刚柔耦合运动抓取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开刚柔耦合运动抓取装置，包括：柔性机器人，包括柔性臂和设置在柔性臂的第一端上的多根柔性手指；刚性机器人，包括承载底盘和安装在承载底盘上的全方向运动轮；所述柔性臂的第二端设置在刚性机器人的承载底盘上；通过驱动全方向运动轮运转带动承载底盘及柔性机器人实现全方向运动，通过控制柔性机器人的驱动源实现柔性臂带动柔性手指运动至目标位置并执行抓取动作。本实用新型专利技术提出了刚柔耦合运动抓取装置，将柔机器人与刚性机器人相结合，既具备柔机器人的柔性臂的高自由度，柔性手指能够抓握复杂对象的优势，又具备刚性机器人能够突破活动范围的限制。机器人能够突破活动范围的限制。机器人能够突破活动范围的限制。

【技术实现步骤摘要】
刚柔耦合运动抓取装置


[0001]本技术涉及机器人
，具体的涉及刚柔耦合运动抓取装置。

技术介绍

[0002]传统的运动抓取平台大多由刚性材料制成，具有结构相对复杂、高精度的特点，但复杂、笨重的刚性结构难以适应一些复杂环境的要求，且人机交互性较差，尤其在一些特定工况下，例如医疗保健、复杂地形勘探等领域。
[0003]柔性机器人能够仿生自然界中软体动物的运动，采用硅胶或橡胶等柔性材料，凭借材料的柔顺性和适应性，使得柔性机器人具有较强的复杂环境适应能力以及人机交互的亲和性，从而更符合作业的要求。但是柔性机器人大多选择气体或者液体作为驱动介质，在单独作用时，运动平台活动范围受到一定的限制。
[0004]有鉴于此，本技术旨在同时解决抓取机器人活动范围受限与复杂环境适用性差、人机交互性差的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本技术提出了刚柔耦合运动抓取装置，将柔机器人与刚性机器人相结合，既具备柔机器人的柔性臂的高自由度，柔性手指能够抓握复杂对象的优势，又具备刚性机器人能够突破活动范围的限制，具体技术方案如下：
[0006]本技术提供了刚柔耦合运动抓取装置，包括：
[0007]柔性机器人，包括柔性臂和设置在柔性臂的第一端上的多根柔性手指；
[0008]刚性机器人，包括承载底盘和安装在承载底盘上的全方向运动轮；
[0009]所述柔性臂的第二端设置在刚性机器人的承载底盘上；
[0010]通过驱动全方向运动轮运转带动承载底盘及柔性机器人实现全方向运动，通过控制柔性机器人的驱动源实现柔性臂带动柔性手指运动至目标位置并执行抓取动作。
[0011]作为本技术的可选实施方式，所述的柔性臂包括：
[0012]支撑底座，所述的支撑底座安装在刚性机器人的承载底盘上；
[0013]柔性臂体，其第二端的端部固定安装在所述支撑底座上，所述柔性臂体内具有多个用于驱动源流通的臂驱动源腔；
[0014]及驱动源连接管，设置在支撑底座上，分别与柔性臂体内的各臂驱动源腔对应连通。
[0015]作为本技术的可选实施方式，所述柔性臂体的中心设置沿轴向贯通的中心空腔，所述的臂驱动源腔包括多个，环绕在中心空腔外周且沿柔性臂体的轴向贯通。
[0016]作为本技术的可选实施方式，所述柔性臂体内还设置多个减重空腔，所述的减重空腔环绕在中心空腔外周且沿柔性臂体的轴向贯通；所述的减重空腔与臂驱动源腔依次交替排布。
[0017]作为本技术的可选实施方式，所述的柔性手指由柔性材料制成且延伸一定长
度，所述柔性手指内的第一侧具有沿轴向延伸的指驱动源腔，柔性手指内的第二侧具有沿轴向延伸设置的硬质弹性体，所述的第一侧与第二侧分别位于柔性手指的中心轴线的相对两侧。
[0018]作为本技术的可选实施方式，所述的柔性手指由硅胶材料制成的硅胶手指，所述的指驱动源腔为沿硅胶手指轴向延伸的气体腔，所述的硬质弹性体为具有一定长度的碳纤维板，所述的碳纤维板与硅胶手指注塑为一体结构。
[0019]作为本技术的可选实施方式，所述的柔性机器人包括设置在柔性臂的第一端上的连接夹具，所述的多根柔性手指分别安装在所述连接夹具上。
[0020]作为本技术的可选实施方式，所述的连接夹具包括连接盘和周向环绕设置在连接盘上的多个连接口，所述柔性手指分别连接在所述连接口上，所述的柔性臂内具有驱动源通道，所述的连接口分别与驱动源通道、指驱动源腔相连通。
[0021]作为本技术的可选实施方式，所述的全方向运动轮为麦克纳姆轮。
[0022]作为本技术的可选实施方式，本技术的刚柔耦合运动抓取装置还包括设置在承载底盘上的驱动控制集成系统。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0024]本技术的刚柔耦合运动抓取装置由柔性机器人和刚性机器人构成，柔性机器人具有高自由度，具有较强的环境适应性和人机交互性。刚性机器人能够装备驱动设备，携带柔性机器人突破活动范围的限制。本技术的刚柔耦合运动抓取装置运动形式简洁明了、制造简便、操作简单、可实现复杂运动。
[0025]本技术的柔性臂体采用可承受较大变形的柔性材料制造而成，例如硅胶，柔性臂的驱动源采用气体或者液体，所述柔性臂体内具有的多个用于驱动源流通的臂驱动源腔为臂气体腔或者臂液体腔，通过控制不同臂气体腔或者臂液体腔内的气压或者液压大小来控制柔性臂的弯曲方向。
[0026]本技术的柔性手指内的指驱动源腔呈偏心设置，柔性手指内与指驱动源腔相对侧设置硬质弹性体，硬质弹性体保持柔性手指的伸展状态，在向指驱动源腔内通入驱动源进行增压时，柔性手指的指驱动源腔侧压迫硬质弹性体侧使其弯曲，实现抓取状态。
附图说明：
[0027]图1本技术刚柔耦合运动抓取装置的整体结构示意图；
[0028]图2本技术刚柔耦合运动抓取装置的柔性手指的结构示意图；
[0029]图3本技术刚柔耦合运动抓取装置的柔性臂的结构示意图；
[0030]图4本技术刚柔耦合运动抓取装置的柔性机器人抓取目标物体的示意图。
[0031]附图中的标号说明：1
‑
柔性手指101
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指驱动源腔102
‑
硬质弹性体2
‑
连接夹具3
‑
柔性臂301
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柔性臂体302
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支撑底座303
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驱动源连接管304
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中心空腔305
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减重空腔306
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臂驱动源腔4
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驱动控制集成系统5
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承载底盘6
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全方向运动轮7
‑
目标物体。
具体实施方式
[0032]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本技术
的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]因此，以下对本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的部分实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
[0035]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.刚柔耦合运动抓取装置，其特征在于，包括：柔性机器人，包括柔性臂和设置在柔性臂的第一端上的多根柔性手指；刚性机器人，包括承载底盘和安装在承载底盘上的全方向运动轮；所述柔性臂的第二端设置在刚性机器人的承载底盘上；通过驱动全方向运动轮运转带动承载底盘及柔性机器人实现全方向运动，通过控制柔性机器人的驱动源实现柔性臂带动柔性手指运动至目标位置并执行抓取动作。2.根据权利要求1所述的刚柔耦合运动抓取装置，其特征在于，所述的柔性臂包括：支撑底座，所述的支撑底座安装在刚性机器人的承载底盘上；柔性臂体，其第二端的端部固定安装在所述支撑底座上，所述柔性臂体内具有多个用于驱动源流通的臂驱动源腔；及驱动源连接管，设置在支撑底座上，分别与柔性臂体内的各臂驱动源腔对应连通。3.根据权利要求2所述的刚柔耦合运动抓取装置，其特征在于，所述柔性臂体的中心设置沿轴向贯通的中心空腔，所述的臂驱动源腔包括多个，环绕在中心空腔外周且沿柔性臂体的轴向贯通。4.根据权利要求3所述的刚柔耦合运动抓取装置，其特征在于，所述柔性臂体内还设置多个减重空腔，所述的减重空腔环绕在中心空腔外周且沿柔性臂体的轴向贯通；所述的减重空腔与臂驱动源腔依次交替排布。5.根据权利要求1所述的刚柔耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：马惠臣，常世隆，侯保斌，郝禹齐，王有湛，刘思语，周俊杰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：