CN116715035B - 一种机械臂抓手、放货方法及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种机械臂抓手、放货方法及机器人，其中机械臂抓手包括安装架、多个吸盘、叉取件和第一驱动件，安装架的一端与机械臂连接；多个吸盘设于安装架与机械臂相对的另一端，多个吸盘用于吸取货物；叉取件活动连接于安装架上；第一驱动件设于安装架上，用于驱动叉取件运动，以使机械臂抓手处于第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态中，叉取件的叉取方向与多个吸盘的吸取方向平行，且超出多个吸盘吸取货物的一面；在第二工作状态，叉取件不超出多个吸盘吸取货物的一面。本申请实施例通过第一驱动件对叉取件进行驱动，使机械臂快速切换工作状态，进而节省转运货物的工作时间，提高工作效率，扩大机械臂工作范围。

Description

一种机械臂抓手、放货方法及机器人

技术领域

本申请涉及机械搬运设备技术领域，特别涉及一种机械臂抓手、放货方法及机器人。

背景技术

在仓储、物流等领域的工业自动化环节，机器人需要通过抓手对货箱进行搬运、移动。比较常见的货箱抓手是吸盘式抓手、叉取式抓手等。在不同的工作场景中，机器人往往需要更换抓手，以适应不同的作业目的或扩大作业范围。例如有时需要通过吸盘式抓手从货物上方吸取货物进行搬运移动，有时需要通过叉取式抓手从货物下方托举货物进行搬运移动。更换抓手一般有两种方式，一种是人工更换，一种是通过快换接头自动切换。无论是采用人工方式还是采用快换接头自动方式更换机器人抓手，都会浪费时间，降低作业效率。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种机械臂抓手、放货方法及机器人，能够节省机械臂抓手的功能切换时间，提高作业效率，扩大机械臂工作范围。具体技术方案如下：

本申请第一方面的实施例提供的机械臂抓手，包括安装架、多个吸盘、叉取件和第一驱动件，所述安装架的一端与机械臂连接；多个所述吸盘设于所述安装架与所述机械臂相对的另一端，多个所述吸盘用于吸取货物；所述叉取件活动连接于所述安装架上；所述第一驱动件设于所述安装架上，用于驱动所述叉取件运动，以使所述机械臂抓手处于第一工作状态或第二工作状态；在所述第一工作状态中，所述叉取件的叉取方向与所述多个吸盘的吸取方向平行，且超出所述多个吸盘吸取货物的一面；在所述第二工作状态，所述叉取件不超出所述多个吸盘吸取货物的一面。

另外，根据本申请第一方面实施例的机械臂抓手，还可具有如下技术特征：

一些实施例中，在所述第一工作状态，所述第一驱动件驱动所述叉取件单独工作，以使所述机械臂抓手处于第一子工作状态；或者，所述第一驱动件驱动所述叉取件处于第一工作状态，并与所述吸盘同时工作，以使所述机械臂抓手处于第二子工作状态。

一些实施例中，所述叉取件转动连接于所述安装架上，所述第一驱动件用于驱动所述叉取件的叉取方向与所述多个吸盘的吸取方向平行，以使所述机械臂抓手处于第一工作状态，或者所述第一驱动件用于驱动所述叉取件的叉取方向与所述多个吸盘的吸取方向垂直，以使所述机械臂抓手处于第二工作状态。

一些实施例中，所述安装架上设有与所述吸盘的吸取面平行的第一转轴，所述第一驱动件的输出轴与所述第一转轴连接，所述叉取件包括与所述第一转轴连接的叉取部，所述第一驱动件用于驱动所述输出轴转动，并带动所述第一转轴及与所述第一转轴固定连接的所述叉取部转动，以使所述叉取部的叉取方向与所述多个吸盘的吸取方向平行或者垂直。

一些实施例中，所述叉取件还包括与所述叉取部连接的连接板以及与所述连接板连接的至少一个第一连接件，所述第一连接件套设于所述第一转轴上，以使所述叉取部与所述第一转轴固定连接。

一些实施例中，所述叉取件沿所述吸盘的吸取方向滑动连接于所述安装架上，所述第一驱动件用于驱动所述叉取件沿所述吸盘的吸取方向滑动，以使所述叉取件超出或者不超出所述吸盘的吸取面。

一些实施例中，所述安装架包括沿所述吸盘的吸取方向布置的安装板和支架，沿所述吸盘的吸取方向，所述支架的顶端用于与机械臂连接，所述吸盘与所述安装板的底端连接；所述支架上设有与所述吸盘的吸取方向平行的滑轨，所述叉取件朝向滑轨的一侧设有与所述滑轨滑动连接的滑块，所述第一驱动件用于驱动所述叉取件沿所述滑轨运动。

一些实施例中，所述机械臂抓手还包括第二驱动件和推板，所述安装板朝向所述叉取件的一侧设有定位板，所述定位板位于所述吸盘与所述叉取件之间，所述第二驱动件设于所述定位板上，所述定位板上设有供所述第二驱动件的驱动杆伸缩运动的通孔，所述驱动杆穿过所述通孔与所述推板连接，所述第二驱动件用于驱动所述推板沿所述叉取件的叉取方向移动，以使得所述推板推动所述叉取件上叉取的货物。

本申请第二方面的实施例提供了一种机械臂抓手的放货方法，采用以上所述的机械臂抓手，包括：

S1：当货物码放的位置高度不超过机器臂抓手的工作范围且货物上方空间充足时，转动机械臂使得多个吸盘对准货物的上端，第一驱动件驱动叉取件转动使得机械臂抓手处于第二工作状态，通过控制机械臂对货物的上表面进行吸取。

S2：转动机械臂将货物转动移送至指定地点。

S3：重复S1-S2的步骤对货物进行堆积。

S4：在码放货物的过程中，当货物码放的位置高度超过机器臂抓手的工作范围时或者货物上方空间不充足时，第一驱动件驱动叉取件使得机械臂抓手处于第一工作状态，叉取件的叉取方向与多个吸盘的吸取方向平行，且超出多个吸盘吸取货物的一面，叉取件单独工作将货物从底部进行叉取，并移送至堆积的货物上或者叉取件与吸盘同步工作抓取货物，并移送至堆积的货物上。

本申请第三方面的实施例提供了一种机器人，包括以上所述的机械臂抓手。

本申请实施例中，机械臂抓手可以通过多个吸盘和叉取件实现对货物的吸取和叉取功能，还可以只选择吸取和叉取中的一种功能，例如，根据实际使用需求，当只需要使用叉取件对货物进行叉取时，即第一驱动件驱动叉取件使机械臂抓手处于第一工作状态时，叉取件超出多个吸盘吸取货物的一面，使得叉取件能从货物的底部对货物进行叉取。由于叉取方向与吸取方向平行，多个吸盘不会对叉取件的叉取干涉。当仅需使用多个吸盘的吸取功能而不需要使用叉取件的叉取功能时，即第一驱动件驱动叉取件使机械臂抓手处于第二工作状态时，叉取件不超出多个吸盘吸取货物的一面，因此在多个吸盘吸取货物时，叉取件不会影响多个吸盘对货物的吸取。本申请实施例将多个吸盘和叉取件集成于同一个机械臂抓手上，并通过第一驱动件对叉取件进行驱动，根据取货空间，使得机械臂能够在不需要更换抓手的前提下快速切换工作状态，大大增加了机械臂抓手工作的灵活性，进而节省转运货物的工作时间，提高工作效率，扩大机械臂工作范围。另外，机械臂抓手设置的第一工作状态、第二工作状态能够使得机械臂抓手能够适用于不同的场景，使得机械臂抓手的适用性更强。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的第一种机械臂抓手在第一工作状态中的示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种机械臂与输送线配合使用的示意图；

图3为本申请实施例提供的第一种机械臂抓手在第二工作状态中的示意图；

图4为本申请实施例提供的第一种机械臂抓手在第二工作状态中另一视角的示意图；

图5为本申请实施例提供的第二种机械臂抓手在第二工作状态中的示意图；

图6为本申请实施例提供的第二种机械臂抓手在第二工作状态中另一视角的示意图；

图7为本申请实施例提供的机械臂抓手在第二工作状态下吸取货物的示意图；

图8为本申请实施例提供的机械臂抓手在第二工作状态下转移货物的示意图；

图9为本申请实施例提供的机械臂抓手在第一工作状态下的工作示意图；

图10为本申请实施例提供的机械臂抓手在第一工作状态下的叉取货物的示意图；

图11为本申请实施例提供的机械臂抓手在第一工作状态下的码放货物的示意图；

图12为本申请实施例提供的机械臂抓手在第二工作状态下的侧视图；

图13为本申请实施例提供的机械臂抓手在第一工作状态下的侧视图。

附图标记：

安装架10；第一转轴11；安装板12；定位板120；限位孔1200；安装部121；支架13；支架安装孔130；滑轨131；滑块1310；支撑杆1311；底杆1312；连接侧板1313；滑轨安装孔1314；法兰连接孔132；第二驱动件14；推板15；导向件16；固定板17；第三连接件18；机械臂20；吸盘30；叉取件40；叉取部41；连接板410；第一连接件420；第一驱动件50；气缸51；同步带52；货物60；第二连接件70；翻折部71；本体部72；驱动杆连接孔710；输送线80；滚筒81；吸取方向X；叉取方向Y。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一方面的实施例提供的机械臂抓手，如图1和图2所示，包括安装架10、多个吸盘30、叉取件40和第一驱动件50，安装架10的一端与机械臂20连接；多个吸盘30设于安装架10与机械臂20相对的另一端，多个吸盘30用于吸取货物60；叉取件40活动连接于安装架10上；第一驱动件50设于安装架10上，用于驱动叉取件40运动，以使机械臂抓手处于第一工作状态或第二工作状态；在第一工作状态，如图1所示，叉取件40的叉取方向Y与多个吸盘30的吸取方向X平行，且超出多个吸盘30吸取货物60的一面；在第二工作状态，如图3所示，叉取件40不超出多个吸盘30吸取货物60的一面。

本申请实施例中，机械臂抓手可以通过多个吸盘30和叉取件40实现对货物60的吸取和叉取功能，还可以只选择吸取和叉取中的一种功能，例如，根据实际使用需求，当只需要使用叉取件40对货物60进行叉取时，即第一驱动件50驱动叉取件40使机械臂抓手处于第一工作状态时，叉取件40超出多个吸盘30吸取货物60的一面，使得叉取件40能从货物60的底部对货物60进行叉取。由于叉取方向Y与吸取方向X平行，多个吸盘30不会对叉取件40的叉取干涉。当仅需使用多个吸盘30的吸取功能而不需要使用叉取件40的叉取功能时，即第一驱动件50驱动叉取件40使机械臂抓手处于第二工作状态时，叉取件40不超出多个吸盘30吸取货物60的一面，因此在多个吸盘30吸取货物60时，叉取件40不会影响多个吸盘30对货物60的吸取。本申请实施例将多个吸盘30和叉取件40集成于同一个机械臂抓手上，并通过第一驱动件50对叉取件40进行驱动，根据取货空间，使得机械臂20能够在不需要更换抓手的前提下快速切换工作状态，大大增加了机械臂抓手工作的灵活性，进而节省转运货物60的工作时间，提高工作效率，扩大机械臂工作范围。另外，机械臂抓手设置的第一工作状态、第二工作状态能够使得机械臂抓手能够适用于不同的场景，使得机械臂抓手的适用性更强。

其中，机械臂上设置电磁阀（图未示），电磁阀可以控制外接气源对多个吸盘30进行通气，以使得吸盘30产生真空，进而吸取货物60，或者控制外接气源对多个吸盘30断气，使得吸盘30释放真空，进而在指定工位放下货物60。

具体的，如图2所示，机械臂20可以为大于等于六轴的关节式机械臂20，使得机械臂20的可活动范围更大，能对货物60进行更加灵活的抓取，进而提高工作效率。

具体的，如图4所示，吸盘30包括多个，且阵列排布，多个吸盘30吸附于货物60的表面，吸力更大，使得货物60在转运的过程中更不易脱落。

本实施例中，可以采用气缸51、伺服电机或者电缸作为第一驱动件50对叉取件40进行驱动。

在实际应用中，如图2所示，货物60在输送线80上进行运输，其中，输送线80可以为滚筒式输送线80或者皮带输送线80。如图2所示，在滚筒式输送线80中，滚筒81自身转动带动货物60运动，滚筒81与货物60之间的摩擦力较小，能够大大降低输送线80对货物60的磨损。

本申请的一些实施例中，在第一工作状态，第一驱动件50驱动叉取件40单独工作，以使机械臂抓手处于第一子工作状态；或者，第一驱动件50驱动叉取件40处于第一工作状态，并与吸盘30同时工作，以使机械臂抓手处于第二子工作状态。

本实施例中，当机械臂抓手处于第一子工作状态时，叉取件40单独工作对货物60进行叉取，不需要对多个吸盘30产生真空，使得货物60的抓取过程更加快捷。当机械臂抓手处于第二子工作状态时，使用叉取件40对货物60进行叉取的同时，多个吸盘30从货物60的侧面对货物60进行吸附，叉取功能和吸附功能同时使用，能够使得货物60在叉取件40上更加稳定，防止货物60在转运的过程中从叉取件40上滑落。

本申请的一些实施例中，如图1至图4所示，叉取件40转动连接于安装架10上，第一驱动件50用于驱动叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X平行，以使机械臂20处于第一工作状态，或者第一驱动件50用于驱动叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X垂直，以使机械臂抓手处于第二工作状态。

本申请实施例中，如图1所示，当第一驱动件50驱动叉取件40转动至叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X平行时，机械臂抓手处于第一工作状态，在第一工作状态下，机械臂抓手通过叉取件40对货物60进行叉取。如图3所示，当第一驱动件50驱动叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X垂直时，机械臂抓手处于第二工作状态，机械臂20控制机械臂抓手从货物60的上面对货物60进行吸取，而叉取件40的叉取方向Y与吸取方向X垂直时，叉取面与吸取面平行，且叉取件40不超出吸盘30吸取货物60的一面，即吸盘30吸住货物60时，叉取件40不会对货物60产生干涉，进而使得叉取件40不会影响吸盘30对货物60的吸取。另外，叉取件40与安装架10转动连接，叉取件40转动的角度可以根据实际工况进行选择，即当机械臂抓手处于第二工作状态时，叉取件40的叉取方向Y与吸取方向X的角度不一定垂直，例如角度可以为120^o或180^o等，所选择角度使得叉取件40不会影响吸盘30对货物60的吸取即可，进而使机械臂抓手对货物60的抓取过程中能够根据实际工作条件进行灵活调整，使得机械臂抓手的适用性更强。

本申请的一些实施例中，如图1所示，安装架10上设有与吸盘30的吸取面平行的第一转轴11，第一驱动件50的输出轴与第一转轴11连接，叉取件40包括与第一转轴11连接的叉取部41，第一驱动件50用于驱动输出轴转动，并带动第一转轴11及与第一转轴11固定连接的叉取部41转动，以使叉取部41的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X平行或者垂直。

本申请实施例中，如图1至图4所示，将叉取部41与第一转轴11连接，使得第一驱动件50只需驱动第一转轴11即可驱动叉取件40，通过第一转轴11的转动带动叉取部41转动，叉取部41与第一转轴11的运动保持一致，使得第一驱动件50对叉取部41的控制更加方便。具体的，叉取部41可以为一端连接于第一转轴11上的叉板，叉板为一张没有缝隙的长板，在叉取货物60的过程中，叉板与货物60的接触面积大，可以增大与货物60的摩擦力，进而使得机械臂20运行过程中，货物60能够更加牢固的保持在叉取部41上。如图1所示，叉取部41还可以为一端连接于第一转轴11上的梳齿，相比于叉板，梳齿之间留有间隔，当货物60在滚筒81形式的传送带上时，梳齿可以通过相邻滚筒81之间形成的间隔向上提升进而提取货物60，防止叉取件40对货物60进行叉取的过程中剐蹭传送带，进而磨损传送带，从而提高了传送带的使用寿命，另外，相比于叉板，梳齿的结构更能节省叉取件40的制作成本，由于梳齿之间的间隔，还能减轻叉取件40的重量。

本申请的一些实施例中，如图1所示，安装架10包括沿吸盘30的吸取方向X布置的安装板12和支架13，沿吸盘30的吸取方向X，支架13的顶端用于与机械臂20连接，吸盘30与安装板12的底端连接，安装板12的顶端设有两个间隔设置的安装部121，安装部121的至少部分超出安装板12，第一转轴11设于安装部121之间。

本申请实施例中，如图3所示，当机械臂抓手处于第二工作状态时，叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X垂直，而吸盘30的吸取方向X垂直于吸盘30的吸取面，由于吸盘30连接于安装板12的底端，而安装部121设于安装板12的顶端，所以当叉取件40的叉取方向Y平行于吸盘30的吸取面时，叉取部41与吸盘面之间的距离至少为安装板12的厚度，安装板12的设置能够保证当叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X垂直时，叉取件40不会超出吸盘30吸取货物60的一面。另外，第一转轴11通过安装部121设于安装板12上，且安装部121的至少部分超出了安装架10，使得第一转轴11在转动的过程中不会与安装板12干涉，进而保证第一驱动件50驱动第一转轴11的过程更加顺利。

具体的，如图1和图2所示，支架13与机械臂20可以通过法兰连接，支架13上设有法兰连接孔132，除了能使得安装架10牢固的固定在机械臂20之外，相比于其他的连接方式，法兰连接能够使得安装、拆卸机械臂20与支架13时更方便快捷。

其中，机械臂20上的法兰面与吸盘30的吸取面平行，使得通过控制机械臂20的法兰面的方向即可精确的控制吸盘30的吸取方向X，使吸盘30的吸取货物60过程更加精准。

本申请的一些实施例中，如图1所示，叉取件40还包括与叉取部41连接的连接板410以及与连接板410连接的至少一个第一连接件420，第一连接件420套设于第一转轴11上，以使叉取部41与第一转轴11固定连接。

本申请实施例中，将连接板410通过第一连接件420套设于第一转轴11上，可以使得连接板410的长度不受到两个安装部121之间距离的限制，即不会受到安装架10的尺寸的限制，连接板410的长度可以长于两个安装架10之间的距离，进而使得叉取部41沿货物60传送的方向上叉取范围更大，叉取部41单次叉取的货物60更多，进而提高货物60的运输效率。

具体的，第一连接件420的数量可以为两个，两个第一连接件420间隔套设于第一转轴11上，使得第一转轴11的受力更为均匀，并且使得连接板410更加稳定的与第一转轴11连接。

本申请的一些实施例中，如图5所示，叉取件40沿吸盘30的吸取方向X滑动连接于安装架10上，第一驱动件50用于驱动叉取件40沿吸盘30的吸取方向X滑动，以使叉取件40超出或者不超出吸盘30的吸取面。

本申请实施例中，如图5所示，叉取件40在安装架10上滑动时，而不需要对叉取件40进行转动，使得机械臂抓手在转换叉取功能和吸取功能时占用的空间更少，因此能尽量避免其他设备在机械臂抓手在更换工作状态时对机械臂抓手干涉。在本实施例中，机械臂抓手的第一工作状态和第二工作状态中的叉取件40的吸取方向X都与吸盘30的吸取方向X平行，因此不需要对叉取件40进行方向转换，进而进一步节省了更换叉取功能和吸取功能的时间，进而使得机械臂抓手在工作时能够更快速的切换第一工作状态或第二工作状态。

本申请的一些实施例中，如图5和图6所示，安装架10包括沿吸盘30的吸取方向X布置的安装板12和支架13，沿吸盘30的吸取方向X，支架13的顶端用于与机械臂20连接，吸盘30与安装板12的底端连接，支架13上设有与吸盘30的吸取方向X平行的滑轨131，叉取件40朝向滑轨131的一侧设有与滑轨131滑动连接的滑块1310，第一驱动件50用于驱动叉取件40沿滑轨131运动。

本申请实施例中，在支架13上设置与吸盘30吸取方向X平行的滑轨131，使得滑轨131能够在叉取件40在安装架10上的滑动过程中起到很好的导向作用，防止叉取件40在滑动的过程中受到外来因素的干扰，从而使得叉取件40发生偏移，进而影响叉取件40对货物60的叉取。

具体的，滑轨131的数量可以为两个，分别设置在第一驱动件50的两侧，使得叉取件40在滑动过程中更加稳定。如图6所示，叉取件40上设有与滑轨131配合滑动的滑块1310。滑块1310的设置使得滑轨131的尺寸不会受到叉取件40尺寸大小的影响，进而节省滑轨131在支架13上占用的空间，还能节省制作滑轨131的成本。

具体的，如图5所示，支架13沿吸盘30的吸取方向的高度较高，将滑轨131设于支架13上，能够增加叉取件40的在滑轨131上的滑动距离，且不用额外为滑轨131设置安装结构。更具体地，支架13可以为中空结构，支架13包括四个支撑杆1311用于保证支架13的高度，且四个支撑杆1311的结构能够使得支架13更加稳定，且支架13的重量能够大大减少。另外，相邻两个支撑杆1311的靠近安装板12的一端通过底杆1312相连，在底杆1312上设有支架安装孔130，支架13与安装板12之间通过支架安装孔130连接。

更具体地，如图6所示，支撑杆1311靠近叉取件40的一端设有连接侧板1313，滑轨131上设有多个滑轨安装孔1314，所述滑轨131通过滑轨安装孔1314安装于连接侧板1313上，由于连接侧板1313延伸出支架一部分，所以能进一步的降低叉取件40移动过程中与支架13干涉的概率。滑轨131可以为凹槽型滑轨，滑块1310在凹槽内滑动。在本实施例中，如图6所示，滑块1310为中空结构，且套设于滑轨131上沿滑轨131滑动，降低滑块1310滑动过程中脱落的概率，能提高滑块1310滑动的稳定性。

本申请的一些实施例中，第一驱动件50包括驱动杆（图未示），机械臂抓手还包括第二连接件70，第二连接件包括本体部72和与本体部72连接的翻折部71，本体部72与滑轨131平行，翻折部71与本体部72呈预设夹角，本体部72与叉取件40固定连接，驱动杆与翻折部71连接，第一驱动件50通过驱动驱动杆带动翻折部71进而带动叉取件40在滑轨131上滑动。

本申请实施例中，如图5和图6所示，第一驱动件50的驱动杆与第二连接件70连接，本体部72的设置能够弥补叉取件40沿叉取方向Y的长度差值，使得机械臂抓手在第一工作状态时能够完全将叉取件40伸出对货物60进行叉取。另外，第一驱动件50只需通过驱动第二连接件70即可带动叉取件40进行滑动，使得第一驱动件50驱动叉取件40更加方便。另外，由于翻折部71的设置，使得第二连接件70与安装架10之间留有空间，避免第二连接件70与安装架10发生干涉。

具体的，本体部72与翻折部71之间的预设夹角为90°，使得第二连接件70与安装架10之间留有充足的空间，另外，翻折部71上可以设置用于与驱动杆连接的驱动杆连接孔710，驱动杆连接孔710可以为螺纹孔，螺纹孔的设置能够使得驱动杆与翻折部71配合更加方便、紧固。

本申请的一些实施例中，如图1至图4所示，第一驱动件50包括气缸51和同步带52，同步带52一端与气缸51相连，另一端与第一转轴11相连，且同步带52的一部分缠绕于第一转轴11上，气缸51通过同步带52驱动第一转轴11转动。

本申请实施例中，气缸51的伸缩运动带动同步带52同步运动，由于同步带52的一部分缠绕在第一转轴11上，所以同步带52的缠绕运动可以转换成第一转轴11的转动。具体的，如图3所示，当气缸51收缩时，同步带52带动第一转轴11逆时针移动，进而带动叉取件40转动至叉取方向Y与吸取方向X垂直。如图1所示，当气缸51伸出时，同步带52带动第一转轴11沿顺时针方向转动，进而使得叉取件40的叉取方向Y与吸盘30的吸取方向X平行。

具体的，如图1所示，安装板12上设有垂直于安装板12的固定板17，气缸51的一端固定在固定板17上，气缸51上还可设有第三连接件18，同步带52通过第三连接件18与气缸51连接。

本申请的一些实施例中，如图2和图5所示，机械臂抓手还包括第二驱动件14和推板15，安装板12朝向叉取件40的一侧设有定位板120，定位板120位于吸盘30与叉取件40之间，第二驱动件14设于定位板120上，定位板120上设有供第二驱动件14的驱动杆伸缩运动的通孔，驱动杆穿过通孔与推板15连接，第二驱动件14用于驱动推板15沿叉取件40的叉取方向移动，以使得推板15推动叉取件40上叉取的货物60。

本申请实施例中，当叉取件40叉取货物60后，机械臂20带动货物60转动到指定的放置货物60的工位后，第二驱动件14能够驱动推板15，使得推板15朝向叉取方向Y推动叉取件40上的货物60，进而使得货物60能够脱离叉取件40，落入指定的工位上。

具体的，沿着货物60运动的方向，推板15的长度可以大于等于叉取件40的长度，以便于推板15能够完全将叉取件40上的货物60卸下。

本申请的一些实施例中，如图1至图4所示，定位板120上还设有限位孔1200，推板15背离吸盘30的一侧连接有与叉取件40的叉取方向平行的导向件16，导向件16穿设于限位孔1200中，且导向件16的自由端伸出限位孔1200。

本申请实施例中，在第二驱动件14驱动推板15运动过程中，推板15通过限位孔1200沿着导向件16移动，进而能够避免推板15在运动过程中发生位置偏移，从而能够顺利的将叉取件40上的货物60推下。在定位板120上设有限位孔1200，除了能够用于与导向件16配合外，还能减轻定位板120的质量，进而使得安装架10的重量更轻。

具体的，如图4所示，导向件16可以为两个，且分别在第二驱动件14的两侧沿着限位孔1200滑动，使得第二驱动件14与两个导向件16的连线平行于推板15的延伸方向。

更具体地，导向件16可以为截面为圆形的导向柱，定位板120上的限位孔1200为与导向柱截面形状适配的圆形通孔。

本申请第二方面的实施例提供了一种机械臂抓手的放货方法，采用以上所述的机械臂抓手，包括：

S1：当货物60码放的位置高度不超过机器臂抓手的工作范围且货物上方空间充足时，转动机械臂20使得多个吸盘30对准货物60的上端，第一驱动件50驱动叉取件40转动使得机械臂抓手处于第二工作状态，通过控制机械臂20对货物60的上表面进行吸取。

S2：转动机械臂20将货物60转动移送至指定地点。

S3：重复S1-S2的步骤对货物60进行堆积。

S4：在码放货物60的过程中，当货物60码放的位置高度超过机器臂抓手的工作范围时或者货物上方空间不充足时，如图9、图10和图11所示，第一驱动件50驱动叉取件40使得机械臂抓手处于第一工作状态，叉取件40的叉取方向Y与多个吸盘30的吸取方向X平行，且超出多个吸盘30吸取货物60的一面，叉取件40单独工作将货物60从底部进行叉取，并移送至堆积的货物60上或者叉取件与吸盘同步工作抓取货物，并移送至堆积的货物60上。

本申请实施例提供的机械臂抓手的放货方法，如图1至图4、图7至图8、图12所示，在对货物60抓取的开始过程中，由于货物60堆积的高度H较低且货物60码放的位置高度不超过机器臂抓手的工作范围，机械臂抓手在货物60的上方可活动空间较大，因此可以先通过第一驱动件50驱动叉取件40使得机械臂抓手处于第二工作状态，仅通过多个吸盘30对货物60的上端进行吸取。叉取件40不超出多个吸盘30吸取货物60的一面，因此在多个吸盘30吸取货物60时，叉取件40不会影响多个吸盘30对货物60的吸取。

在码放货物60的过程中，如图1至图4、图12和图13所示，判断堆积货物60的位置的上方空间是否充足以及当货物60码放的位置高度是否超过机器臂抓手的工作范围时，如果空间充足且货物60码放的位置高度未超过机器臂抓手的工作范围，机器人可以继续通过机械臂抓手吸取输送线上的货物60码放到指定位置；直至货物60需要码放的位置H₀上方空间不足或货物60码放的高度超出机器人的工作范围以使机械臂抓手无法继续使用第二工作状态放货，即使用吸盘30对货物60从上方进行吸取和放货，第一驱动件50驱动叉取件40使得机械臂抓手切换至第一工作状态，使机械臂抓手从货物60侧面对货物60进行抓取。本申请实施例通过切换机械臂抓手以适应不同工作的场景，进而使得机械臂抓手在抓取货物的过程中适用性更强，工作范围更大。在第一工作状态下，还能避免机械臂抓手与存储空间的顶板发生干涉，进而降低机械臂抓手受到剐蹭、损坏的概率。

具体的，在切换为第二工作状态时，先驱动叉取件40超出吸盘30吸取货物60的一面，再缩回推板15，使得推板15不超出吸盘30的吸取面。切换至第二子状态时，先将吸盘30释放真空，再将推板15推出进而推出货物60至指定位置。

可以理解的，机械臂抓手的取货方法与放货方法是一个相反的过程。判断码放的货物60的上方空间是否充足以及货物60的码放高度是否超出了机械臂的工作范围，当码放的货物60的上方空间充足以及货物60的码放高度没有超出机械臂的工作范围时，机械臂抓手使用第二工作状态对货物60进行抓取，当码放的货物60的上方空间不充足或货物60的码放高度超出机械臂的工作范围时，机械臂抓手切换至第一工作状态对货物60进行抓取。

本申请第三方面的实施例提供了一种机器人，机器人包括以上所述的机械臂抓手，因为机械臂抓手集成了叉取功能和吸取功能，所以可以通过第一驱动件50驱动叉取件40使得机械臂抓手处于第一工作状态或第二工作状态以适应不同工作的场景，进而使得机器人包络线的范围更大，需要说明的是，机器人包络线就是机器人的工作范围，因此本申请实施例提供的机器人的工作范围更大，使得机器人的适用性更强。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种机械臂抓手，其特征在于，包括：

安装架（10），所述安装架（10）的一端与机械臂（20）连接；

多个吸盘（30），多个所述吸盘（30）设于所述安装架（10）与所述机械臂（20）相对的另一端，多个所述吸盘（30）用于吸取货物（60）；

叉取件（40），所述安装架（10）上设有与所述吸盘（30）的吸取面平行的第一转轴（11），所述叉取件（40）通过所述第一转轴（11）转动连接于所述安装架（10）上；

第一驱动件（50），所述第一驱动件（50）设于所述安装架（10）上，用于驱动所述叉取件（40）运动，以使所述机械臂抓手处于第一工作状态或第二工作状态；

所述第一驱动件（50）包括气缸（51）和同步带（52）；所述安装架（10）包括沿所述吸盘（30）的吸取方向（X）布置的安装板（12）和支架（13）；所述安装板（12）上设有垂直于所述安装板（12）的固定板（17）；

所述气缸（51）上设有第三连接件（18），所述气缸（51）的一端固定在所述固定板（17）上，所述气缸（51）的另一端通过所述第三连接件（18）与所述同步带（52）连接；所述同步带（52）的一部分缠绕于所述第一转轴（11）上；

第二驱动件（14）和推板（15）；

所述安装板（12）朝向所述叉取件（40）的一侧设有定位板（120），所述定位板（120）位于所述吸盘（30）与所述叉取件（40）之间，所述第二驱动件（14）设于所述定位板（120）上，且所述第二驱动件（14）位于所述第一转轴（11）和所述支架（13）之间；

所述定位板（120）上设有供所述第二驱动件（14）的驱动杆伸缩运动的通孔，所述驱动杆穿过所述通孔与所述推板（15）连接，所述第二驱动件（14）用于驱动所述推板（15）沿所述叉取件（40）的叉取方向移动，以使得所述推板（15）推动所述叉取件（40）上叉取的货物（60）；在所述第一工作状态中，所述叉取件（40）的叉取方向（Y）与所述多个吸盘（30）的吸取方向（X）平行，且超出所述多个吸盘（30）吸取货物（60）的一面；在所述第二工作状态，所述叉取件（40）不超出所述多个吸盘（30）吸取货物（60）的一面。

2.根据权利要求1所述的机械臂抓手，其特征在于，在所述第一工作状态，所述第一驱动件（50）驱动所述叉取件（40）单独工作，以使所述机械臂抓手处于第一子工作状态；或者，所述第一驱动件（50）驱动所述叉取件（40）处于第一工作状态，并与所述吸盘（30）同时工作，以使所述机械臂抓手处于第二子工作状态。

3.根据权利要求2所述的机械臂抓手，其特征在于，所述第一驱动件（50）用于驱动所述叉取件（40）的叉取方向（Y）与所述多个吸盘（30）的吸取方向（X）平行，以使所述机械臂抓手处于第一工作状态，或者所述第一驱动件（50）用于驱动所述叉取件（40）的叉取方向（Y）与所述多个吸盘（30）的吸取方向（X）垂直，以使所述机械臂抓手处于第二工作状态。

4.根据权利要求3所述的机械臂抓手，其特征在于，所述第一驱动件（50）的输出轴与所述第一转轴（11）连接，所述叉取件（40）包括与所述第一转轴（11）连接的叉取部（41），所述第一驱动件（50）用于驱动所述输出轴转动，并带动所述第一转轴（11）及与所述第一转轴（11）固定连接的所述叉取部（41）转动，以使所述叉取部（41）的叉取方向（Y）与所述多个吸盘（30）的吸取方向（X）平行或者垂直。

5.根据权利要求4所述的机械臂抓手，其特征在于，所述叉取件（40）还包括与所述叉取部（41）连接的连接板（410）以及与所述连接板（410）连接的至少一个第一连接件（420），所述第一连接件（420）套设于所述第一转轴（11）上，以使所述叉取部（41）与所述第一转轴（11）固定连接。

6.一种机械臂抓手，其特征在于，包括：

安装架（10），所述安装架（10）的一端与机械臂（20）连接；

多个吸盘（30），多个所述吸盘（30）设于所述安装架（10）与所述机械臂（20）相对的另一端，多个所述吸盘（30）用于吸取货物（60）；

叉取件（40），所述叉取件（40）沿所述吸盘（30）的吸取方向（X）滑动连接于所述安装架（10）上；

所述安装架（10）包括沿所述吸盘（30）的吸取方向（X）布置的安装板（12）和支架（13），所述安装板（12）朝向所述叉取件（40）的一侧设有定位板（120），所述定位板（120）位于所述吸盘（30）与所述叉取件（40）之间；

第一驱动件（50），所述第一驱动件（50）设于所述定位板（120）上，用于驱动所述叉取件（40）沿所述吸盘（30）的吸取方向（X）滑动，以使所述机械臂抓手处于第一工作状态或第二工作状态；

所述支架（13）上设有与所述吸盘（30）的吸取方向（X）平行的滑轨（131），所述叉取件（40）朝向滑轨（131）的一侧设有与所述滑轨（131）滑动连接的滑块（1310），所述第一驱动件（50）用于驱动所述叉取件（40）沿所述滑轨（131）运动；

第二驱动件（14）和推板（15），所述第二驱动件（14）设于所述定位板（120）上，且沿所述定位板（120）的延伸方向，所述第一驱动件（50）和所述第二驱动件（14）在所述定位板（120）上并列设置；

所述定位板（120）上设有供所述第二驱动件（14）的驱动杆伸缩运动的通孔，所述驱动杆穿过所述通孔与所述推板（15）连接，所述第二驱动件（14）用于驱动所述推板（15）沿所述叉取件（40）的叉取方向移动，以使得所述推板（15）推动所述叉取件（40）上叉取的货物（60）；

在所述第一工作状态中，所述叉取件（40）的叉取方向（Y）与所述多个吸盘（30）的吸取方向（X）平行，且超出所述多个吸盘（30）吸取货物（60）的一面；在所述第二工作状态，所述叉取件（40）不超出所述多个吸盘（30）吸取货物（60）的一面。

7.根据权利要求6所述的机械臂抓手，其特征在于，沿所述吸盘（30）的吸取方向（X），所述支架（13）的顶端用于与机械臂（20）连接，所述吸盘（30）与所述安装板（12）的底端连接。

8.一种机械臂抓手的放货方法，采用权利要求1-5任一项所述的机械臂抓手，其特征在于，包括：

S1：当货物（60）码放的位置高度不超过机器臂抓手的工作范围且货物（60）上方空间充足时，转动机械臂（20）使得多个吸盘（30）对准货物（60）的上端，第一驱动件（50）驱动叉取件（40）转动使得机械臂抓手处于第二工作状态，通过控制机械臂（20）对货物（60）的上表面进行吸取；

S2：转动机械臂（20）将货物（60）转动移送至指定地点；

S3：重复S1-S2的步骤对货物（60）进行堆积；

S4：在码放货物（60）的过程中，当货物（60）码放的位置高度超过机器臂抓手的工作范围时或者货物（60）上方空间不充足时，第一驱动件（50）驱动叉取件（40）使得机械臂抓手处于第一工作状态，叉取件（40）的叉取方向（Y）与多个吸盘（30）的吸取方向（X）平行，且超出多个吸盘（30）吸取货物（60）的一面，叉取件（40）单独工作将货物（60）从底部进行叉取，并移送至堆积的货物（60）上或者叉取件（40）与吸盘（30）同步工作抓取货物（60），并移送至堆积的货物（60）上。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的机械臂抓手。