一种软指移物机器人制造技术

本发明专利技术的一种软指移物机器人，包括有依次连接的行走机构、动作机构、抓取机构及控制电机运作的控制器，其中，行走机构包括有底盘，底盘连接有至少三个全向轮，动作机构包括有动作电机以及由动作电机驱动的机械臂组合，抓取机构包括有气缸、软指和抽真空装置，软指为内置硬质颗粒的乳胶套，抽真空装置能对乳胶套内抽真空，气缸与机械臂组合连接且气缸保持铅垂状态。本发明专利技术具有能依靠乳胶套负压来控制的夹紧力和摩擦力，实现物体的抓取、依靠全向轮三自由度移动系统控制机械手平稳到达指定位置，实现物体的移动、大大降低了机械手的设计难度，也提升了机械手抓取异型面的能力的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人的
，尤其是一种软指移物机器人。
技术介绍
机械手的研究一直以来是机器人研究的重点，机械手类型繁多，但仿型手一直是机器人机械手研究的主要方向，机械手的研究多是通过仿形研究，希望能和人手一样，通过多自由度的关节运动设计来达到有较强的抓取物体能力的目的。但因仿形手设计中涉及的关节设计复杂、手指运动控制难度高，因为手指控制的机械特性，抓取异性面适应能力低。制造成本较高，制作难度和要求也较高。我们试图对运动手指抓取物体的机理进行分析，结合美国科学家关于“多功能钳子”功能的机械手臂的设计原理，希望能通过手指结构简化、以柔克刚的模式来设置一款机 械手，使机械手通过塑性变形和摩擦来达到对不同异性面的适应和抓取目的。使得机器人研究和应用领域不断发展，不断出现新的动作实现方式，改变机械手设计方法的思路。基于此，如果能有一款结构简单，控制方便，能像人手一样适应异型面物体抓取的机械手，能很好的弥补现有机械手设计中的不足，也是现有机械手结构类型的丰富。美国科学家关于“多功能钳子”功能的机械手臂的设计原理，该款机械手臂能利用橡胶表面具有的特殊的吸附能力来夹钳物体，但该款机械手也表现出了诸多问题，如对橡胶套材料要求高，内部填充物要求高，以及抓取物体质量轻等特点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种能依靠乳胶套负压来控制的夹紧力和摩擦力，实现物体的抓取、依靠全向轮三自由度移动系统控制机械手平稳到达指定位置，实现物体的移动、大大降低了机械手的设计难度，也提升了机械手抓取异型面的能力的软指移物机器人。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种软指移物机器人，包括有依次连接的行走机构、动作机构、抓取机构及控制电机运作的控制器，其中，行走机构包括有底盘，底盘连接有至少三个全向轮，全向轮包括有轮盘和设置在轮盘上的滚子组成，滚子的轴心与轮盘的轴心垂直，动作机构包括有动作电机以及由动作电机驱动的机械臂组合，抓取机构包括有气缸、软指和抽真空装置，软指为内置硬质颗粒的乳胶套，抽真空装置能对乳胶套内抽真空，气缸与机械臂组合连接且气缸保持铅垂状态。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括 上述的行走机构包括有用于驱动全向轮的全向轮电机，全向轮电机通过联轴器与全向轮传动连接；联轴器通过全向轮电机保持架与底盘连接。上述的全向轮有四个，呈十字形设置在底盘下方，相应地，全向轮电机有四个，联轴器也有四个。上述的机械臂组合包括有相互连接的大臂和小臂，相应地，动作电机包括有大臂动作电机和小臂动作电机。上述的大臂动作电机驱动端伸出有大臂动作驱动轴，大臂动作驱动轴前端设有动作驱动齿轮，大臂后端设有大臂齿轮，驱动齿轮与大臂齿轮咬合配合，大臂齿轮连接有能使大臂旋转的大臂传动装置；驱动齿轮与大臂齿轮轮径比为1:2。上述的小臂前端与气缸后端通过滑销连接。上述的气缸向下伸出有伸缩轴，伸缩轴与软指连接。上述的行走机构与动作机构之间通过主体架固定连接。上述的底盘、大臂及小臂均为铝材制作，驱动齿轮与大臂齿轮为铁质齿轮或钢质齿轮。 与现有技术相比，本专利技术的一种软指移物机器人，包括有依次连接的行走机构、动作机构、抓取机构及控制电机运作的控制器，其中，行走机构包括有底盘，底盘连接有至少三个全向轮，动作机构包括有动作电机以及由动作电机驱动的机械臂组合，抓取机构包括有气缸、软指和抽真空装置，软指为内置硬质颗粒的乳胶套，抽真空装置能对乳胶套内抽真空，气缸与机械臂组合连接且气缸保持铅垂状态。软指移物机器人主要实现异型面物体的抓取、升降和移动。可以适应不同形状表面物体的抓取，而且对被抓取物体表面不产生挤压伤害。利用全向轮三自由度移动系统实现对机器人的行动控制，使机器人按要求平稳的移动到指定位置。本专利技术具有能依靠乳胶套负压来控制的夹紧力和摩擦力，实现物体的抓取、依靠全向轮三自由度移动系统控制机械手平稳到达指定位置，实现物体的移动、大大降低了机械手的设计难度，也提升了机械手抓取异型面的能力的优点。附图说明图I是本专利技术实施例的结构示意 图2是图I的左视 图3是图I的俯视图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。图I至图3所示为本专利技术的结构示意图。其中的附图标记为行走机构I、底盘11、全向轮12、轮盘12a、滚子12b、联轴器13、全向轮电机14、全向轮电机保持架15、动作机构2、动作电机21、机械臂组合22、大臂22a、小臂22b、大臂动作电机23、大臂动作驱动轴23a、动作驱动齿轮23b、滑销24、大臂齿轮25、大臂传动装置26、抓取机构3、软指31、气缸32、伸缩轴33、主体架4。如图I至图3所示， 本专利技术的一种软指移物机器人，包括有依次连接的行走机构I、动作机构2、抓取机构3及控制电机运作的控制器，其中，行走机构I包括有底盘11，底盘11连接有至少三个全向轮12，全向轮12包括有轮盘12a和设置在轮盘12a上的滚子12b组成，滚子12b的轴心与轮盘12a的轴心垂直。动作机构2包括有动作电机21以及由动作电机21驱动的机械臂组合22，抓取机构3包括有气缸32、软指31和抽真空装置，软指31为内置硬质颗粒的乳胶套，抽真空装置能对乳胶套内抽真空，气缸32与机械臂组合22连接且气缸32保持铅垂状态。实施例中，行走机构I包括有用于驱动全向轮12的全向轮电机14，全向轮电机14通过联轴器13与全向轮12传动连接；联轴器13通过全向轮电机保持架15与底盘11连接。实施例中，全向轮12有四个，呈十字形设置在底盘11下方，相应地，全向轮电机14有四个，联轴器13也有四个。实施例中，机械臂组合22包括有相互连接的大臂22a和小臂22b，相应地，动作电机21包括有大臂动作电机23和小臂动作电机。实施例中，大臂动作电机23驱动端伸出有大臂动作驱动轴23a，大臂动作驱动轴 23a前端设有动作驱动齿轮23b，大臂22a后端设有大臂齿轮25，驱动齿轮23b与大臂齿轮25咬合配合，大臂齿轮25连接有能使大臂22a旋转的大臂传动装置26 ;驱动齿轮23b与大臂齿轮25轮径比为1:2。实施例中，小臂22b前端与气缸32后端通过滑销24连接。这种滑销24可以使小臂22b与气缸32连接处摩擦很小，相当于气缸32 “挂”在小臂22b上，因此，气缸32可以保持铅垂状态。实施例中，气缸32向下伸出有伸缩轴33，伸缩轴33与软指31连接。伸缩轴33可以伸缩，在机器人进行夹物品时，对伸缩轴33进行调节，方便软指靠近或远离物品。全向轮12包括有轮盘12a和设置在轮盘12a上的滚子12b组成，滚子12b的轴心与轮盘12a的轴心垂直。本专利技术的全向轮12不管向哪个方向走，均能做到不用转身，轮盘12a和滚子12b的组合使得机器人不管前后运动还是左右运动均非常方便。实施例中，行走机构I与动作机构2之间通过主体架4固定连接。实施例中，底盘11、大臂22a及小臂22b均为铝材制作，驱动齿轮23b与大臂齿轮25为铁质齿轮或钢质齿轮。为降低各电机功耗，能采用质量轻便的铝材的结构均采用铝材，驱动齿轮23b与大臂齿轮25为传送扭矩的关键部件，因此采用硬度和耐磨度都很好的铁或者钢。软指移物机器人主要实现异型面物体的抓取、升降和移动。可以适应不同形状表面物体的抓取，而且对被抓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软指移物机器人，包括有依次连接的行走机构(1)、动作机构(2)、抓取机构(3)及控制电机运作的控制器，其特征是：所述的行走机构(1)包括有底盘(11)，所述的底盘(11)连接有至少三个全向轮(12)，所述的全向轮(12)包括有轮盘(12a)和设置在轮盘(12a)上的滚子(12b)组成，所述的滚子(12b)的轴心与轮盘(12a)的轴心垂直；所述的动作机构(2)包括有动作电机(21)以及由所述的动作电机(21)驱动的机械臂组合(22)，所述的抓取机构(3)包括有气缸(32)、软指(31)和抽真空装置，所述的软指(31)为内置硬质颗粒的乳胶套，所述的抽真空装置能对乳胶套内抽真空，所述的气缸(32)与机械臂组合(22)连接且气缸(32)保持铅垂状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈罡，崔海，杨伟超，胡志祥，游雪苏，
申请(专利权)人：浙江纺织服装职业技术学院，
类型：发明
国别省市：