[发明专利]一种随形柔性变刚度机器人抓手

说明书

本发明提供了一种随形柔性变刚度机器人抓手,涉及机械搬运领域,包括：两个水平距离可调的抓手结构，抓手结构包括第一伸缩管和抓手机构，抓手机构包括第一固定板、第二固定板和抓手本体，第一固定板固定设置在第一伸缩管的第一端，第二固定板固定设置在第一伸缩管的第二端，抓手本体包括第一直线元件和斜面元件，第一直线元件与第一固定板、第二固定板连接，第一直线元件和斜面元件在第一伸缩管形变时发生弯折且在长度方向延伸量为零,在本申请里通过第一伸缩管的形变推动第一直线元件和斜面元件发生弯折，进而使得抓手本体可以根据要抓取的物体的形状产生适应性的变形，调整抓手本体的刚性，保证既能抓取物体，又不会对物体造成损伤。

技术领域

本发明涉及机械搬运领域，特别涉及一种随形柔性变刚度机器人抓手。

背景技术

在工业、医疗等领域中，机器人实现抓取任务主要依靠气动吸盘，气动抓手或者直接采用刚性夹爪机构，采用气动吸盘或者抓手抓取刚度太小，抓取力也太小，对物体的抓取不足，难以抓取异形物体；采用刚性夹爪抓取物体刚度过大，抓取力也过大，不能抓取易碎，形状不规整的物体，这两种抓取方式都存在着较大的局限性。

现有的软体手爪以及使用该手爪进行夹持和抓取的夹具虽然能够 实现对柔软、易碎物体的抓取同时又不会对物体造成损伤，但对于不同尺寸、不同形状的物 体进行抓取时并不能做到自动调节。通过在抓取过程中，对物体的抓取接触刚度是一个变化的过程，在实际的应用中，为此，针对不同刚度，易碎和不同形状的物体，设计了一种随形柔性变刚度机器人抓手，其能够在抓取的过程中自适应调整刚度，避免了气体驱动的漏气的问题，根据物体的形状自适应物体表示实现对物体表面的紧密贴合，实现对物体的抓取。

发明内容

本发明提供了一种随形柔性变刚度机器人抓手，其目的是为了解决现有技术中抓手不能针对物体作出随形的变化，容易对物体造成损伤的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种随形柔性变刚度机器人抓手，包括：

两个水平距离可调的抓手结构，所述抓手结构包括第一伸缩管和抓手机构，抓手机构包括第一固定板、第二固定板和抓手本体，所述第一固定板固定设置在所述第一伸缩管的第一端，所述第二固定板固定设置在所述第一伸缩管的第二端，所述抓手本体包括第一直线元件和斜面元件，所述第一直线元件与所述第一固定板、第二固定板连接，所述斜面元件与所述第一直线元件呈夹角设置，所述第一直线元件和斜面元件在第一伸缩管形变时发生弯折且在长度方向延伸量为零；

所述第一伸缩管内填充有颗粒物，所述第一伸缩管内还设置活塞，所述活塞挤压所述颗粒物以驱动所述第一伸缩管形变；

所述颗粒物为柔性颗粒和刚性颗粒；

所述抓手本体还包括第二直线元件，所述第二直线元件用以连接第一直线元件的端部和斜面元件的端部，所述第二直线元件与所述第一直线元件的夹角大于九十度，且所述第二直线元件部分伸出斜面元件，在第一直线元件和斜面元件之间还设置有若干根肋条，各肋条间隔设置，且各肋条之间相互平行。

优选的，所述随形柔性变刚度机器人抓手还包括固定连接板，所述固定连接板上设置有两个滑槽，所述两个滑槽关于固定连接板的中心成中心对称布置，所述第一伸缩管滑动的设置在所述滑槽内。

优选的，所述抓手结构还包括第二伸缩管，所述第二伸缩管的第一端与所述固定连接板滑动连接，所述第二伸缩管的第二端与所述第一伸缩管的第一端连通并在第二伸缩管的第一端处设置有第三固定板，所述第二伸缩管内填充有颗粒物，所述第一直线元件在远离斜面元件的一端设置有延长部，所述延长部与所述第三固定板连接。

优选的，所述第一伸缩管的外缘环设有第一弹簧，所述第一弹簧与所述第一固定板和所述第二固定板连接，所述第一弹簧处于拉伸状态，所述第二伸缩管的外缘环设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述第一固定板和所述第三固定板连接，且所述第二弹簧处于拉伸状态。

优选的，所述柔性颗粒为硅胶球，所述刚性颗粒为玻璃珠。