食品处理抓持器制造技术

技术编号:18462731 阅读:20 留言:0更新日期:2018-07-18 14:23
实施例涉及机器人系统的改进以减少系统上的生物或化学藏污点。例如在实施例中,机器人致动器、转毂或整个机器人系统可以被构造为允许减少或消除沿着关节或紧固件的夹缝、允许用倒圆角的边缘替代硬角部、允许消除某些部件或藏污点、允许重新被构造为更光滑或平坦的形状,和/或允许重新构造表面以进行更简单清洗。

Food handle gripper

Embodiments involve improvements in robot systems to reduce biological or chemical stains on the system. For example, in an example, a robot actuator, a hub or a whole robot system can be constructed to allow the reduction or elimination of the joints along the joints or fasteners, allowing the edge of the chamfered corner to replace the hard corner, allowing the elimination of some parts or hidden spots, allowing the restructure to be a more smooth or flat shape, and / or permission. Xu Zhongxin constructed the surface for more simple cleaning.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】食品处理抓持器相关申请本申请要求于2015年6月26日提交的、题为“食品处理抓持器”的美国临时专利申请第62/185,385号的优先权。上述申请的内容被援引纳入本文。
技术介绍
机器人系统被用于许多不同的环境中,并且可能被要求执行各种不同的任务。机器人通常使用例如单个执行器、抓持器或末端执行器的机器人操纵器来操纵其周围的物体。软机器人致动器近来已经被用于传统的硬致动器可能不合适或可能存在缺陷的环境中。例如,在食品处理中,使用软机器人致动器可能是有利的,因为它们提高了适形于被抓持的物品的能力,从而防止了食品被损毁或碰坏。由于类似的原因,软致动器可能在医疗环境中使用。无论使用硬机器人致动器还是软机器人致动器,处理某些生物或化学材料都可能造成特有的问题。硬和软机器人系统可能包括许多夹缝、表面粗糙度、压痕、紧固件以及其它的生物或化学材料可能积聚并滋生细菌或将潜在有害物质扩散到其它产品的区域。传统上,移除积聚的生物或化学材料可能是困难的,从而产生污染危害。
技术实现思路
本申请涉及机器人系统的改进,以减少系统上的生物或化学藏污点。实施例涉及机器人致动器、抓持器、用于将致动器或抓持器连接到机器人手臂的转毂、整个机器人系统和其它部件的改进。根据实施例,固定件和安装点可以移动到致动器和转毂上的内部位置,以呈现出光滑平坦表面,没有拐角、夹缝或用于生物或化学材料积聚的其它点。连接点可以被构造为使用具有圆形互锁件的扭转互锁系统,该圆形互锁件比尖角更容易清洗。相邻部件(例如致动器上的手风琴式延伸部)之间的距离可以增加,并且增加弯曲或增加尺寸,以减少藏污点。类似地,可以使用专门构造的覆盖物来呈现出平坦表面,在该平坦表面上生物或化学材料将表现出减少的积聚或可以容易地清洗,在一些实施例中,该覆盖物可以是一次性的。此外,一些实施例提供了具有改进设计的致动器,用于处理食物、生物材料如组织以及其它易碎的或容易擦伤或变形的材料。尽管结合软机器人致动器描述了实施例,但是类似的技术可以用于更传统的硬机器人系统。附图说明图1A-图1D示出了适用于本文描述的实施例的示例性软机器人致动器。图2A-图2E示出了根据实施例的用于将致动器附连到转毂的内部附接机构的示例。图3A-图3E示出了用于将机器人抓持器附连到机器人手臂的转毂和基座组件的示例。图4A-图4D示出了根据实施例的具有内部装夹机构的转毂的示例。图5A-图5H示出了根据实施例的扭转锁定膨胀流体供应管线的示例。图6示出了根据实施例的用于膨胀流体供应管线的磁性附件。图7A-图7B示出了根据实施例的具有减少的藏污点的致动器的示例。图8A-图8C示出了根据实施例的用于软致动器的手风琴式盖。图9示出了根据实施例的包覆成型的软抓持垫的示例。图10A-图10C示出了根据实施例的可膨胀纹理化表面的示例。图11A-图11D示出了示例性锥形软致动器。图12A-图12D示出了示例性球形包络抓持器。图13A-图13B示出了施加在致动器之间的示例性带。图14A-图14B示出了示例性的伸展-抓持式致动器。图15A-图15D示出了根据实施例的带有钩的致动器。图16A-图16B示出了施加到致动器以改变致动器的开口轮廓的不同真空度的示例。图17-图17C示出了用于机器人系统的示例性一次性包装。具体实施方式实施例涉及被设计或构造成减少系统上的生物或化学藏污点的机器人系统。例如,在实施例中,机器人致动器、转毂或整个机器人系统可以被构造为允许减少或消除沿接头或紧固件附近的夹缝、允许硬角被倒圆边替代、允许消除某些部件或藏污点、允许将形状重构为更平滑或平坦,和/或允许将表面重构成更易于清洗。还公开了用于处理某些类型的生物或化学材料的改进的致动器设计。实施例可以有利地与软机器人致动器结合使用。软机器人致动器是相对非刚性的致动器,其可以例如通过用流体填充致动器来被致动,所述流体例如为空气或水。软致动器可以被构造成使得通过改变致动器中的流体的压力来改变致动器的形状。因此,致动器可以被制成例如包裹物体。由于软致动器相对非刚性,因此致动器可更好地适形于被抓住的物体的表面,允许致动器更好地握住物体或更轻柔地握住易碎物体。首先提供软机器人致动器和抓持器的简要概述,随后提供实施例的各个方面的详细描述。除非另有说明,否则可以设想,所描述的每个实施例可以以彼此的任何组合使用。软机器人抓持器的
技术介绍
传统的机器人抓持器或致动器可能是价格昂贵的且不能在某些环境操作,其中待处理物体的重量、尺寸和形状的不确定性和多样性已经导致无法采用如过去那样的自动化解决方案。本申请描述了自适应、廉价、重量轻、可定制的并且易于使用的新型软机器人致动器的应用。软机器人致动器可由例如橡胶的弹性材料或以手风琴结构布置的塑料薄壁或其它适用的相对软的材料形成,该手风琴结构被构造成在压力下展开、拉伸、扭转和/或弯曲。例如,它们可以通过将一片或多片弹性材料成型为期望的形状来产生。软机器人致动器可包括可被例如空气、水或盐水的流体填充的中空内部以对该致动器进行加压、膨胀和/或致动。在致动时,致动器的形状或轮廓会改变。在手风琴式致动器的情况下(下文进行更详细地描述),致动可以使致动器弯曲或拉直成预定的目标形状。处于完全未致动形状和完全致动形状之间的一个或多个中间目标形状可通过使致动器局部地膨胀来实现。替代地或另外地,可利用真空来致动致动器,以从致动器去除膨胀流体,从而改变致动器弯曲、扭转和/或延伸的程度。致动也可允许致动器对例如被抓持或被推动的物体施加力。但是,与传统的硬机器人致动器不同,软致动器在被致动时保持自适形性,以使软致动器可以部分地或完全地适形于要被抓持的物体的形状。它们还可以在与物体碰撞时偏转,这在从一堆或箱子中取出物体时尤其重要,因为,致动器很可能与一堆物体中并非作为抓持目标的相邻物体或箱子的边碰撞。此外,因为材料可容易地变形,所以所施加的力的大小可以可控的方式在整个更大表面区域分布。通过这种方式,软机器人致动器可抓持物体而不损坏它们。此外,软机器人致动器允许难以或不可能用传统硬机器人致动器实现的运动(包括弯曲、扭转、拉伸、收缩)或运动的组合。图1A-图1D示出了示例性软机器人致动器。更具体地,图1A示出了软机器人致动器的部分侧视图。图1B示出了图1A中的部分俯视图。图1C示出了包括可被使用者操作的泵的软机器人致动器的部分侧视图。图1D示出了图1C所示部分的替代实施例。致动器可为如图1A所示出的软机器人致动器100,其可利用膨胀流体例如空气、水或盐水而膨胀。膨胀流体可经由膨胀装置120通过流体连接件118来提供。致动器100可处于未膨胀状态,其中在致动器100内存在基本与周围环境压力相同的有限量的膨胀流体。致动器100也可处于完全膨胀的状态,其中在致动器100内存在预定量的膨胀流体(预定量对应于致动器100待施加的预定的最大力或由膨胀流体施加到致动器100上的预定的最大压力)。致动器100也可处于完全真空的状态,其中所有流体从致动器移除,或处于部分真空的状态,其中一些流体存在于致动器100中,但是处于小于周围环境压力的压力。此外,致动器100可处于部分膨胀的状态,其中致动器100包含少于在完全膨胀状态下存在的预定量的膨胀流体,但是多于没有膨胀或非常有限膨胀下的流体。在膨胀状态,致动本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种机器人系统,其包括:软致动器,其包括被构造成接收膨胀流体的弹性囊;固定机构,其包括主体和一个或多个延伸部,所述一个或多个延伸部被构造成容纳在所述弹性囊的一个或多个对应的凹部中,并且在施加紧固力时被夹紧在所述凹部内,以将所述膨胀流体密封在所述软致动器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 62/185,3851.一种机器人系统,其包括:软致动器,其包括被构造成接收膨胀流体的弹性囊;固定机构,其包括主体和一个或多个延伸部,所述一个或多个延伸部被构造成容纳在所述弹性囊的一个或多个对应的凹部中,并且在施加紧固力时被夹紧在所述凹部内,以将所述膨胀流体密封在所述软致动器中。2.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述固定机构还包括用于将膨胀流体供应到所述软致动器的膨胀流体供应通道。3.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述一个或多个延伸部包括用于接收一个或多个紧固件的紧固通道。4.根据权利要求1所述的机器人系统,还包括基座,所述基座具有用于抓持膨胀流体供应管线的一个或多个倒圆的指状件。5.根据权利要求4所述的机器人系统,其中,所述膨胀流体供应管线包括一个或多个用于与所述基座的相应的倒圆的指状件互锁的倒角槽。6.根据权利要求1所述的机器人系统,还包括用于保持多个软致动器的转毂,所述转毂使用内部紧固机构保持就位并呈现出光滑的外表面。7.根据权利要求6所述的机器人系统,其中,所述内部紧固机构通过膨胀流体供应管线附接到所述转毂。8.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述软致动器还包括至少覆盖所述软致动器的抓持表面的近端的包覆成型的软抓持垫。9.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述软致动器包括设置在所述软致动器的远端处的模制钩。10.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述软致动器包括多个手风琴式延伸部并且还包括可延伸的手风琴式延伸盖,所述可延伸的手风琴式延伸盖被构造为包围所述手风琴式延伸部并随所述软致动器弯曲,所述可延伸的手风琴式盖呈现出光滑的外表面。11.根据权利要求1所述的机器人系统,其中,所述软致动器包括多个手风琴式延伸部,所述软致动器包括:完整手风琴式区段,其中的所述手风琴式延伸部围绕所述软致动器的直径延伸;和部分手风琴式区段,其中的手风琴式延伸部仅部分地围绕软致动器的直径延伸。12.根据权利要求11所述的机器人系统,其中,所述完整手风琴式区段比所述部分手风琴式区段更频繁地包括手风琴式延伸部。13.根据权利要求1所述的机器人系统,还包括与软致动器连接的机器人手臂、以及尺寸和形状被设计成围绕所述机器人手臂和所述软致动器的一次性包装。14.一种机器人系统,其包括:软致动器,其包括被构造成接收膨胀流体的弹性囊;转毂,其用...

【专利技术属性】
技术研发人员:约书亚·亚伦·莱辛赖安·理查德·克诺夫D·V·哈伯格凯文·阿尔塞多G·T·塞勒斯M·基亚佩塔
申请(专利权)人:软机器人公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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