CN114434470A - 一种柔性抓取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性抓取装置，包括支架和安装在支架上的柔性抓取机构，柔性抓取机构包括相互配合设置的内部抓取组件和外部辅助组件；其中，内部抓取组件包括内气囊，内气囊内部盛满有阻塞颗粒，内气囊的一端密封连接在支架上；支架上连接有与内气囊内部连通的第一气管，第一气管位于内气囊内部的一端上设置有过滤板；外部辅助组件包括外气囊，外气囊套设在内气囊上，外气囊与内气囊紧密贴合，外气囊的一端密封连接在支架上；支架上连接有与外气囊内部连通的第二气管；内气囊远离支架的一端从外气囊内伸出。采用本发明的柔性抓取装置能够跳过分析和试抓这两个需要复杂传感以及控制的阶段，减少对技术的要求和机器人的操控负担。
Description
技术领域
本发明涉及机器人抓取装置技术领域，尤其涉及一种柔性抓取装置。
背景技术
随着社会发展、科技的进步，机器人能代替人类准确完成很多重复性的动作，同时也能代替人类在一些恶劣的环境下工作，或者完成一些高精度的任务，机器人代替人力已经是大势所趋。
然而，对人类来说看似简单的任务，比如捡起各种形状的物体，对机器人来说可能非常复杂。想要完成安全抓握不仅需要接触物体，同时也需要在夹持物体时防止物体的滑动。传统机械手爪与夹持对象的接触方式一般为刚性，通过在工件上施加接触压力进而产生摩擦力，或通过特殊的结构提供的接触力来抓取工件。这种机械手爪结构简单、定位精度高、抓取稳定性强，但会对工件表面造成损伤，并且这类机械手爪设计时依赖于工件的详细参数，如工件的位置、形状、重量、表面情况等，通用互换性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性抓取装置，以解决背景技术中所提出的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种柔性抓取装置，包括支架和安装在所述支架上的柔性抓取机构，所述柔性抓取机构包括相互配合设置的内部抓取组件和外部辅助组件；其中，
所述内部抓取组件包括内气囊，所述内气囊内部盛满有阻塞颗粒，所述内气囊的一端密封连接在所述支架上；所述支架上连接有与所述内气囊内部连通的第一气管，所述第一气管位于所述内气囊内部的一端上设置有过滤板；
所述外部辅助组件包括外气囊，所述外气囊套设在所述内气囊上，所述外气囊与所述内气囊紧密贴合，所述外气囊的一端密封连接在所述支架上；所述支架上连接有与所述外气囊内部连通的第二气管；
所述内气囊远离所述支架的一端从所述外气囊内伸出。
进一步，所述内气囊伸出所述外气囊的一端为半球冠状。
进一步，所述支架包括相对设置的连接环和密封板，所述连接环和密封板同心设置，所述连接环和密封板之间通过多根连接板连接；
所述内气囊和外气囊均连接在所述密封板上。
进一步，所述外气囊和内气囊均通过内法兰和外法兰配合压紧在所述密封板上。
进一步，所述内法兰和外法兰通过多根螺栓与所述密封板连接；
所述螺栓从所述密封板一侧穿入，依次穿过所述内法兰和外法兰后通过螺母紧固。
进一步，所述外气囊上设置有用于连接所述内法兰的连接口，所述内法兰同心设置在所述连接口内，所述内法兰的两侧端面分别与所述连接口的两侧内壁密封贴合。
进一步，所述内气囊与所述密封板接触的一端敞口设置，所述内气囊的敞口端边缘向外翻折形成连接部，所述连接部密封贴合在所述密封板上。
技术效果：
在机器人抓取动作中，主要分为感知、分析、试抓、握紧、提起几个步骤，采用本发明的柔性抓取装置能够跳过分析和试抓这两个需要复杂传感以及控制的阶段，拥有更强的通用性以及更简单控制和传感系统，减少对技术的要求和机器人的操控负担。
同时，本发明的柔性抓取装置抓取通用性强，能够抓取大部分刚性物体，适应性强，能够在多种环境下工作。外气囊的夹紧作用使得内气囊的夹持力显著提高，相比于传统柔性手爪，本发明的柔性抓取装置拥有更大的抓取力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的剖面图；
图4为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的支架的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的外气囊的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的内气囊的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的工作状态参考示意图；
图8为本发明实施例提供的一种柔性抓取装置的工作状态剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1-图6所示，本发明提供的一种柔性抓取装置，包括支架1和安装在支架1上的柔性抓取机构，柔性抓取机构包括相互配合设置的内部抓取组件和外部辅助组件。其中，内部抓取组件包括内气囊2，内气囊2内部盛满有阻塞颗粒3，阻塞颗粒3可以采用硬质的塑料颗粒等，内气囊2的一端密封连接在支架1上。支架1上连接有与内气囊2内部连通的第一气管4，第一气管4位于内气囊2内部的一端上设置有过滤板5，过滤板5使内气囊2内的阻塞颗粒3无法离开内气囊2内。外部辅助组件包括外气囊6，外气囊6套设在内气囊2上，外气囊6与内气囊2紧密贴合，外气囊6的一端密封连接在支架1上。支架1上连接有与外气囊6内部连通的第二气管7。内气囊2远离支架1的一端从外气囊6内伸出，内气囊2伸出外气囊6的一端为半球冠状。
具体的，支架1包括相对设置的连接环8和密封板9，连接环8和密封板9同心设置，连接环8和密封板9之间通过多根连接板10连接。连接环8可以通过螺栓固定安装在机械手臂上。
内气囊2和外气囊6均连接在密封板9上。本实施例中，外气囊6和内气囊2均通过内法兰11和外法兰12配合压紧在密封板9上。内法兰11和外法兰12通过多根螺栓13与密封板9连接，螺栓13从密封板9一侧穿入，依次穿过内法兰11和外法兰12后通过螺母14紧固。
外气囊6上设置有用于连接内法兰11的连接口15，内法兰11同心设置在连接口15内，内法兰11的两侧端面分别与连接口15的两侧内壁密封贴合。内气囊2与密封板9接触的一端敞口设置，内气囊2的敞口端边缘向外翻折形成连接部16，连接部16密封贴合在密封板9上。
工作原理：
请参考图7和图8，一种新型柔性抓取装置具体工作过程为：内气囊2接触物件17并按照物件17的形状发生变形；阻塞颗粒3随着内气囊2的变形发生移动；外气囊6随着内气囊2的变形发生变形；第二气管7对外气囊6充气使其膨胀并压迫内气囊2，使内气囊2对物件17的包裹更紧密；第一气管4吸气使内气囊2收缩，使内部阻塞颗粒3间隙减少互相产生摩擦力，整个内气囊2由柔性变为刚性对物件17产生夹紧力并实现抓取；同时过滤板5使内气囊2内的阻塞颗粒3无法离开内气囊2。
在机器人抓取动作中，主要分为感知、分析、试抓、握紧、提起几个步骤，采用本发明的柔性抓取装置能够跳过分析和试抓这两个需要复杂传感以及控制的阶段，拥有更强的通用性以及更简单控制和传感系统，减少对技术的要求和机器人的操控负担。
同时，本发明的柔性抓取装置抓取通用性强，能够抓取大部分刚性物体，适应性强，能够在多种环境下工作。外气囊的夹紧作用使得内气囊的夹持力显著提高，相比于传统柔性手爪，本发明的柔性抓取装置拥有更大的抓取力。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种柔性抓取装置，其特征在于，包括支架(1)和安装在所述支架(1)上的柔性抓取机构，所述柔性抓取机构包括相互配合设置的内部抓取组件和外部辅助组件；其中，
所述内部抓取组件包括内气囊(2)，所述内气囊(2)内部盛满有阻塞颗粒(3)，所述内气囊(2)的一端密封连接在所述支架(1)上；所述支架(1)上连接有与所述内气囊(2)内部连通的第一气管(4)，所述第一气管(4)位于所述内气囊(2)内部的一端上设置有过滤板(5)；
所述外部辅助组件包括外气囊(6)，所述外气囊(6)套设在所述内气囊(2)上，所述外气囊(6)与所述内气囊(2)紧密贴合，所述外气囊(6)的一端密封连接在所述支架(1)上；所述支架(1)上连接有与所述外气囊(6)内部连通的第二气管(7)；
所述内气囊(2)远离所述支架(1)的一端从所述外气囊(6)内伸出。
2.如权利要求1所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述内气囊(2)伸出所述外气囊(6)的一端为半球冠状。
3.如权利要求1所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述支架(1)包括相对设置的连接环(8)和密封板(9)，所述连接环(8)和密封板(9)同心设置，所述连接环(8)和密封板(9)之间通过多根连接板(10)连接；
所述内气囊(2)和外气囊(6)均连接在所述密封板(9)上。
4.如权利要求3所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述外气囊(6)和内气囊(2)均通过内法兰(11)和外法兰(12)配合压紧在所述密封板(9)上。
5.如权利要求4所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述内法兰(11)和外法兰(12)通过多根螺栓(13)与所述密封板(9)连接；
所述螺栓(13)从所述密封板(9)一侧穿入，依次穿过所述内法兰(11)和外法兰(12)后通过螺母(14)紧固。
6.如权利要求4所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述外气囊(6)上设置有用于连接所述内法兰(11)的连接口(15)，所述内法兰(11)同心设置在所述连接口(15)内，所述内法兰(11)的两侧端面分别与所述连接口(15)的两侧内壁密封贴合。
7.如权利要求3所述的一种柔性抓取装置，其特征在于，所述内气囊(2)与所述密封板(9)接触的一端敞口设置，所述内气囊(2)的敞口端边缘向外翻折形成连接部(16)，所述连接部(16)密封贴合在所述密封板(9)上。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU556940A1 (ru) * | 1975-06-25 | 1977-05-05 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Захват манипул тора |
| US20130106127A1 (en) * | 2010-04-15 | 2013-05-02 | Cornell University | Gripping and releasing apparatus and method |
| CN104070528A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-10-01 | 河海大学 | 一种用于抓取和释放物体的装置和方法 |
| US20150272749A1 (en) * | 2012-10-25 | 2015-10-01 | Cornell University | Robotic apparatus, method, and applications |
| CN105881564A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-24 | 清华大学 | 腱绳驱动颗粒阻塞的球形自适应机器人手装置 |
| CN107932531A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-20 | 重庆大学 | 主动适应可变刚度软体机械抓手 |
| CN108527409A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-14 | 北京科技大学 | 一种自适应被夹持物形状的气动软体机械手及其使用方法 |
| CN112091996A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 上海大学 | 一种基于颗粒塑形的仿生机器人夹持器 |
| CN113733133A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-03 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种仿生柔性机械手 |
-
2022
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU556940A1 (ru) * | 1975-06-25 | 1977-05-05 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Захват манипул тора |
| US20130106127A1 (en) * | 2010-04-15 | 2013-05-02 | Cornell University | Gripping and releasing apparatus and method |
| US20150272749A1 (en) * | 2012-10-25 | 2015-10-01 | Cornell University | Robotic apparatus, method, and applications |
| CN104070528A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-10-01 | 河海大学 | 一种用于抓取和释放物体的装置和方法 |
| CN105881564A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-24 | 清华大学 | 腱绳驱动颗粒阻塞的球形自适应机器人手装置 |
| CN107932531A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-20 | 重庆大学 | 主动适应可变刚度软体机械抓手 |
| CN108527409A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-14 | 北京科技大学 | 一种自适应被夹持物形状的气动软体机械手及其使用方法 |
| CN112091996A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 上海大学 | 一种基于颗粒塑形的仿生机器人夹持器 |
| CN113733133A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-03 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种仿生柔性机械手 |
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