本發明涉及抓取機器人領域,特別是涉及一種自適應協同工作的抓取機器人。
背景技術:
1、抓取機器人是一種廣泛應用于工業自動化領域的末端執行器,通過電機、氣動或液壓驅動實現物體的精準抓取與搬運。其核心部件包括夾爪、驅動系統、傳感器和控制系統,可適配不同形狀、尺寸和材質的工件,典型應用場景涵蓋裝配線上下料、物流分揀、機床協作等,具有高效、高重復定位精度及模塊化設計等特點。
2、在公開號為cn114147754b,名為“一種機器人抓取裝置”,其公開了通過導向滾輪的導向,使兩個副抓爪相互靠近,進而可以對貨物在一次夾緊的基礎上進行二次夾緊,繼而有利于對部分不規則貨物的夾持,提高了該裝置抓取時的穩定的,使其不易掉落。
3、但是現有的抓取機器人在進行工作的過程中,有以下問題:
4、1、在進行抓取的過程中,有一些工件的面較長,需要反復調整抓取位置,不僅容易在抓取后不穩定導致掉落,調整抓取位置的效率也比較低;
5、2、在抓取工件時,工件的形狀有時會有一邊是不規則的,此時再進行抓取,工件中會有一部分沒有被抓手覆蓋,導致這一部分容易發生碰撞,而且留這一部分也容易抓取不穩定,導致抓取效果差;
6、3、在進行不規則貨物抓取的過程中,一般各個抓手只能抓取貨物各個斜度相同的面,在對于同個貨物的不同面具有不同斜度時抓取效果較差。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種自適應協同工作的抓取機器人,提供了一種抓取效果好、抓取效率高以及抓取面廣的抓取機器人。
2、本發明為一種自適應協同工作的抓取機器人,包括抓取板,所述抓取板三個側面各設置有一個固定抓取組件,所述抓取板一側設置有一個移動抓取組件,同一側的所述固定抓取組件和移動抓取組件之間設置有連接組件,所述連接組件通過鎖定組件控制;
3、所述移動抓取組件包括控制氣缸、固定座以及第一轉軸,所述控制氣缸設置在抓取板一側,所述固定座連接在控制氣缸的輸出端,所述第一轉軸活動設置在固定座一側,所述第一轉軸上固定設置有抓手,所述抓手上設置有三個氣動伸縮桿,每個所述氣動伸縮桿輸出端上設置有一個吸盤;
4、工作時,通過設置兩個固定抓取區和一個移動抓取區,固定抓取區設置一個固定抓取組件,這兩個固定抓取組件同步,抓取工件中形狀相同的面,一個移動抓取區設置一個固定抓取組件和一個移動抓取組件,移動抓取組件能夠改變與固定抓取組件之間的距離,即能夠和固定抓取組件配合抓取形狀規則的物品,也能改變與固定抓取組件之間的距離抓取一些工件中一面較大的物品,提高在抓取過程中對于不同抓取位置的調節能力,對于工件中有一些不容易抓取的面能夠快速抓取,提高抓取效率;
5、而且,在調整固定抓取角度時,帶動第二轉軸和與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,第二轉軸旋轉時,通過第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪與調節齒輪盤的配合使移動轉軸旋轉,移動轉軸通過連接組件帶動第一轉軸旋轉,即帶動與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,此時固定抓取角度和移動抓取角度相同,提高在抓取過程中對于斜度相差不大的面的抓取強度;
6、所述連接組件包括連接管、連接桿以及卡塊,所述連接管連接在固定抓取組件上,所述連接桿連接在第一轉軸一端,所述連接桿上設置有若干卡塊,若干所述卡塊呈圓周陣列設置,所述連接管內壁上設置有若干與卡塊一一對應的卡槽;
7、所述鎖定組件包括鎖定環、鎖定銷、旋轉齒輪、驅動齒輪以及驅動器,所述鎖定環設置在連接管與連接桿之間,所述連接桿上設置有鎖定孔,所述鎖定銷安裝在鎖定環內,且與鎖定孔配合,所述旋轉齒輪與鎖定銷配合,所述旋轉齒輪與驅動齒輪嚙合,所述驅動器設置在抓取板一側,所述驅動齒輪連接在驅動器輸出端上;
8、其中,驅動器是旋轉電機,能夠帶動驅動齒輪旋轉,驅動器是通過傳感器控制的,通過傳感器檢測抓取物的形狀,然后控制其工作;
9、工作時,在物品形狀不規則難以抓取時,固定抓取和移動抓取的角度不同,需要調整出一定比例的差別,此時先通過驅動器和齒輪控制鎖定銷插入鎖定孔內,將連接管和連接桿固定起來;同時,在移動抓取組件進行移動的過程中,會通過連接組件帶動移動轉軸移動,與移動轉軸連接的第二連接軸進行移動,從而使第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪分別與調節齒輪盤嚙合,從而使固定抓取和移動抓取旋轉的角度不同,在移動抓取區和固定抓取區之間的形狀相差較大,在工件在兩個區域間斜度不同時,調節兩個抓手之間的角度差,提高在抓取過程中對于斜度相差較大的面的抓取強度。
10、所述固定抓取組件包括第二轉軸以及移動轉軸,所述第二轉軸活動設置在抓取板一側,所述移動轉軸活動設置在抓取板上且與第一轉軸位于同一側,所述第二轉軸以及移動轉軸上固定設置有抓手,所述抓手上設置有三個氣動伸縮桿,每個所述氣動伸縮桿輸出端上設置有一個吸盤;
11、工作時,通過啟動驅動電機,使驅動軸帶動第四連接軸旋轉,從而通過第一錐形齒輪、第二錐形齒輪的配合改變旋轉方向,從而帶動第二轉軸和與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,通過氣動伸縮桿調整各個吸盤與抓取工件的位置,然后通過吸盤固定工件,每個抓手上設置三個吸盤,三個吸盤呈三角形設置,每個吸盤通過氣動伸縮桿能夠調整不同的距離,適應不同的位置的不同形狀,提高抓取效率,也提高了機器人的適應性。
12、兩個所述固定抓取組件之間設置有傳動調節組件,所述傳動調節組件包括第一連接軸、調節齒輪盤、第二連接軸、第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪,所述第一連接軸一端與第二轉軸連接,所述第一連接軸另一端與調節齒輪盤連接,所述第二連接軸一端與移動轉軸連接,所述第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪按順序設置在第二連接軸上,所述第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪均與調節齒輪盤嚙合;
13、其中,第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪的齒數不同,在不同齒輪與調節齒輪盤嚙合的時候,能夠使齒輪旋轉不同的角度。
14、另兩個所述固定抓取組件之間設置有傳動組件,所述傳動組件包括第三連接軸、第一錐形齒輪、第二錐形齒輪以及第四連接軸,所述第三連接軸一端與第二轉軸連接,所述第三連接軸另一端與第一錐形齒輪連接,所述第四連接軸一端與另一第二轉軸連接,所述第四連接軸另一端與第二錐形齒輪一側連接,所述第一錐形齒輪與第二錐形齒輪嚙合;
15、其中,第二轉軸設置有兩個,其中一個連接第一連接軸和第三連接軸,另一個連接第四連接軸。
16、所述傳動組件一側設置有驅動組件,所述驅動組件包括驅動軸以及驅動電機,所述驅動軸一端與第一錐形齒輪一側連接,所述驅動軸另一端與驅動電機輸出端連接。
17、所述抓取板設置在機械臂上,所述機械臂設置在驅動結構上。
18、所述驅動結構包括第一電機、第一驅動臂、第二電機以及第二驅動臂,所述機械臂固定設置在第一驅動臂一側,所述第一驅動臂活動設置在第二驅動臂上,所述第一驅動臂一側與第一電機輸出端連接,所述第二驅動臂一側與第二電機輸出端連接。
19、所述第二驅動臂安裝在底座頂部。
20、本發明具有以下有益效果:
21、本發明通過設置兩個固定抓取區和一個移動抓取區,固定抓取區設置一個固定抓取組件,這兩個固定抓取組件同步,抓取工件中形狀相同的面,一個移動抓取區設置一個固定抓取組件和一個移動抓取組件,移動抓取組件能夠改變與固定抓取組件之間的距離,即能夠和固定抓取組件配合抓取形狀規則的物品,也能改變與固定抓取組件之間的距離抓取一些工件中一面較大的物品,提高在抓取過程中對于不同抓取位置的調節能力,對于工件中有一些不容易抓取的面能夠快速抓取,提高抓取效率。
22、本發明在調整固定抓取角度時,帶動第二轉軸和與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,第二轉軸旋轉時,通過第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪與調節齒輪盤的配合使移動轉軸旋轉,移動轉軸通過連接組件帶動第一轉軸旋轉,即帶動與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,此時固定抓取角度和移動抓取角度相同,提高在抓取過程中對于斜度相差不大的面的抓取強度。
23、本發明通過在物品形狀不規則難以抓取時,固定抓取和移動抓取的角度不同,需要調整出一定比例的差別,此時先通過驅動器和齒輪控制鎖定銷插入鎖定孔內,將連接管和連接桿固定起來;同時,在移動抓取組件進行移動的過程中,會通過連接組件帶動移動轉軸移動,與移動轉軸連接的第二連接軸進行移動,從而使第一調節齒輪、第二調節齒輪以及第三調節齒輪分別與調節齒輪盤嚙合,從而使固定抓取和移動抓取旋轉的角度不同,在移動抓取區和固定抓取區之間的形狀相差較大,在工件在兩個區域間斜度不同時,調節兩個抓手之間的角度差,提高在抓取過程中對于斜度相差較大的面的抓取強度。
24、本發明通過啟動驅動電機,使驅動軸帶動第四連接軸旋轉,從而通過第一錐形齒輪、第二錐形齒輪的配合改變旋轉方向,從而帶動第二轉軸和與其連接的抓手旋轉,使其旋轉到合適的角度,通過氣動伸縮桿調整各個吸盤與抓取工件的位置,然后通過吸盤固定工件,每個抓手上設置三個吸盤,三個吸盤呈三角形設置,每個吸盤通過氣動伸縮桿能夠調整不同的距離,適應不同的位置的不同形狀,提高抓取效率,也提高了機器人的適應性。
25、當然,實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。