度和小于所述第二臂段的长度,所述第二臂段的长度不大于所述第三臂段的长度。
8.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,还包括升降组件,所述升降组件置于所述基座内,所述升降组件与所述机械臂连接,所述升降组件用于驱动所述机械臂升降,以使所述机械臂伸出所述基座外,或者收纳于所述基座内。
9.根据权利要求8所述的机器人,其特征在于,还包括连接体,所述机械臂固定于所述连接体,所述升降组件包括第三驱动件、升降轨与导向杆,所述升降轨与所述导向杆竖直设置,所述升降轨与所述导向杆围设于所述连接体的外周,并且所述连接体与所述升降轨、所述导向杆滑动连接,所述第三驱动件与所述连接体连接,并驱动所述连接体升降,以使所述机械臂收容于所述升降轨与所述导向杆围设的空间内,或者从所述基座内伸出。
10.根据权利要求8或9所述的机器人,其特征在于,还包括盖体,所述基座的顶部开设有升降口,所述盖体连接于所述基座的顶部,并能够覆盖或者打开所述升降口。
11.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,还包括多个全向轮与第四驱动件,所述第四驱动件容置于所述基座内,每一所述全向轮均与一个所述第四驱动件连接,多个所述全向轮连接于所述基座的底部,并沿所述基座的周向均匀分布。
12.根据权利要求11所述的机器人,其特征在于,还包括伸出组件,所述伸出组件置于所述基座的内部,所述伸出组件与所述全向轮连接,并用于驱动所述全向轮朝远离所述基座的方向伸出,或者朝靠近所述基座的方向退回。
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