一种仿生海星夹持装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，具体地，涉及一种仿生海星夹持装置。一种仿生海星夹持装置，包括夹爪主体，所述夹爪主体中设置有腔体结构，所述夹爪主体上并位于腔体结构下方设置有使用柔性材料的内凹结构，夹爪主体上设置有若干软体夹爪，所述夹爪主体可通过对腔体结构充气增压和抽取真空来控制夹爪主体的内凹结构变形进而带动软体夹爪张开和夹紧，降低了夹取时软体夹爪对被夹持物体的冲击力和充气过多软体夹爪爆开的风险，通过每个软体夹爪上设置的杀菌装置，可对软体夹爪和被夹持物体进行杀菌消毒，降低了多次重复夹取生熟食物时细菌滋生的问题，提高了夹取过程中的卫生安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生海星夹持装置
本技术涉及机器人
，具体地，涉及一种仿生海星夹持装置。
技术介绍
随着机器人技术在高端制造业、现代农业、医疗服务业等领域复杂抓取类任务的深入应用，异型结构、柔性抓取、共融交互等高难度任务需求对机器人抓取装置设计提出了更高挑战。现代工业中，面对玻璃制品，瓷器等易损易碎件的分拣任务具有目标物体不规则、几何尺寸不一致、目标姿态随机、易损伤、表面光滑等技术难点。类似抓取任务要求夹持装置具有良好的柔性和适应性，既能稳定可靠地进行抓取，又不会对目标物产生破坏。因此，有必要研究面向玻璃制品，瓷器等不规则目标物稳定可靠抓取难题的夹持方案。传统刚性电动/液动夹爪、负压吸盘等夹持装置虽然具备较高动作精度与夹持力，但是在抓取过程中一般对目标物体结构形状、摆放定位精度等条件具有严格约束，一旦出现抓取偏差会引起目标物体和夹持装置发生刚性碰撞而导致损伤。因此国内外研究人员将目光转向软体机器人夹持装置上，利用装置自身的柔性和良好环境交互性实现异型结构目标物体的抓取。柔性夹持装置多数以气体直接作用于夹持装置的柔性夹爪部分，通过充气使柔性夹爪部分主动变形来达到夹持作用。柔性夹爪部分工作时容易沾染细菌和利于细菌生长的营养物质，导致柔性夹爪不便于夹取对细菌数量有严格要求的物品。运用软体夹爪夹持易损物品，是当前行业的成熟解决方案。经检索，2019年大连理工大学李特等在申请号为201910841727.5的专利技术专利：一种仿生水母软体机器人夹持装置的制作方法中，提出一种用于软体夹持器、机器人手等领域的具有较好负载能力的高弹性硅胶夹持器，该装置通过选用软体硅胶材质制作夹爪可对果蔬、海产品等不规则物体进行夹持操作。然而该技术方案对于极端易损物品，如超薄壁玻璃制品、成品蛋糕等，仿手指式软体夹爪对物品的夹取，会出现软体夹爪夹持力不稳定以及软体夹爪充气过度而存在爆开的问题，此外还需考虑解决对卫生要求水平高的被夹持物体夹持时细菌滋生的问题。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是克服上述装置的不足，针对不规则易损目标物稳定可靠抓取的问题，以及软体充气过度而导致夹爪爆开的严重危险的问题，提供一种仿生海星夹持装置。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是：一种仿生海星夹持装置，包括夹爪主体，所述夹爪主体中设置有腔体结构，所述夹爪主体上并位于腔体结构下方设置有使用柔性材料的内凹结构，夹爪主体上设置有若干软体夹爪，在向所述腔体结构抽真空时，所述夹爪主体带动所述软体夹爪产生形变。在本技术方案中，所述夹爪主体中设置有腔体结构，所述夹爪主体上并位于腔体结构下方设置有内凹结构。在本技术方案中，通过对腔体结构实施充气增压，围绕内凹结构设置的腔体结构体积增大使夹爪主体膨胀张开，软体夹爪向外侧张开，软体夹爪开角变大，避免了软体夹爪在装夹就位时与被夹持物体发生碰撞的可能。对腔体结构抽真空时，夹爪主体中沿着中间内凹结构的腔体结构收缩变形，夹爪主体向中间收起，带动软体夹爪产生夹紧动作，实现对被夹持物体的包裹夹紧。内凹结构的设置可以避免夹爪主体夹持动作时出现边缘不同步变形的情况，保证了软体夹爪抓取易损易碎及不规则物体时的稳定性，避免了采用充气方式夹紧的柔性夹爪发生充气过量爆开的问题，提高了软体夹爪的适应性和稳定性。优选地，所述腔体结构上连接有气管快接头，所述腔体结构通过该气管快接头与外接气管相连接。在本技术方案中，通过对腔体结构进行充气或者抽真空，控制软体夹爪的张开和夹紧，并可通过对腔体结构内气体数量的控制，实现对软体夹爪夹紧力的精确控制。由于采用了吸气方式控制软体夹爪弯曲夹紧，降低了软体夹爪在抓取动作时对被夹持物体的冲击力峰值，提高了软体夹爪在抓取过程中的装夹精度。优选地，所述软体夹爪上设置有用于对被夹持物体进行消毒的杀菌装置。在本技术方案中，所述杀菌装置可在软体夹爪夹持被夹持物体的短时间内对软体夹爪和夹持物体进行紫外线照射消毒，避免软体夹爪在夹持特定物体时容易沾染细菌和利于细菌生长的营养物质而导致柔性夹爪不能用于夹取对细菌数量有严格要求物品的情况。优选地，所述杀菌装置包括设于软体夹爪中的紫外线LED灯以及设于软体夹爪内侧面上用于紫外线光照射到被夹持物体的透光孔。在本技术方案中，紫外线LED灯通过透光孔避免了与被夹持物体的直接接触，降低了紫外线LED灯被外力挤压和遇水短路的可能，提高了杀菌装置耐用度和安全性。优选地，所述软体夹爪中设置有凹槽，所述凹槽中设置有控制板，所述紫外线LED灯电连接在控制板上；所述软体夹爪中设置有走线孔，若干所述控制板通过设置在走线孔中的控制线连接。在本技术方案中，通过对控制板的统一控制，安装在控制板上的紫外线LED灯可以在短时间内对软体夹爪和被夹持物体同时有效地灭杀细菌。提高杀菌装置短时间内灭杀细菌的效率。优选地，所述软体夹爪的外侧面上设置有与所述控制板粘接的装饰块，所述装饰块上设置有若干通孔结构。在本技术方案中，软体夹爪外侧面上装饰块与所述控制板粘接固定，装饰板上的通孔结构可以让控制板上的紫外线LED灯在连续工作时有效散热，从而提高控制板和紫外线LED灯的耐用度和安全性。优选地，所述软体夹爪的内侧面上设置有加强筋。在本技术方案中，软体夹爪内侧面上设置的加强筋可加强软体夹爪的结构强度，提高软体夹爪在夹持被夹持物体时的稳定性。优选地，所述夹爪主体上还固定有安装法兰，所述夹爪主体上设置有螺母孔，所述安装法兰与夹爪主体之间设置有压板，所述安装法兰、夹爪主体以及压板通过螺钉结构固定连接。在本技术方案中，通过设置压板，提高了安装法兰和夹爪主体之间的连接稳固性，并使安装法兰与夹爪主体连为一体，使装置可快速地实施整体切换，提高在实际运用中的使用便利性。优选地，所述安装法兰中间设置有槽孔，所述槽孔中设置的六角螺栓与气管快接头通过螺纹固定安装。在本技术方案中，通过六角螺栓与夹爪主体的固定，保证了气体在进出夹爪主体内腔体结构时的气密性，通过对腔体结构内气体气压的精确控制，提高了软体夹爪张开和夹紧的动作精度。优选地，所述夹爪主体和软体夹爪为硅胶结构。在本技术方案中，软体夹爪为硅胶结构是因为硅胶结构的柔软度比较好。此外，软体夹爪还可以采用其它性能比较柔软的材料。与现有技术相比，有益效果是：本技术中夹爪主体可通过对腔体结构充气增压使软体夹爪张开，使软体夹爪张开，软体夹爪开角增大，提高了软体夹爪对不规则物体夹取的兼容度，通过对腔体结构抽取真空使夹爪主体变形带动软体夹爪收紧夹取被夹持物体的方式进行夹持，降低了夹取时软体夹爪对被夹持物体的冲击力和充气过多软体夹爪爆开的风险；此外，通过每个软体夹爪上设置的杀菌装置，可对软体夹爪和被夹持物体进行杀菌消毒，降低了多次重复夹取生熟食物时细菌滋生的问题，提高了夹取过程中的卫生安全性，达到对不规则易损和对细菌数量有严格要求物品高效安全夹取的目的。附图说明图1为本技术仿生海星夹持装置的结构示意图；图2为本技术仿生海星夹持装置中腔体结构的结构示意图；图3为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生海星夹持装置，其特征在于：包括夹爪主体(2)，所述夹爪主体(2)中设置有腔体结构(15)，所述夹爪主体(2)上并位于腔体结构(15)下方设置有使用柔性材料的内凹结构(8)，夹爪主体(2)上设置有若干软体夹爪(1)，在向所述腔体结构抽真空时，所述夹爪主体(2)带动所述软体夹爪(1)产生形变，所述软体夹爪(1)上设置有用于对被夹持物体进行消毒的杀菌装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿生海星夹持装置，其特征在于：包括夹爪主体(2)，所述夹爪主体(2)中设置有腔体结构(15)，所述夹爪主体(2)上并位于腔体结构(15)下方设置有使用柔性材料的内凹结构(8)，夹爪主体(2)上设置有若干软体夹爪(1)，在向所述腔体结构抽真空时，所述夹爪主体(2)带动所述软体夹爪(1)产生形变，所述软体夹爪(1)上设置有用于对被夹持物体进行消毒的杀菌装置。


2.根据权利要求1所述的一种仿生海星夹持装置，其特征在于：所述腔体结构(15)上连接有气管快接头(5)，所述腔体结构(15)通过该气管快接头(5)与外接气管相连接。


3.根据权利要求1所述的一种仿生海星夹持装置，其特征在于：所述杀菌装置包括设于软体夹爪(1)中的紫外线LED灯(13)以及设于软体夹爪(1)内侧面上用于紫外线光照射到被夹持物体的透光孔(9)。


4.根据权利要求3所述的一种仿生海星夹持装置，其特征在于：所述软体夹爪(1)中设置有凹槽，所述凹槽中设置有控制板(14)，所述紫外线LED灯(13)电连接在控制板(14)上；所述软体夹爪(1)中设置有走线孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯振锋，谭策，吴嘉宁，汤应欢，
申请(专利权)人：杭州魔象智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33