本发明专利技术公开了一种用于拣取和放置机器人系统的柔性拣取抓具。该柔性拣取抓具包括由集成件制成的本体，该本体包括位于本体远端的多个硬指和软壁腔的一部分，该软壁腔被配置为通过在软壁腔内施加正压或负压而变形，从而使多个硬指从静止位置朝向或远离柔性拣取抓具的中轴运动。该柔性拣取抓具还包括一个或多个指尖，其中该多个硬指中的至少一个硬指包括嵌入在其远端的指尖。一体式设计和指尖使其具有鲁棒性、占用空间小、抓握和扩展力大，以及更有效地实现物体的杂乱抓握和齐平抓握。地实现物体的杂乱抓握和齐平抓握。地实现物体的杂乱抓握和齐平抓握。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于拣取和放置机器人系统的柔性拣取抓具
[0001]本专利技术的实施例属于使用人工智能、计算机视觉和/或机械系统以拣取、分类和放置物体的机器人系统领域，特别涉及用于拣取、分类和放置机器人系统的柔性拣取抓具。
技术介绍
[0002]专利技术背景中的陈述旨在帮助理解专利技术及其应用和用途，可不构成现有技术。
[0003]已经有几种方法用于设计用于分类和放置机器人系统的柔性拣取抓具，以拣取形状、尺寸、重量、材料和脆性不同的物体。然而，这些方法中的许多方法要么需要很大的占用空间，要么不能使指状夹爪牢固，从而导致拣取抓具不能适用于杂乱或齐平抓取。例如，一种常规方法是使用固定在夹爪本体上并围绕本体的中轴呈径向对称的三指夹爪。然而，这种方法有几个缺点。首先，使用围绕中轴且呈径向对称设置的三指夹爪会导致占用空间大，不适用于杂乱抓取，特别是当夹爪针对尺寸差异很大的物体，如细长物体。占用空间大也妨碍抓取紧靠在墙上的物体(即齐平抓取)，特别是在柔性夹爪中，指状夹爪的指尖不够硬或坚固，从而无法进入目标物体和墙之间。此外，在需要速度的动态应用中，具有分开的固定组件的指状夹爪不太坚固。
[0004]因此，在现有技术的基础上提供一种用于拣取、分类和放置机器人系统的柔性拣取抓具将是本领域的一项进步。
[0005]正是基于这一背景，本专利技术得以发展。
技术实现思路
[0006]本申请涉及一种用于拣取、分类和放置机器人系统的柔性拣取抓具。其中该柔性拣取抓具的一部分本体和指状夹爪集成在一起，从而表现出更高的鲁棒性和更小的占用空间，并结合指尖实现在杂乱高效抓取物体。这样的柔性拣取抓具可以通过在腔内施加正流体压力或负流体压力来控制，响应于压力，腔体变形从而导致指状夹爪移动。此外，沿各轴线的不对称性将使拣取抓具保持狭窄，从而使设备实现物理紧凑同时提供大抓握或扩展力。这样的拣取抓具可以轻松扩展为具有多组指状夹爪的抓具。
[0007]更具体地说，在各种实施例中，本申请是一种用于拣取和放置机器人系统的柔性拣取抓具，包括由集成件制成的本体，该本体包括位于本体远端的多个硬指和软壁腔的一部分，该软壁腔被配置为通过在软壁腔内施加正压或负压而变形，从而使得多个硬指从静止位置朝向或远离柔性拣取抓具的中轴运动。该柔性拣取抓具还包括一个或多个指尖，其中多个硬指中的至少一个硬指包括嵌入在其远端的指尖。一体式设计和指尖使其具有鲁棒性、占用空间小、抓取力大和扩展力大以及更有效地在杂乱中抓取物体。
[0008]在某些实施例中，柔性拣取抓具还包括密封软壁腔的近端的适配板，适配板包括适配板中间通道和将本体附接到适配板的嵌入式安装环。
[0009]在某些实施例中，柔性拣取抓具还包括附接到适配板的抓具快换器的下部，其中抓具快换器的下部通过抓具快换器的上部与拣取和放置机器人系统连接，其中，抓具快换
器的下部包括与适配板中间通道对齐的抓具快换器中间通道。
[0010]在某些实施例中，柔性拣取抓具的本体包括两个硬指，其中两个硬指沿着与柔性拣取抓具的中轴垂直的横轴放置，以及两个硬指的运动是围绕与柔性拣取抓具的横轴和中轴垂直的正面轴的旋转运动。
[0011]在某些实施例中，柔性拣取抓具的本体、嵌入式安装环和适配板沿正面轴比沿横轴窄。
[0012]在某些实施例中，多个硬指中的硬指的数量和空间排列被配置为用于抓取特定形状的物体。
[0013]在某些实施例中，软壁腔呈半球形。
[0014]在某些实施例中，软壁腔呈抛物面形。
[0015]在某些实施例中，软壁腔呈椭球形。
[0016]在某些实施例中，一个或多个指尖是可拆卸的。
[0017]在某些实施例中，多个硬指中的每个硬指被配置为在软壁腔内施加任一压力时都不接触多个硬指中的另一硬指。
[0018]在某些实施例中，多个硬指中的至少一个硬指被配置为在软壁腔内施加某些压力时接触多个硬指中的另一硬指。
[0019]在某些实施例中，在柔性拣取抓具的软壁腔内施加多个压力会导致多个硬指中的每个硬指对物体施加相应的多个力。
[0020]在某些实施例中，柔性拣取抓具的多个硬指从静止位置开始的运动是一种仅朝向柔性拣取抓具的中轴的抓握运动。
[0021]在某些实施例中，柔性拣取抓具的多个硬指从静止位置开始的运动是一种仅远离柔性拣取抓具的中轴的展开运动。
[0022]在某些实施例中，柔性拣取抓具还包括外阀门，其被配置为维持软壁腔内的压力。
[0023]在某些实施例中，柔性拣取抓具还包括传感器，用于确定选自以下组的信息：多个硬指中的一个或多个硬指的位置、物体相对于柔性拣取抓具的位置和柔性拣取抓具的多个硬指中的一个或多个硬指施加的力。
[0024]在某些实施例中，柔性拣取抓具的传感器选自由压力传感器、力传感器、接近传感器、电流传感器和摄像头组成的组。
[0025]在某些实施例中，发送到柔性拣取抓具的压力根据从传感器确定的信息进行调整，以将柔性拣取抓具的多个硬指中一个或多个硬指施加的力保持在预定力范围内。
[0026]在某些实施例中，预定力范围对应于抓取物体而不损坏物体。
[0027]在某些实施例中，柔性拣取抓具还包括机器学习模块，用于确定选自以下组的信息：多个硬指中的一个或多个硬指的位置、物体相对于柔性拣取抓具的位置和多个硬指中的一个或多个硬指施加的力。
[0028]在各种实施方案中，本专利技术是一种包括柔性拣取抓具的拣取和放置机器人系统，该柔性拣取抓具包括由集成件制成的本体，该本体包括位于本体远端的多个硬指和软壁腔的一部分，该软壁腔被配置为通过在软壁腔内施加正压或负压而变形，从而使得多个硬指从静止位置朝向或远离柔性拣取抓具的中轴运动。该柔性拣取抓具还包括一个或多个嵌入式指尖，其中多个硬指中的至少一个硬指包括嵌入在其远端的指尖。
[0029]本专利技术其他方面和实施例包括包含本文所述步骤的方法和过程，还包括本文所述系统和设备的过程和操作方式。然而，当结合附图阅读本专利技术的详细描述时，本专利技术的其他方面和实施方案将变得明显。
附图说明
[0030]本文所述的本专利技术实施例是示例性的，而非限制性的。现在将通过示例并参照附图描述实施例，其中：
[0031]图1A、1B和1C示出了根据一些实施例的示例性的机器人系统。
[0032]图2A示出了根据本专利技术的一个实施例在拣取、分类和放置机器人系统背景下的示例性的柔性拣取抓具。
[0033]图2B示出了根据本专利技术的一个实施例的附接到拣取、分类和放置机器人系统的示例性的末端执行器的示例性的柔性拣取抓具，其中，显示了柔性拣取抓具的各种组件。
[0034]图3A示出了根据本专利技术的一个实施例的附接在拣取、分类和放置机器人系统的示例性的末端执行器的示例性的柔性拣取抓具的侧视图，其中，显示了柔性拣取抓具的各种组件。
[0035]图3B示出了根据本专利技术的一个实施例在拣取、分类和放置机器人系统的末端执行器背景下的示例性的柔性拣取抓具的等轴视图，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于拣取和放置机器人系统的柔性拣取抓具，包括：由集成件制成的本体，所述本体包括：位于所述本体远端的多个硬指，及软壁腔的一部分，其被配置为通过在所述软壁腔内施加正压或负压而变形，从而使得所述多个硬指从静止位置朝向或远离所述柔性拣取抓具的中轴运动；以及一个或多个嵌入式指尖，其中所述多个硬指中的至少一个硬指包括嵌入其远端的指尖。2.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述柔性拣取抓具进一步包括：密封所述软壁腔的近端的适配板，所述适配板包括适配板中间通道；以及将所述本体附接到所述适配板的嵌入式安装环。3.根据权利要求2所述的柔性拣取抓具，其中，所述柔性拣取抓具进一步包括附接到所述适配板的抓具快换器的下部，其中，所述抓具快换器的所述下部通过所述抓具快换器的上部与所述拣取和放置机器人系统连接，及其中，所述抓具快换器的所述下部包括与所述适配板中间通道对齐的抓具快换器中间通道。4.根据权利要求3所述的柔性拣取抓具，其中，所述多个硬指是一组两个硬指；其中，所述两个硬指沿着与所述柔性拣取抓具的中轴垂直的横轴放置；以及其中，所述两个硬指的运动是围绕与所述柔性拣取抓具的所述横轴和所述中轴垂直的正面轴的旋转运动。5.根据权利要求4所述的柔性拣取抓具，其中，所述本体、所述嵌入式安装环和所述适配板沿所述正面轴比沿所述横轴窄。6.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述多个硬指中的硬指的数量和空间排列被配置为用于抓取特定形状的物体。7.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述软壁腔呈半球形。8.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述软壁腔呈抛物面形。9.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述软壁腔呈椭球形。10.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述一个或多个嵌入式指尖是可拆卸的。11.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述多个硬指中的每个硬指被配置为在所述软壁腔内施加任一压力时都不接触所述多个硬指中的另一硬指。12.根据权利要求1所述的柔性拣取抓具，其中，所述多个硬指中的一个硬指被配置为在所述软壁腔内施加某些压力时接触所述多个硬...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞冠廷，T，
申请(专利权)人：星猿哲机器人全球有限公司，
类型：发明
国别省市：
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