一種軟指移物機器人制造技術

本發明專利技術的一種軟指移物機器人，包括有依次連接的行走機構、動作機構、抓取機構及控制電機運作的控制器，其中，行走機構包括有底盤，底盤連接有至少三個全向輪，動作機構包括有動作電機以及由動作電機驅動的機械臂組合，抓取機構包括有氣缸、軟指和抽真空裝置，軟指為內置硬質顆粒的乳膠套，抽真空裝置能對乳膠套內抽真空，氣缸與機械臂組合連接且氣缸保持鉛垂狀態。本發明專利技術具有能依靠乳膠套負壓來控制的夾緊力和摩擦力，實現物體的抓取、依靠全向輪三自由度移動系統控制機械手平穩到達指定位置，實現物體的移動、大大降低了機械手的設計難度，也提升了機械手抓取異型面的能力的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人的
，尤其是一種軟指移物機器人。
技術介紹
機械手的研究一直以來是機器人研究的重點，機械手類型繁多，但仿型手一直是機器人機械手研究的主要方向，機械手的研究多是通過仿形研究，希望能和人手一樣，通過多自由度的關節運動設計來達到有較強的抓取物體能力的目的。但因仿形手設計中涉及的關節設計復雜、手指運動控制難度高，因為手指控制的機械特性，抓取異性面適應能力低。制造成本較高，制作難度和要求也較高。我們試圖對運動手指抓取物體的機理進行分析，結合美國科學家關于“多功能鉗子”功能的機械手臂的設計原理，希望能通過手指結構簡化、以柔克剛的模式來設置一款機 械手，使機械手通過塑性變形和摩擦來達到對不同異性面的適應和抓取目的。使得機器人研究和應用領域不斷發展，不斷出現新的動作實現方式，改變機械手設計方法的思路。基于此，如果能有一款結構簡單，控制方便，能像人手一樣適應異型面物體抓取的機械手，能很好的彌補現有機械手設計中的不足，也是現有機械手結構類型的豐富。美國科學家關于“多功能鉗子”功能的機械手臂的設計原理，該款機械手臂能利用橡膠表面具有的特殊的吸附能力來夾鉗物體，但該款機械手也表現出了諸多問題，如對橡膠套材料要求高，內部填充物要求高，以及抓取物體質量輕等特點。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，而提供一種能依靠乳膠套負壓來控制的夾緊力和摩擦力，實現物體的抓取、依靠全向輪三自由度移動系統控制機械手平穩到達指定位置，實現物體的移動、大大降低了機械手的設計難度，也提升了機械手抓取異型面的能力的軟指移物機器人。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為 一種軟指移物機器人，包括有依次連接的行走機構、動作機構、抓取機構及控制電機運作的控制器，其中，行走機構包括有底盤，底盤連接有至少三個全向輪，全向輪包括有輪盤和設置在輪盤上的滾子組成，滾子的軸心與輪盤的軸心垂直，動作機構包括有動作電機以及由動作電機驅動的機械臂組合，抓取機構包括有氣缸、軟指和抽真空裝置，軟指為內置硬質顆粒的乳膠套，抽真空裝置能對乳膠套內抽真空，氣缸與機械臂組合連接且氣缸保持鉛垂狀態。為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括 上述的行走機構包括有用于驅動全向輪的全向輪電機，全向輪電機通過聯軸器與全向輪傳動連接；聯軸器通過全向輪電機保持架與底盤連接。上述的全向輪有四個，呈十字形設置在底盤下方，相應地，全向輪電機有四個，聯軸器也有四個。上述的機械臂組合包括有相互連接的大臂和小臂，相應地，動作電機包括有大臂動作電機和小臂動作電機。上述的大臂動作電機驅動端伸出有大臂動作驅動軸，大臂動作驅動軸前端設有動作驅動齒輪，大臂后端設有大臂齒輪，驅動齒輪與大臂齒輪咬合配合，大臂齒輪連接有能使大臂旋轉的大臂傳動裝置；驅動齒輪與大臂齒輪輪徑比為1:2。上述的小臂前端與氣缸后端通過滑銷連接。上述的氣缸向下伸出有伸縮軸，伸縮軸與軟指連接。上述的行走機構與動作機構之間通過主體架固定連接。上述的底盤、大臂及小臂均為鋁材制作，驅動齒輪與大臂齒輪為鐵質齒輪或鋼質齒輪。 與現有技術相比，本專利技術的一種軟指移物機器人，包括有依次連接的行走機構、動作機構、抓取機構及控制電機運作的控制器，其中，行走機構包括有底盤，底盤連接有至少三個全向輪，動作機構包括有動作電機以及由動作電機驅動的機械臂組合，抓取機構包括有氣缸、軟指和抽真空裝置，軟指為內置硬質顆粒的乳膠套，抽真空裝置能對乳膠套內抽真空，氣缸與機械臂組合連接且氣缸保持鉛垂狀態。軟指移物機器人主要實現異型面物體的抓取、升降和移動。可以適應不同形狀表面物體的抓取，而且對被抓取物體表面不產生擠壓傷害。利用全向輪三自由度移動系統實現對機器人的行動控制，使機器人按要求平穩的移動到指定位置。本專利技術具有能依靠乳膠套負壓來控制的夾緊力和摩擦力，實現物體的抓取、依靠全向輪三自由度移動系統控制機械手平穩到達指定位置，實現物體的移動、大大降低了機械手的設計難度，也提升了機械手抓取異型面的能力的優點。附圖說明圖I是本專利技術實施例的結構示意 圖2是圖I的左視 圖3是圖I的俯視圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施例作進一步詳細描述。圖I至圖3所示為本專利技術的結構示意圖。其中的附圖標記為行走機構I、底盤11、全向輪12、輪盤12a、滾子12b、聯軸器13、全向輪電機14、全向輪電機保持架15、動作機構2、動作電機21、機械臂組合22、大臂22a、小臂22b、大臂動作電機23、大臂動作驅動軸23a、動作驅動齒輪23b、滑銷24、大臂齒輪25、大臂傳動裝置26、抓取機構3、軟指31、氣缸32、伸縮軸33、主體架4。如圖I至圖3所示， 本專利技術的一種軟指移物機器人，包括有依次連接的行走機構I、動作機構2、抓取機構3及控制電機運作的控制器，其中，行走機構I包括有底盤11，底盤11連接有至少三個全向輪12，全向輪12包括有輪盤12a和設置在輪盤12a上的滾子12b組成，滾子12b的軸心與輪盤12a的軸心垂直。動作機構2包括有動作電機21以及由動作電機21驅動的機械臂組合22，抓取機構3包括有氣缸32、軟指31和抽真空裝置，軟指31為內置硬質顆粒的乳膠套，抽真空裝置能對乳膠套內抽真空，氣缸32與機械臂組合22連接且氣缸32保持鉛垂狀態。實施例中，行走機構I包括有用于驅動全向輪12的全向輪電機14，全向輪電機14通過聯軸器13與全向輪12傳動連接；聯軸器13通過全向輪電機保持架15與底盤11連接。實施例中，全向輪12有四個，呈十字形設置在底盤11下方，相應地，全向輪電機14有四個，聯軸器13也有四個。實施例中，機械臂組合22包括有相互連接的大臂22a和小臂22b，相應地，動作電機21包括有大臂動作電機23和小臂動作電機。實施例中，大臂動作電機23驅動端伸出有大臂動作驅動軸23a，大臂動作驅動軸 23a前端設有動作驅動齒輪23b，大臂22a后端設有大臂齒輪25，驅動齒輪23b與大臂齒輪25咬合配合，大臂齒輪25連接有能使大臂22a旋轉的大臂傳動裝置26 ;驅動齒輪23b與大臂齒輪25輪徑比為1:2。實施例中，小臂22b前端與氣缸32后端通過滑銷24連接。這種滑銷24可以使小臂22b與氣缸32連接處摩擦很小，相當于氣缸32 “掛”在小臂22b上，因此，氣缸32可以保持鉛垂狀態。實施例中，氣缸32向下伸出有伸縮軸33，伸縮軸33與軟指31連接。伸縮軸33可以伸縮，在機器人進行夾物品時，對伸縮軸33進行調節，方便軟指靠近或遠離物品。全向輪12包括有輪盤12a和設置在輪盤12a上的滾子12b組成，滾子12b的軸心與輪盤12a的軸心垂直。本專利技術的全向輪12不管向哪個方向走，均能做到不用轉身，輪盤12a和滾子12b的組合使得機器人不管前后運動還是左右運動均非常方便。實施例中，行走機構I與動作機構2之間通過主體架4固定連接。實施例中，底盤11、大臂22a及小臂22b均為鋁材制作，驅動齒輪23b與大臂齒輪25為鐵質齒輪或鋼質齒輪。為降低各電機功耗，能采用質量輕便的鋁材的結構均采用鋁材，驅動齒輪23b與大臂齒輪25為傳送扭矩的關鍵部件，因此采用硬度和耐磨度都很好的鐵或者鋼。軟指移物機器人主要實現異型面物體的抓取、升降和移動。可以適應不同形狀表面物體的抓取，而且對被抓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軟指移物機器人，包括有依次連接的行走機構(1)、動作機構(2)、抓取機構(3)及控制電機運作的控制器，其特征是：所述的行走機構(1)包括有底盤(11)，所述的底盤(11)連接有至少三個全向輪(12)，所述的全向輪(12)包括有輪盤(12a)和設置在輪盤(12a)上的滾子(12b)組成，所述的滾子(12b)的軸心與輪盤(12a)的軸心垂直；所述的動作機構(2)包括有動作電機(21)以及由所述的動作電機(21)驅動的機械臂組合(22)，所述的抓取機構(3)包括有氣缸(32)、軟指(31)和抽真空裝置，所述的軟指(31)為內置硬質顆粒的乳膠套，所述的抽真空裝置能對乳膠套內抽真空，所述的氣缸(32)與機械臂組合(22)連接且氣缸(32)保持鉛垂狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳罡，崔海，楊偉超，胡志祥，游雪蘇，
申請(專利權)人：浙江紡織服裝職業技術學院，
類型：發明
國別省市：