本發(fā)明涉及抓取作業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性抱持裝置及其雙懸臂機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、懸臂機(jī)器人是一種通過(guò)懸臂結(jié)構(gòu)支撐的自動(dòng)化設(shè)備，已成為工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分，懸臂機(jī)器人可用于生產(chǎn)線上的上下料、工件翻轉(zhuǎn)、碼垛等任務(wù)，提高生產(chǎn)效率和精度。在食品、藥品等領(lǐng)域，瓶子的輸送、碼垛動(dòng)作逐漸開(kāi)始通過(guò)機(jī)器人來(lái)操作完成，機(jī)器人操作時(shí)需要使用抓瓶裝置來(lái)抓取瓶子，目前的抓瓶裝置主要包括吸盤(pán)吸附式和仿生機(jī)械爪式，吸盤(pán)吸附式抓瓶裝置請(qǐng)參見(jiàn)cn2019203455454公開(kāi)的一種抓瓶機(jī)用機(jī)器人抓瓶裝置，這種抓瓶裝置存在的缺陷是靠吸盤(pán)的吸力對(duì)瓶子的抓取重量有限，抓取自重較大的瓶子容易在移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，仿生機(jī)械爪式抓瓶裝置請(qǐng)參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮閏n2019203455454公開(kāi)的一種抓瓶機(jī)用機(jī)器人抓瓶裝置，這種抓瓶裝置對(duì)機(jī)械手的抓取力度控制要求較高，控制不當(dāng)容易出現(xiàn)損傷瓶子側(cè)壁的現(xiàn)象，有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種柔性抱持裝置及其雙懸臂機(jī)器人。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種柔性抱持裝置，包括上支座、收緊電機(jī)和柔性帶，上支座的邊沿部設(shè)有側(cè)支桿，側(cè)支桿的下端之間設(shè)有上環(huán)形框，在環(huán)形框的底面垂直均布有若干個(gè)豎支撐桿，豎支撐桿的下端之間設(shè)有與上環(huán)形框同軸的下環(huán)形框，收緊電機(jī)通過(guò)支架固定在上支座的側(cè)部，在收緊電機(jī)的輸出軸上安裝有圓盤(pán)座，柔性帶的一端纏繞在圓盤(pán)座內(nèi)，柔性帶的主體部分呈環(huán)狀伸入到上環(huán)形框和下環(huán)形框之間，并且柔性帶的另一端與下環(huán)形框固定連接，該連接點(diǎn)靠近圓盤(pán)座。

3、優(yōu)選的，所述下環(huán)形框的上表面設(shè)有與其同心布置的弧形擋板，該弧形擋板的內(nèi)側(cè)面與下環(huán)形框的內(nèi)側(cè)面共面。

4、優(yōu)選的，所述的弧形擋板靠近圓盤(pán)座，柔性帶的端部與圓盤(pán)座的外側(cè)面固定連接。

5、優(yōu)選的，所述的柔性帶為柔性塑料帶，在柔性塑料帶的內(nèi)側(cè)面密布有防滑凸筋。

6、一種雙懸臂機(jī)器人，包括一種柔性抱持裝置，還包括方形的移動(dòng)架體和橫支臂，移動(dòng)支架的上表面中部設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫支臂固定安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，橫支臂的兩端均設(shè)有豎向升降機(jī)構(gòu)，柔性抱持裝置安裝在一端的豎向升降機(jī)構(gòu)上，另一端的升降機(jī)構(gòu)下端設(shè)有座板，該座板的底面安裝有磁性吸盤(pán)。

7、優(yōu)選的，所述的豎向升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)在橫支臂端部的滑動(dòng)支座和牽拉組件，滑動(dòng)支座的兩端均設(shè)有滑套，滑套內(nèi)滑動(dòng)安裝有豎向滑柱，兩豎向滑柱的上端之間通過(guò)橫桿固定連接，牽拉組件包括固定在橫支臂中部的卷?yè)P(yáng)機(jī)和導(dǎo)向橫桿，導(dǎo)向橫桿安裝在柔性抱持裝置或磁性吸盤(pán)的正上方的橫支臂上，卷?yè)P(yáng)機(jī)的內(nèi)的繩索繞過(guò)導(dǎo)向橫桿之后向下與上支座或者座板的中部連接。

8、優(yōu)選的，所述的橫桿上安裝有視覺(jué)攝像頭，一端的視覺(jué)攝像頭位于柔性抱持裝置的正上方，另一端的視覺(jué)攝像頭位于磁性吸盤(pán)的正上方。

9、優(yōu)選的，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在移動(dòng)架體中部的齒盤(pán)，齒盤(pán)的一側(cè)設(shè)有蝸輪蝸桿電機(jī)，蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出軸上設(shè)有與齒盤(pán)嚙合的主動(dòng)齒輪。

10、優(yōu)選的，所述的移動(dòng)架體底部的四角均安裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出軸上安裝有全向輪。

11、本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

12、（1）本發(fā)明的柔性抱持裝置通過(guò)上支座下部的兩環(huán)形框套入瓶子的上部，并通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)纏繞牽拉兩環(huán)形框之間柔性帶的一端，使柔性帶收緊在瓶子的外側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)柔性抱持，這方式對(duì)瓶子的收緊抓取力較大，解決了吸盤(pán)式機(jī)械手抓取瓶子移動(dòng)過(guò)程中容易脫落的問(wèn)題，同時(shí)柔性帶的特性能夠自適應(yīng)與瓶子柔性貼合，即使收緊力較大也不會(huì)出現(xiàn)損傷瓶子側(cè)壁的現(xiàn)象，保證瓶子的完整性和包裝質(zhì)量，具有對(duì)瓶子的抓取轉(zhuǎn)移作業(yè)效果較好的優(yōu)點(diǎn)。

13、（2）本發(fā)明雙懸臂機(jī)器人的橫支臂一端設(shè)置了柔性抱持裝置，另一端設(shè)置了磁性吸盤(pán)，移動(dòng)架體下端的全向輪可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自由旋轉(zhuǎn)，因此能夠根據(jù)抓取瓶子的材質(zhì)、自重以及作業(yè)場(chǎng)景的不同來(lái)切換對(duì)瓶子的抓取方式，具有作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)、靈活度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種柔性抱持裝置，其特征是：包括上支座、收緊電機(jī)和柔性帶，上支座的邊沿部設(shè)有側(cè)支桿，側(cè)支桿的下端之間設(shè)有上環(huán)形框，在環(huán)形框的底面垂直均布有若干個(gè)豎支撐桿，豎支撐桿的下端之間設(shè)有與上環(huán)形框同軸的下環(huán)形框，收緊電機(jī)通過(guò)支架固定在上支座的側(cè)部，在收緊電機(jī)的輸出軸上安裝有圓盤(pán)座，柔性帶的一端纏繞在圓盤(pán)座內(nèi)，柔性帶的主體部分呈環(huán)狀伸入到上環(huán)形框和下環(huán)形框之間，并且柔性帶的另一端與下環(huán)形框固定連接，該連接點(diǎn)靠近圓盤(pán)座。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性抱持裝置，其特征是：所述下環(huán)形框的上表面設(shè)有與其同心布置的弧形擋板，該弧形擋板的內(nèi)側(cè)面與下環(huán)形框的內(nèi)側(cè)面共面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔性抱持裝置，其特征是：所述的弧形擋板靠近圓盤(pán)座，柔性帶的端部與圓盤(pán)座的外側(cè)面固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性抱持裝置，其特征是：所述的柔性帶為柔性塑料帶，在柔性塑料帶的內(nèi)側(cè)面密布有防滑凸筋。

5.一種雙懸臂機(jī)器人，包括權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種柔性抱持裝置，其特征是：還包括方形的移動(dòng)架體和橫支臂，移動(dòng)支架的上表面中部設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫支臂固定安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，橫支臂的兩端均設(shè)有豎向升降機(jī)構(gòu)，柔性抱持裝置安裝在一端的豎向升降機(jī)構(gòu)上，另一端的升降機(jī)構(gòu)下端設(shè)有座板，該座板的底面安裝有磁性吸盤(pán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙懸臂機(jī)器人，其特征是：所述的豎向升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)在橫支臂端部的滑動(dòng)支座和牽拉組件，滑動(dòng)支座的兩端均設(shè)有滑套，滑套內(nèi)滑動(dòng)安裝有豎向滑柱，兩豎向滑柱的上端之間通過(guò)橫桿固定連接，牽拉組件包括固定在橫支臂中部的卷?yè)P(yáng)機(jī)和導(dǎo)向橫桿，導(dǎo)向橫桿安裝在柔性抱持裝置或磁性吸盤(pán)的正上方的橫支臂上，卷?yè)P(yáng)機(jī)的內(nèi)的繩索繞過(guò)導(dǎo)向橫桿之后向下與上支座或者座板的中部連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙懸臂機(jī)器人，其特征是：所述的橫桿上安裝有視覺(jué)攝像頭，一端的視覺(jué)攝像頭位于柔性抱持裝置的正上方，另一端的視覺(jué)攝像頭位于磁性吸盤(pán)的正上方。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙懸臂機(jī)器人，其特征是：所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在移動(dòng)架體中部的齒盤(pán)，齒盤(pán)的一側(cè)設(shè)有蝸輪蝸桿電機(jī)，蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出軸上設(shè)有與齒盤(pán)嚙合的主動(dòng)齒輪。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙懸臂機(jī)器人，其特征是：所述的移動(dòng)架體底部的四角均安裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出軸上安裝有全向輪。

技術(shù)總結(jié)
柔性抱持裝置及其雙懸臂機(jī)器人，柔性抱持裝置的上支座下方設(shè)有上環(huán)形框和下環(huán)形框，收緊電機(jī)通過(guò)支架固定在上支座的側(cè)部，在收緊電機(jī)的輸出軸上安裝有圓盤(pán)座，柔性帶的一端纏繞在圓盤(pán)座內(nèi)，柔性帶的主體部分呈環(huán)狀伸入到上環(huán)形框和下環(huán)形框之間，并且柔性帶的另一端與下環(huán)形框固定連接；懸臂機(jī)器人的移動(dòng)支架的上表面中部設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫支臂固定安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，橫支臂的兩端均設(shè)有豎向升降機(jī)構(gòu)，柔性抱持裝置安裝在一端的豎向升降機(jī)構(gòu)上，另一端的升降機(jī)構(gòu)下端設(shè)有座板，該座板的底面安裝有磁性吸盤(pán)；該機(jī)器人移動(dòng)架體可自由旋轉(zhuǎn)，可根據(jù)抓取瓶子的材質(zhì)、自重以及作業(yè)場(chǎng)景的不同來(lái)切換對(duì)瓶子的抓取方式，具有作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)、靈活度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：黃樂(lè),周鴻儒,李澤胤,方博,范諾言,康桂豪,呂凱旋,楊清鈺,荊云浩,許蘭貴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北水利水電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15