[发明专利]用于更换夹持器设备上的工具的系统

说明书

本发明提供了一种用于更换夹持器设备上的工具的系统。工具系统包括：工具支撑结构；工具结构，其连接到工具支撑结构，具有至少一个结构构件；连接器，其机械连接到结构构件并成形为与工具支撑结构接合；以及控制单元，其机械地联接到至少一个结构构件并被配置成基于确定到工具支撑结构的连接来感测和调节工具结构的性能。

本申请是名称为“用于更换夹持器设备上的工具的系统”、申请日为2020年3月4日、申请号为202010141326.1的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月24日提交的临时美国专利申请序列第62/875,880号的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种用于夹持器设备的工具更换系统，并且更具体地，涉及一种用于取放型机器人系统的夹持器设备的工具更换系统。

背景技术

用于机器人制造系统的相关夹持器设备通常用于抓取和操纵物体。然而，这样的相关技术系统遇到一些常见的缺陷，例如低真空流，这阻止了在抓取物体时同时使用真空压力。具体地，相关技术的夹持器设备通常将真空发生器放置在远离机器人臂的工具头的位置(该位置通常位于臂的基部或肩部)并使用延伸的管道将源连接到臂的工具头或尖端上的真空喷嘴。这种延伸的管道会导致真空喷嘴处的可用真空压力降低。

另外，由于没有工具更换机构，相关技术系统不能使可变夹持器与要抓取的特定物体匹配。相关技术系统还可以具有控制单元或控制模块，该控制单元或控制模块位于远离机器人臂或机器人工具的区域中。在控制单元远离机器人臂或工具放置的情况下，向控制单元发送的控制信号以及从控制单元接收到的反馈信号可能会受到过度的电噪声影响。基于电压的模拟信号也可能极易受到电噪声的影响，从而导致传感器数据不可靠。

因此，存在对于能够将可变夹持器与特定物体匹配而没有诸如信号噪声之类的相关技术问题的夹持器设备的实际需求。本申请的示例性实施例可以解决相关技术系统中的缺陷。

发明内容

本申请的各方面可包括用于机器人臂的工具结构。该工具结构可以包括至少一个结构构件、连接器和控制单元。该连接器可以机械地联接到结构构件，并且可以成形为用于接合位于机器人臂上的工具支撑结构。此外，该连接器可具有：至少一个压缩空气通道，该至少一个压缩空气通道设置在该连接器内并且被定位用于从工具支撑结构接收压缩空气；以及至少一条信号线，其被设置在该连接器内并且被定位用于从该工具支持结构接收一个或多个电信号。该控制单元可以机械地联接到至少一个结构构件，并且通信地联接到连接器。此外，该控制单元可以被配置成基于确定连接器被连接至工具支撑结构来感测和调节工具结构的性能。

本申请的其他方面可以包括用于机器人臂的工具系统。该工具系统可以包括工具支撑结构、工具结构和控制单元。该工具结构可以联接到工具支撑结构，并且可以包括至少一个结构构件以及机械地联接到该结构构件并且成形为用于接合位于机器人臂上的工具支撑结构的连接器。该控制单元可以机械地联接到至少一个结构构件，并且通信地联接到连接器。此外，该控制单元可以被配置成基于确定连接器被连接至工具支撑结构来感测和调节工具结构的性能。

本申请的其他方面可以包括一种用于机器人臂的工具结构，该工具结构具有至少一个结构构件、连接器、控制单元和工具头。该连接器可以机械地联接到结构构件并且可以成形为用于接合位于机器人臂上的工具支撑结构。此外，该连接器可具有：至少一个压缩空气通道，该至少一个压缩空气通道设置在该连接器内并且被定位用于从工具支撑结构接收压缩空气；以及至少一条信号线，其被设置在该连接器内并且被定位用于从该工具支持结构接收一个或多个电信号。该控制单元可以机械地联接到至少一个结构构件，并且通信地联接到连接器。此外，控制单元可以被配置成感测和调节工具结构的性能。该工具头可以机械地联接到至少一个结构构件。此外，该工具头可以由控制单元通过连接器控制，并且该工具头可以包括设置在至少一个结构构件上的真空发生器。该真空发生器可以被配置成接收压缩空气并响应于从工具支撑结构接收到的压缩空气而产生真空压力。