[发明专利]吸盘设备和机器人

说明书

本发明涉及一种吸盘设备和机器人。该吸盘设备包括：吸盘本体，包括与待吸附物体接触的内表面，所述吸盘本体的中部具有气孔；支架，与所述吸盘本体相连，所述支架具有与所述气孔相通的气道，所述气道与抽真空装置相连；及定向干粘合剂层，设于所述吸盘本体的所述内表面，所述定向干粘合剂层具有朝远离所述气孔的方向倾斜的多个微楔形结构。上述吸盘设备通过吸盘本体在负压驱动下的变形实现定向干粘合剂层的微楔形结构的平稳加载及卸载，在不牺牲沿吸附方向的真空吸附力的前提下，增加了剪切力和扭矩加载能力，且不会在待吸附物体的表面留下任何胶体残留。

技术领域

本发明涉及吸盘设备，特别是涉及一种吸盘式吸盘设备及使用该吸盘设备的机器人。

背景技术

现有的吸盘式吸盘设备存在剪切负荷、扭矩负荷和抗力矩能力弱的问题。有些吸盘被设计为不滑动吸盘，其在吸盘内的气孔旁边设有硬质橡胶材料。这种方案存在的问题是，橡胶材料需要用力按压在物体表面才能产生足够的摩擦能力，而这个压力是由所需的摩擦能力和摩擦系数决定的，摩擦系数通常小于1，这个压力由于力平衡而消耗了吸附力。另外，使用额外的粘合剂虽然可以显著提高摩擦系数或粘附力，因此仅需要使用较小的按压力便可提供吸附力。然而，大多数粘合剂一旦使用就难以与物体分离，并且会在物体表面留下难以清理的残留物。

发明内容

基于此，有必要提供一种吸附力较好且不会产生残留的吸盘设备及使用该吸盘设备的机器人。

一种吸盘设备，包括：

吸盘本体，所述吸盘本体的中部具有气孔，所述吸盘本体的内表面用于与待吸附物体接触；

支架，与所述吸盘本体相连，所述支架具有与所述气孔相通的气道，所述气道用于与抽真空装置相连；及

定向干粘合剂层，设于所述吸盘本体的所述内表面，所述定向干粘合剂层具有朝远离所述气孔的方向倾斜的多个微楔形结构。

上述实施例提供的吸盘设备通过吸盘本体在负压驱动下的变形实现定向干粘合剂层的微楔形结构的平稳加载及卸载，在基本上不牺牲沿吸附方向的真空吸附力的前提下，增加了剪切力和扭矩加载能力，且不会在待吸附物体的表面留下任何胶体残留。

在其中一个实施例中，所述吸盘本体由可变形材料制成；所述支架包括支架本体和与所述支架本体相连的支撑腿，所述支撑腿环绕所述吸盘本体；所述支撑腿被配置为：当所述吸盘设备被压向所述待吸附物体，且所述吸盘本体与所述待吸附物体接触并变形时，所述支撑腿与所述待吸附物体接触。

在其中一个实施例中，吸盘设备还包括辅助支撑腿、可变形膜及辅助定向干粘合剂层，所述辅助支撑腿位于所述支架本体和所述支撑腿之间，所述辅助支撑腿通过所述可变形膜与所述支架本体相连，所述辅助定向干粘合剂层设于所述辅助支撑腿的底部。

在其中一个实施例中，所述可变形膜的数量为多个，所述多个可变形膜相互间隔地设置在所述辅助支撑腿和所述支架本体之间。

在其中一个实施例中，所述吸盘本体由可变形材料制成，所述支架包括支架本体和与所述支架本体相连的支撑腿，所述吸盘本体环绕所述支撑腿，所述支撑腿被配置为：当所述吸盘设备被压向所述待吸附物体，且所述吸盘本体与所述待吸附物体接触并变形时，所述支撑腿与所述待吸附物体接触。

在其中一个实施例中，吸盘设备还包括辅助支撑腿、可变形膜及辅助定向干粘合剂层，所述辅助支撑腿位于所述支撑腿的内部，所述辅助支撑腿通过所述可变形膜与所述支架本体相连，所述辅助定向干粘合剂层设于所述辅助支撑腿的底部。

在其中一个实施例中，所述可变形膜的数量为两个，所述两个可变形膜相互间隔地设置在所述辅助支撑腿和所述支撑腿之间。

在其中一个实施例中，所述多个微楔形结构呈环状阵列分布，每圈的微楔形结构均设置有多个。

一种机器人的末端执行器，包括如上任意一项所述的吸盘设备。