一种纸杯抓取机器人末端执行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种纸杯抓取机器人末端执行器，包括气动夹持驱动组件相互连接的柔性夹持组件，其中气动夹持组件包括气缸和连接在其顶部的套筒，柔性夹持装置包括固定在套筒顶部位置的基板；基板包括至少三个沿其周向均匀布置的连接部，每一个连接部上连接有一个机械手指；每一个机械手指通过一个活动块连接在基板的连接部上转动，并且每一个机械手指通过一个活动连杆连接在套筒上转动。本实用新型专利技术提供了一种无需控制夹持力和抓取姿态、可靠耐用、控制简单、整体重量轻、成本低廉的纸杯抓取器人末端执行器。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及纸杯抓取机器人
，特别是涉及一种纸杯抓取机器人末端执行器。
技术介绍
通常，末端执行器安装在机械臂末端腕部关节上一起共同完成对目标的作业任务，其中机械臂动作决定了作业的位置和姿态，末端执行器在到达作业点后，按照自身的作业动作进行工作，无论在工业领域和还是生活机器人领域，末端执行器的作业的成功率和效率都极大影响机器人整体功能的实现。近年来，自动化技术已成为研发热点，其中纸杯抓取机器人的相关技术在国内外已取得不少成果，但大部分多停留在实验室研发阶段，距离实用化商品化还存在很大差距。其主要原因之一在于对末端执行器的研制要求较高，要求包括:1)末端执行器在进行抓取的过程中不能抓坏纸杯;2)抓取效率和抓取线路;3)末端执行器的成本要低，能使广大用户接受;4)在保证智能化的同时降低控制系统的复杂性，利于操作和机器人整机的过程控制；5)要求机构在保证精巧(提高避障能力)的同时其可靠性、强度要高;6)提高通用性，使一种末端执行器能多用途。直至目前，实现抓取的方式主要有两种，第一种是设计相应机构先对物体进行夹持抓牢，再利用腕关节动作进行移动，需要严格控制好夹持的力量，否则极易损伤夹持物。第二种是利用吸盘将物体吸牢并将其拖入夹持手指之间，这种方法需要检测好物体的位置，并要精确的调整好末端执行器的姿态，从而增加了系统控制的难度和机构的复杂性中国科学院沈阳自动化研究所专利技术了一种可以应用于空间、地面多种环境的机械臂末端执行器，包括外筒支撑部分、手指夹紧部分、内部升降台部分和旋转输出部分，旋转输出部分安装在内部升降台部分上、通过内部升降台部分升降，手指夹紧部分包括两个独立控制的手指，每个手指均通过电机的驱动往复移动;旋转输出部分的输出端由外筒支撑部分的上端穿出，位于两个手指之间；两个手指的电机及内部升降台部分的和旋转输出部分的驱动电机分别与安装在外筒支撑部分内部的电机驱动器电连接。本专利技术适应性强，能够在真空、高温、低温、辐射、振荡等极端恶劣的环境条件下进行工作，同时能够输出夹取、支撑、旋转等多种作业形式。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种纸杯抓取机器人末端执行器，其目的在于提供一种无需控制夹持力和抓取姿态、可靠耐用、控制简单、整体重量轻、成本低廉的纸杯抓取器人末端执行器。本技术所采用的技术方案是:一种纸杯抓取机器人末端执行器，包括气动夹持驱动组件相互连接的柔性夹持组件，其中气动夹持组件包括气缸和连接在其顶部的套筒，柔性夹持装置包括固定在套筒顶部位置的基板;基板包括至少三个沿其周向均匀布置的连接部，每一个连接部上连接有一个机械手指;每一个机械手指通过一个活动块连接在基板的连接部上转动，并且每一个机械手指通过一个活动连杆连接在套筒上转动。本技术的进一步改进在于，每一个活动块包括左、右夹持部，以及设置在左夹持部和右夹持部之间的连接凹槽，机械手指通过固定销连接在连接凹槽内。本技术的进一步改进在于，每一个机械手指与其对应的活动块连接的部位还设有凹槽，凹槽内设有穿过固定销的扭簧。本技术的进一步改进在于，基板的连接部为三个。本技术的进一步改进在于，每一个活动块通过螺销铰接在基板上。本技术的进一步改进在于，气缸顶部靠近机械手指的一端固定地连接有固定板，固定板与基板之间还连接有若干个气缸支架。本技术的进一步改进在于，气缸支架通过螺钉连接在固定板上。本技术的进一步改进在于，气缸顶部远离机械手指的一端固定地连接有连接板。本技术的进一步改进在于，每一个机械手指的内侧面上还设有柔性垫片。本技术的进一步改进在于，基板和/或活动块为铝合金制成。与现有技术相比，本技术的有益效果是:(1)全部动力来自气压驱动，元器件重量轻，无污染，动作迅速，动作幅度与作用力均方便选型与设定，可省掉多种成本较高的力传感器和控制刀片旋转角度的行程位置开关，简化了控制结构，降低了成本和控制难度。(2)三手指的开合运动方式与三手指转动开合方式相比，结构上更加可靠，保证了刀片在此开合的过程中不与手指相碰。(3)通过扭簧控制了手爪的夹持力度和移动速度。(4)结构强度高，整体成本低廉，控制方便。(5)通用性强，不仅可以抓取纸杯，也可抓取类似纸杯的物体。本技术提供了一种无需控制夹持力和抓取姿态、可靠耐用、控制简单、整体重量轻、成本低廉的纸杯抓取器人末端执行器。【附图说明】图1为一种纸杯抓取机器人末端执行器的一个实施例的三维结构示意图；其中:1-气缸，2-，3-，4-活动连杆，5-基板，51_连接部;6_活动块，61_左夹持部，62-右夹持部，63-连接凹槽;7-机械手指，71-柔性垫片，72-凹槽;8-扭簧，9-固定销，10-螺销，11 -套筒，12-螺钉，13-连接板。【具体实施方式】为了加深对本技术的理解，下面结合附图和实施例对本技术进一步说明，该实施例仅用于解释本技术，并不对本技术的保护范围构成限定。实施例1如图1所示，一种纸杯抓取机器人末端执行器，包括气动夹持驱动组件相互连接的柔性夹持组件，其中气动夹持组件包括气缸1和连接在其顶部的套筒11，柔性夹持装置包括固定在套筒11顶部位置的基板5;基板5包括至少三个沿其周向均匀布置的连接部51，每一个连接部5上连接有一个机械手指7;每一个机械手指7通过一个活动块6连接在基板5的连接部51上转动，并且每一个机械手指7通过一个活动连杆4连接在套筒11上转动。在上述实施例中，每一个活动块6包括左、右夹持部61，62，以及设置在左夹持部61和右夹持部62之间的连接凹槽63，机械手指7通过固定销9连接在连接凹槽63内。每一个机械手指7与其对应的活动块6连接的部位还设有凹槽72，凹槽72内设有穿过固定销9的扭簧8。在上述实施例中，基板5的连接部51为三个，从而保证机械手指7提供较为稳定的抓合力。在上述实施例中，每一个活动块6通过螺销10铰接在基板5上，方便转动。在上述实施例中，气缸1顶部靠近机械手指7的一端固定地连接有固定板2，固当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸杯抓取机器人末端执行器，其特征在于：包括气动夹持驱动组件相互连接的柔性夹持组件，其中所述气动夹持组件包括气缸（1）和连接在其顶部的套筒（11），所述柔性夹持装置包括固定在套筒（11）顶部位置的基板（5）；所述基板（5）包括至少三个沿其周向均匀布置的连接部（51），每一个连接部（5）上连接有一个机械手指（7）；每一个所述机械手指（7）通过一个活动块（6）连接在基板（5）的连接部（51）上转动，并且每一个所述机械手指（7）通过一个活动连杆（4）连接在套筒（11）上转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴煜，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32