本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种机械手爪。
背景技术：
随着机器人技术在高端制造业、服务业、医疗保健业等领域中复杂抓取类任务的深入应用，柔性抓取、交互共融等任务是对机器人抓取的设计提出了更高的挑战。生活的某些物品，如苹果、梨子等，具有目标物体形状不规则、几何尺寸不一致，抓取位姿随机性且表皮易损伤等特点。自动装箱、取放过程中要求抓取装置具有柔性及适应性，既能不破坏目标抓取物又能稳定可靠抓取。针对上述问题，需要提供一种柔性机械手爪，可以解决对易损伤、不规则形状的物体的稳定可靠抓取。
中国专利申请号为201810097076.9的发明专利中，提出了一种具有负载能力的气动软体夹持器，但该软体夹持器手指结构复杂，各手指关节配合控制较为困难，因包络范围有限可能产生抓取不可靠，不稳定等问题。中国专利申请号为201910841727.5的发明专利中，提出了一种针对果蔬、海产品等不规则目标物抓取的一种夹持装置，但该软体机器人夹持装置所需材料成本较高、装配难度大且水母型的环肌、纵肌配合较为困难。
为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种柔性机械手爪，用于解决如何针对易损伤、不规则目标物稳定可靠抓取的问题。
为了达到上述目的，本发明提供的柔性机械手爪采用的技术方案如下：
一种柔性机械手爪，包括固定球冠、自固定球冠延伸出的若干指部、升降装置、连接件；指部上套设有软质外套，且该软质外套与连接件连接固定；所述升降装置与连接件连接并带动连接件及软质外套上下移动；当升降装置带动连接件向上移动时，所述指部位于连接件外侧的部分向上翻折。
进一步的，所述指部在自然状态时为圆弧形，且该圆弧形的状态为：指部的中间部分向外扩，指部的底端向内收缩。
进一步的，所述与连接件固定的软质外套部分位于指部靠近中间的位置。
进一步的，所述指部采用柔性细钢丝。
进一步的，所述软质外套为硅胶材质并完全套住指部，软质外套与连接件连接的部分为一个向上的凸起部分。
进一步的，所述连接件为向下延伸的侧壁，所述固定球冠位于侧壁的内部，指部自侧壁内部向外并向下延伸出。
有益效果：本发明提供的柔性机械手爪的指部能够打开，即当升降装置带动连接件向上移动时，所述指部位于连接件外侧的部分向上翻折形成打开状态。并可知，相对的，当指部位于自由状态时(如连接件向下移动使指部不再受到连接件的压力)，指部为底端向内收缩状态，故通过若干指部的配合可抓取圆形、不规则形状的物体。同时能保证不损伤物体，使抓取更具有柔性、可靠性、稳定性。同时该手爪结构简单、体积较小。
附图说明
图1是本发明中柔性机械手爪的结构示意图，并展示了指部处于自由状态下进行抓取的状态。
图2是本发明中柔性机械手爪的结构示意图，并展示了指部处于打开状态时的状态。
具体实施方式
请参阅图1及图2所示，本发明公开了一种柔性机械手爪，包括固定球冠400、自固定球冠400延伸出的若干指部501、升降装置、连接件300。指部501上套设有软质外套502，且该软质外套502与连接件300连接固定。连接件300通过横梁200与升降装置的升降执行端固定。所述升降装置100带动连接件300及软质外套502上下移动。而在本实施方式中，固定球冠400是刚性的且在连接件300移动时是固定的，即连接件300相对于固定球冠400上下移动。在本实施方式中，所述升降装置100为气缸装置，并包括气缸筒101、活塞102、与气缸筒101下端连接的连接筒103，该连接筒103与固定球冠400相固定；而活塞102的活塞杆输送端与连接件300连接。
当升降装置带动连接件300向上移动时，与连接件300固定的软质外套502的连接处及该连接处所在的指部501的部分也向上移动，而指部与固定球冠400连接的部分是固定的，所以如图2所示，当连接件300及软质外套502持续上升，所述指部501位于连接件300外侧的部分在连接件的压力下向上翻折。此时的状态下，指部501为打开状态，即处于准备抓取物品的状态。相对的，当指部501位于自由状态时，在本实施方式中，结合图1所示，指部501为打开状态下，连接件300通过升降装置的带动向下移动使指部501不再受到连接件300的压力，此时指部501为底端向内收缩状态，故通过若干指部的配合可抓取圆形、不规则形状的物体600。
为了使指部501在自由状态下能够方便的抓取物品，使指部的底端向内收缩，这也是抓取手爪常用结构。而在本实施方式中的一个优选结构为，所述指部501在自然状态时为圆弧形，且该圆弧形的状态为：指部501的中间部分向外扩，指部的底端向内收缩，使得若干指部501围成的空间为一个球状或者类球状，更加便于抓取如水果等不规则的物体600。并且所述指部501采用柔性细钢丝，具有弹性。所述软质外套502为硅胶材质并完全套住指部501，软质外套502与连接件300连接的部分为一个向上的凸起部分503。
而为了便于指部501能够在受到连接件300的压力时顺利的达到打开状态，在本实施方式中，所述与连接件300固定的软质外套部分位于指部靠近中间的位置。所述连接件300为向下延伸的侧壁，所述固定球冠位于侧壁的内部，指部自侧壁内部向外并向下延伸出。
本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
1.一种柔性机械手爪，其特征在于：包括固定球冠、自固定球冠延伸出的若干指部、升降装置、连接件；指部上套设有软质外套，且该软质外套与连接件连接固定；所述升降装置与连接件连接并带动连接件及软质外套上下移动；当升降装置带动连接件向上移动时，所述指部位于连接件外侧的部分向上翻折。
2.根据权利要求1所述的柔性机械手爪，其特征在于：所述指部在自然状态时为圆弧形，且该圆弧形的状态为：指部的中间部分向外扩，指部的底端向内收缩。
3.根据权利要求2所述的柔性机械手爪，其特征在于：所述与连接件固定的软质外套部分位于指部靠近中间的位置。
4.根据权利要求3所述的柔性机械手爪，其特征在于：所述指部采用柔性细钢丝。
5.根据权利要求4所述的柔性机械手爪，其特征在于：所述软质外套为硅胶材质并完全套住指部，软质外套与连接件连接的部分为一个向上的凸起部分。
6.根据权利要求1所述的柔性机械手爪，其特征在于：所述连接件为向下延伸的侧壁，所述固定球冠位于侧壁的内部，指部自侧壁内部向外并向下延伸出。
技术总结