一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及紙杯抓取機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，末端執(zhí)行器安裝在機械臂末端腕部關(guān)節(jié)上一起共同完成對目標的作業(yè)任務(wù)，其中機械臂動作決定了作業(yè)的位置和姿態(tài)，末端執(zhí)行器在到達作業(yè)點后，按照自身的作業(yè)動作進行工作，無論在工業(yè)領(lǐng)域和還是生活機器人領(lǐng)域，末端執(zhí)行器的作業(yè)的成功率和效率都極大影響機器人整體功能的實現(xiàn)。
[0003]近年來，自動化技術(shù)已成為研發(fā)熱點，其中紙杯抓取機器人的相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)外已取得不少成果，但大部分多停留在實驗室研發(fā)階段，距離實用化商品化還存在很大差距。其主要原因之一在于對末端執(zhí)行器的研制要求較高，要求包括:1)末端執(zhí)行器在進行抓取的過程中不能抓壞紙杯;2)抓取效率和抓取線路;3)末端執(zhí)行器的成本要低，能使廣大用戶接受;4)在保證智能化的同時降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，利于操作和機器人整機的過程控制；5)要求機構(gòu)在保證精巧(提高避障能力)的同時其可靠性、強度要高;6)提高通用性，使一種末端執(zhí)行器能多用途。
[0004]直至目前，實現(xiàn)抓取的方式主要有兩種，第一種是設(shè)計相應(yīng)機構(gòu)先對物體進行夾持抓牢，再利用腕關(guān)節(jié)動作進行移動，需要嚴格控制好夾持的力量，否則極易損傷夾持物。第二種是利用吸盤將物體吸牢并將其拖入夾持手指之間，這種方法需要檢測好物體的位置，并要精確的調(diào)整好末端執(zhí)行器的姿態(tài)，從而增加了系統(tǒng)控制的難度和機構(gòu)的復(fù)雜性中國科學院沈陽自動化研究所發(fā)明了一種可以應(yīng)用于空間、地面多種環(huán)境的機械臂末端執(zhí)行器，包括外筒支撐部分、手指夾緊部分、內(nèi)部升降臺部分和旋轉(zhuǎn)輸出部分，旋轉(zhuǎn)輸出部分安裝在內(nèi)部升降臺部分上、通過內(nèi)部升降臺部分升降，手指夾緊部分包括兩個獨立控制的手指，每個手指均通過電機的驅(qū)動往復(fù)移動;旋轉(zhuǎn)輸出部分的輸出端由外筒支撐部分的上端穿出，位于兩個手指之間；兩個手指的電機及內(nèi)部升降臺部分的和旋轉(zhuǎn)輸出部分的驅(qū)動電機分別與安裝在外筒支撐部分內(nèi)部的電機驅(qū)動器電連接。本發(fā)明適應(yīng)性強，能夠在真空、高溫、低溫、輻射、振蕩等極端惡劣的環(huán)境條件下進行工作，同時能夠輸出夾取、支撐、旋轉(zhuǎn)等多種作業(yè)形式。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器，其目的在于提供一種無需控制夾持力和抓取姿態(tài)、可靠耐用、控制簡單、整體重量輕、成本低廉的紙杯抓取器人末端執(zhí)行器。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器，包括氣動夾持驅(qū)動組件相互連接的柔性夾持組件，其中氣動夾持組件包括氣缸和連接在其頂部的套筒，柔性夾持裝置包括固定在套筒頂部位置的基板;基板包括至少三個沿其周向均勻布置的連接部，每一個連接部上連接有一個機械手指;每一個機械手指通過一個活動塊連接在基板的連接部上轉(zhuǎn)動，并且每一個機械手指通過一個活動連桿連接在套筒上轉(zhuǎn)動。
[0007]本實用新型的進一步改進在于，每一個活動塊包括左、右夾持部，以及設(shè)置在左夾持部和右夾持部之間的連接凹槽，機械手指通過固定銷連接在連接凹槽內(nèi)。
[0008]本實用新型的進一步改進在于，每一個機械手指與其對應(yīng)的活動塊連接的部位還設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有穿過固定銷的扭簧。
[0009]本實用新型的進一步改進在于，基板的連接部為三個。
[0010]本實用新型的進一步改進在于，每一個活動塊通過螺銷鉸接在基板上。
[0011]本實用新型的進一步改進在于，氣缸頂部靠近機械手指的一端固定地連接有固定板，固定板與基板之間還連接有若干個氣缸支架。
[0012]本實用新型的進一步改進在于，氣缸支架通過螺釘連接在固定板上。
[0013]本實用新型的進一步改進在于，氣缸頂部遠離機械手指的一端固定地連接有連接板。
[0014]本實用新型的進一步改進在于，每一個機械手指的內(nèi)側(cè)面上還設(shè)有柔性墊片。
[0015]本實用新型的進一步改進在于，基板和/或活動塊為鋁合金制成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:(1)全部動力來自氣壓驅(qū)動，元器件重量輕，無污染，動作迅速，動作幅度與作用力均方便選型與設(shè)定，可省掉多種成本較高的力傳感器和控制刀片旋轉(zhuǎn)角度的行程位置開關(guān)，簡化了控制結(jié)構(gòu)，降低了成本和控制難度。
[0017](2)三手指的開合運動方式與三手指轉(zhuǎn)動開合方式相比，結(jié)構(gòu)上更加可靠，保證了刀片在此開合的過程中不與手指相碰。
[0018](3)通過扭簧控制了手爪的夾持力度和移動速度。
[0019](4)結(jié)構(gòu)強度高，整體成本低廉，控制方便。
[0020](5)通用性強，不僅可以抓取紙杯，也可抓取類似紙杯的物體。
[0021]本實用新型提供了一種無需控制夾持力和抓取姿態(tài)、可靠耐用、控制簡單、整體重量輕、成本低廉的紙杯抓取器人末端執(zhí)行器。
【附圖說明】
[0022]圖1為一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器的一個實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中:1-氣缸，2-，3-，4-活動連桿，5-基板，51_連接部;6_活動塊，61_左夾持部，62-右夾持部，63-連接凹槽;7-機械手指，71-柔性墊片，72-凹槽;8-扭簧，9-固定銷，10-螺銷，11 -套筒，12-螺釘，13-連接板。
【具體實施方式】
[0024]為了加深對本實用新型的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限定。
[0025]實施例1
[0026]如圖1所示，一種紙杯抓取機器人末端執(zhí)行器，包括氣動夾持驅(qū)動組件相互連接的柔性夾持組件，其中氣動夾持組件包括氣缸1和連接在其頂部的套筒11，柔性夾持裝置包括固定在套筒11頂部位置的基板5;基板5包括至少三個沿其周向均勻布置的連接部51，每一個連接部5上連接有一個機械手指7;每一個機械手指7通過一個活動塊6連接在基板5的連接部51上轉(zhuǎn)動，并且每一個機械手指7通過一個活動連桿4連接在套筒11上轉(zhuǎn)動。
[0027]在上述實施例中，每一個活動塊6包括左、右夾持部61，62，以及設(shè)置在左夾持部61和右夾持部62之間的連接凹槽63，機械手指7通過固定銷9連接在連接凹槽63內(nèi)。每一個機械手指7與其對應(yīng)的活動塊6連接的部位還設(shè)有凹槽72，凹槽72內(nèi)設(shè)有穿過固定銷9的扭簧8。
[0028]在上述實施例中，基板5的連接部51為三個，從而保證機械手指7提供較為穩(wěn)定的抓合力。
[0029]在上述實施例中，每一個活動塊6通過螺銷10鉸接在基板5上，方便轉(zhuǎn)動。
[0030]在上述實施例中，氣缸1頂部靠近機械手指7的一端固定地連接有固定板2，固