一种柔性抓取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性抓取装置，包括连接座、一端连接在连接座上的且具有环形中空腔体的抓取端、一端连接在连接座上的中空伸缩管、连通在中空伸缩管另一端的且固定连接在抓取端另一端的吸盘、设于连接座中的用于连通抓取端的第一气管、填充在环形中空腔体中的高流动性颗粒、设于环形中空腔体和第一气管之间的过滤层、设于连接座中的用于连通中空伸缩管的第二气管；抓取端，用于在充气时鼓起，还用于在抵触物体后根据物体表面的形状适应性凹陷；高流动性颗粒，用于在抓取端充气后散开至柔性状态，还用于在抓取端抽气并凹陷后被挤压至刚性状态。本发明专利技术一种柔性抓取装置，降低了抓取端通过凹陷形变包覆物体的难度，提高了抓取物体的稳定性。

A flexible grabbing device

【技术实现步骤摘要】
一种柔性抓取装置
本专利技术涉及一种柔性抓取装置。
技术介绍
现有的与机械臂配合的用于抓取物体的抓取端，一般包括刚性手指和柔性手指，刚性手指具有较大的抓取力，但是容易对物体表面造成损伤；而柔性手指则很好的避免了这个问题，但是其抓取力较小。这两种抓取端一般适用于抓取形状规则的物体，对于形状不规则的物体，其抓取难度较大。针对这种情况，申请号为CN201821435092.6的专利公开了一种抓取装置，通过设置可根据物体表面形状对应凹陷形变的抓取端，并在抓取端的中空腔体中设置在被挤压压缩后具有刚性状态的高流动性颗粒，通过抓取端表面的形状约束以及处于刚性状态的高流动性颗粒提供的夹持力，能够对各种不规则的物体保持较好的夹持效果。但是这种结构的抓取装置仍旧存在以下缺点：由于抓取端为球形，抓取物体时，需要采用较大的推力使抓取端抵紧物体并发生形变，以在凹陷形变后使物体部分嵌入抓取端中，而较大的推力不仅容易损坏抓取装置，还会对物体造成损伤，对于平面物体的抓取十分困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种柔性抓取装置，不仅降低了抓取端通过凹陷形变包覆物体的难度，同时提高了抓取物体的稳定性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种柔性抓取装置，用于抓取物体，所述装置包括连接座、一端连接在所述连接座上的且具有环形中空腔体的抓取端、一端连接在所述连接座上的且可沿自身长度延伸方向伸缩的穿设于所述抓取端中心空隙中的中空伸缩管、连通在所述中空伸缩管另一端的且固定连接在所述抓取端另一端的吸盘、设于所述连接座中的用于连通所述抓取端的第一气管、填充在所述环形中空腔体中的高流动性颗粒、设于所述环形中空腔体和所述第一气管之间的用于阻挡所述高流动性颗粒进入所述第一气管中的过滤层、设于所述连接座中的用于连通所述中空伸缩管的第二气管；所述抓取端，由软性材料制成，用于在充气时鼓起，还用于在抵触物体后根据物体表面的形状适应性凹陷；所述高流动性颗粒，具有柔性状态和刚性状态，用于在所述抓取端充气后散开至所述柔性状态，还用于在所述抓取端抽气并凹陷后被挤压至所述刚性状态。优选地，所述抓取端包括多个间隔均匀环绕排列且内凹的设于其另一端的用于相互配合的抓取物体的内凹面，所述吸盘位于多个所述内凹面的环绕中心。更优选地，所述内凹面的外表面设有用于增加抓取摩擦力的纹路。优选地，所述抓取端由硅胶材料制成。优选地，所述中空伸缩管由硅胶材料制成。优选地，所述中空伸缩管为波纹管。优选地，所述高流动性颗粒为低密度和低摩擦的微米级颗粒。优选地，所述过滤层为过滤隔膜。优选地，所述连接座包括依次连接的连接法兰、连接盖体、连接罩体，所述抓取端的一端位于所述连接罩体中，所述第一气管、所述过滤层、所述第二气管均位于所述连接盖体中。优选地，所述装置还包括连接所述吸盘的负压传感器。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术一种柔性抓取装置，通过设置具有环形中空腔体的抓取端、中空伸缩管以及连接在两者底端的吸盘，对中空伸缩管抽真空时，吸盘吸附物体，中空伸缩管在负压的驱动下收缩，并通过吸盘带动抓取端底端中心向内凹陷，以将物体包覆在抓取端内，再通过对抓取端抽真空，使抓取端在高流动性颗粒的聚集下，固化其形状，并抓取物体。在抓取物体前，中空伸缩管通过吸盘带动抓取端底端中心向内凹陷，降低了抓取端通过凹陷形变包覆物体的难度；同时吸盘能够牢固的吸附物体，也提高了抓取物体的稳定性。附图说明附图1为本专利技术装置的结构示意图；附图2为附图1沿AA线的剖视图；附图3为附图1沿BB线的剖视图；附图4为附图1沿CC线的剖视图；附图5为附图1的仰视图。其中：1、抓取端；2、中空伸缩管；3、吸盘；4、第一气管；5、第二气管；6、内凹面；7、连接法兰；8、连接盖体；9、连接罩体；10、环形中空腔体。具体实施方式下面结合附图来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。参见图1-5所示，上述一种柔性抓取装置，用于抓取物体，包括连接座，连接座用于连接机械臂，通过机械臂对连接座实现上升、下降、前进、后退、转动等控制动作。上述一种柔性抓取装置还包括上端（参见图1所示，图1中的上即为这里的上端）连接在连接座上的且具有环形中空腔体10的抓取端1、上端连接在连接座上的且可沿自身长度延伸方向伸缩的穿设于抓取端1中心空隙中的中空伸缩管2、连通在中空伸缩管2下端的且固定连接在抓取端1下端的吸盘3、设于连接座中的用于连通抓取端1的第一气管4、填充在环形中空腔体10中的高流动性颗粒、设于环形中空腔体10和第一气管4之间的用于阻挡高流动性颗粒进入第一气管4中的过滤层、设于连接座中的用于连通中空伸缩管2的第二气管5。通过第一气管4向环形中空腔体10中充气或抽气，抓取端1在充气时鼓胀，并在抽气时收缩；通过第二气管5向中空伸缩管2中充气或抽气，中空伸缩管2在充气时伸长，并在抽气时缩短。在本实施例中，过滤层为过滤隔膜，用于阻挡高流动性颗粒进入第一气管4中。中空伸缩管2穿设于抓取端1的内环中，两者之间互不连通。在本实施例中，中空伸缩管2为由硅胶材料制成的波纹管。波纹管的上端固定在连接座上，抽气时，波纹管的下端上升使其整体缩短，充气时，波纹管的下端下降使其整体伸长。抓取端1由软性材料制成，在本实施例中，抓取端1由硅胶材料制成。高流动性颗粒为具有低密度和低摩擦特性的微米级颗粒，在本实施例中，高流动性颗粒具有柔性状态和刚性状态。在本实施例中，通过采用标准漏斗法的检测原理，利用霍尔流速计测试了各类粉末颗粒物样品，最终确定PLA（聚乳酸）材料的综合性能较好。颗粒密度为1.24g/cm³，材料较轻，可最大程度的降低抓取端1的重量。同时粉末流动性也较好，为40s/50g，粉末颗粒能根据被抓物体的形状迅速流动至物体周围。高流动性颗粒还包括助流剂：在粉体中加入5%的滑石粉、5%的微粉硅胶，进一步改善了其流动性，可以达到36s/50g。是以玉米、木薯等农作物为原料，经微生物发酵、提取制得乳酸，再经过精制、脱水低聚、高温裂解、聚合而成。PLA是一种环保可降解材料，在堆肥降解条件下180天内可生物降解，降解终产物为二氧化碳和水，对环境不产生污染。因此PLA为高流动性颗粒的最佳选择，同时由于其材料的经济环保，对以后实现产品的量产也奠定了良好的基础。抓取端1用于在充气时鼓胀，此时高流动性颗粒散开并布满整个环形中空腔体10，处于柔性状态；抓取端1还用于在抵触物体后根据物体表面的形状进行适应性的凹陷，此时高流动性颗粒由于其高流动性，填充进抓取端1表面的凹陷处，使被抓物体周围充满这种高流动性颗粒，当对环形中空腔体10抽真空时，高流动性颗粒被抓取端1的凹陷形变挤压压缩至刚性状态，使抓取端1对物体的柔性抵触变为刚性抵触和刚性抓取，大幅提高了抓取端1抓取物体的力度，能够对各种形状不规则的物体保持较好的夹持和抓取效果。由于抓取端1在充气时对物体是柔性抵触，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性抓取装置，用于抓取物体，其特征在于：所述装置包括连接座、一端连接在所述连接座上的且具有环形中空腔体的抓取端、一端连接在所述连接座上的且可沿自身长度延伸方向伸缩的穿设于所述抓取端中心空隙中的中空伸缩管、连通在所述中空伸缩管另一端的且固定连接在所述抓取端另一端的吸盘、设于所述连接座中的用于连通所述抓取端的第一气管、填充在所述环形中空腔体中的高流动性颗粒、设于所述环形中空腔体和所述第一气管之间的用于阻挡所述高流动性颗粒进入所述第一气管中的过滤层、设于所述连接座中的用于连通所述中空伸缩管的第二气管；/n所述抓取端，由软性材料制成，用于在充气时鼓起，还用于在抵触物体后根据物体表面的形状适应性凹陷；/n所述高流动性颗粒，具有柔性状态和刚性状态，用于在所述抓取端充气后散开至所述柔性状态，还用于在所述抓取端抽气并凹陷后被挤压至所述刚性状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性抓取装置，用于抓取物体，其特征在于：所述装置包括连接座、一端连接在所述连接座上的且具有环形中空腔体的抓取端、一端连接在所述连接座上的且可沿自身长度延伸方向伸缩的穿设于所述抓取端中心空隙中的中空伸缩管、连通在所述中空伸缩管另一端的且固定连接在所述抓取端另一端的吸盘、设于所述连接座中的用于连通所述抓取端的第一气管、填充在所述环形中空腔体中的高流动性颗粒、设于所述环形中空腔体和所述第一气管之间的用于阻挡所述高流动性颗粒进入所述第一气管中的过滤层、设于所述连接座中的用于连通所述中空伸缩管的第二气管；
所述抓取端，由软性材料制成，用于在充气时鼓起，还用于在抵触物体后根据物体表面的形状适应性凹陷；
所述高流动性颗粒，具有柔性状态和刚性状态，用于在所述抓取端充气后散开至所述柔性状态，还用于在所述抓取端抽气并凹陷后被挤压至所述刚性状态。


2.根据权利要求1所述的一种柔性抓取装置，其特征在于：所述抓取端包括多个间隔均匀环绕排列且内凹的设于其另一端的用于相互配合的抓取物体的内凹面，所述吸盘位于多个所述内凹面的环绕中心。


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【专利技术属性】
技术研发人员：万信飞，开文忠，赵德强，支海波，方海峰，
申请(专利权)人：苏州迪天机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32