背景技術:
1、機器人夾持器被廣泛用于多種應用場景,例如包裝、制造、食品加工和其他領域。歷史上,許多機器人夾持器由堅硬的或其他非順應性材料制成,但近年來,“軟的”彈性體機器人致動器(或手指)已經變得廣泛可用。因為軟體致動器能夠順從(conform)被操作的目標物體,所以軟體致動器相對于硬體致動器具有優(yōu)勢。這意味著一個機器人致動器能夠用于安全地抓取各種形狀、尺寸和重量的目標物體,而不損壞它們——這是硬體夾持器難以實現(xiàn)的平衡。
2、然而,仍然存在一個問題,即不同的任務可能需要具有不同幾何形狀或配置的致動器。例如,當從高度擁擠的環(huán)境中抓取目標物體時,使用具有相對平坦末端的機械手指以將目標物體與其相鄰物體分離或隔離開可能會很有用。另一方面,具有高摩擦抓握表面的不同類型的致動器可能更適合于抓取光滑袋子中的物體。雖然可以設計不同類型或配置的軟體致動器,但在實踐中,當更換新的抓取任務時,最終用戶需要更換整個致動器。這可能既昂貴(因為用戶需要維護完整的專用致動器的許多副本)又耗時。為了避免這些成本,用戶可能傾向于依賴單個通用致動器類型,但這可能使得拾取某些類型的物體更加困難,從而可能導致物品掉落并降低吞吐量。
3、除了對于最終用戶來說難以實現(xiàn)之外,定制的軟體機器人指尖對于制造商來說生產起來也很昂貴。傳統(tǒng)上,軟體機器人致動器由將材料澆注到致動器所需形狀相對應的模具中而形成。生產定制致動器通常需要用于每個致動器配置的單獨的新的模具,這增加了制造過程的價格和復雜性。因此,新工具的開發(fā)可能限于大公司所需的工具,因為如果預計致動器的銷量不是很高,那么在設計新致動器的同時反復制作新模具在經濟上可能是不可行的。因此,較小或更專業(yè)的運營商在選擇定制工具時可能限于那些為其較大競爭對手開發(fā)的工具。
技術實現(xiàn)思路
1、示例性實施例提供軟體機器人致動器,該軟體機器人致動器被配置為與模塊化指尖相配合,該模塊化指尖能夠提供可互換能力以能夠被快速且高效更換。進一步的實施例涉及部署和使用包括該致動器和模塊化指尖的系統(tǒng)的方法。
2、一方面,軟體機器人致動器系統(tǒng)包括軟體機器人致動器,軟體機器人致動器包括從近端延伸至遠端并大致環(huán)繞儲存器的彈性材料,該儲存器被配置為接收膨脹流體,軟體機器人致動器被配置為在向儲存器添加膨脹流體或從儲存器移除膨脹流體時沿圓周方向彎曲,其中:致動器的遠端的尺寸和形狀被設計為與模塊化指尖的近端相配合,模塊化指尖的近端被配置為固定到致動器的遠端上,并且遠端包括一個或多個孔,該一個或多個孔被配置為接收與模塊化指尖相配合的緊固件。
3、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以進一步包括模塊化指尖。
4、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中遠端的一個或多個孔不完全延伸穿過軟機器人致動器的彈性材料。
5、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以進一步包括背板,該背板被配置為將模塊化指尖的近端固定到致動器的遠端。
6、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以進一步包括入口密封珠,該入口密封珠被配置為保護模塊化指尖的近端與致動器的遠端之間的接口。
7、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中模塊化指尖是具有大致平坦表面的刮刀,平坦表面沿著由軟體機器人致動器的基部限定的平面遠離軟體機器人致動器延伸。
8、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中模塊化指尖包括成角度的尖端,成角度的尖端相對于由軟體機器人致動器的基部限定的平面以一定角度遠離軟體機器人致動器延伸。
9、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中模塊化指尖包括表面,表面被紋理化,以與軟體機器人致動器的基部相比增大模塊化指尖施加的摩擦力。
10、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中模塊化指尖包括具有平坦表面的平坦延伸部,平坦表面沿著由軟體機器人致動器的基部限定的平面遠離軟體機器人致動器延伸,其中平坦延伸部沿著平坦延伸部的長度逐漸變細或擴大。
11、軟體機器人致動器系統(tǒng)還可以包括,其中模塊化指尖是第一模塊化指尖,第一模塊化指尖經由指尖間織帶連接到相鄰的第二模塊化指尖。
12、另一個實施例涉及一種方法,該方法包括訪問如上所描述的軟體機器人致動器,以及利用緊固件將模塊化指尖固定到致動器的遠端。
13、固定模塊化指尖可以包括:將安裝工具插入到致動器的近端中。安裝工具的長度可以大于致動器的長度,并且安裝工具的寬度可以小于儲存器的寬度。將安裝工具插入到致動器的近端中可以包括:將致動器下降到安裝工具上。
14、該方法還可以包括:在利用緊固件固定模塊化指尖之前,將背板插入到軟體機器人致動器的儲存器中。
15、緊固件可以被驅動穿過背板中的與致動器中的孔相配合的孔。
16、將模塊化指尖固定到致動器的遠端可以包括:將緊固件插入到模塊化指尖中的孔中,并擰緊緊固件。
17、該方法還可以包括:在緊固件和模塊化指尖之間安裝入口密封件。
18、訪問致動器可以包括:在固定模塊化指尖之前,從機器人夾持器移除致動器,和/或在固定模塊化指尖之后,將致動器固定到機器人夾持器上。
19、本領域技術人員可以從下面的附圖、說明書和權利要求書中容易地了解到其他技術特征。
1.一種軟體機器人致動器系統(tǒng),包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),還包括所述模塊化指尖。
3.根據(jù)權利要求2所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述模塊化指尖是具有大致平坦表面的刮刀,所述平坦表面沿著由所述軟體機器人致動器的基部限定的平面遠離所述軟體機器人致動器延伸。
4.根據(jù)權利要求2所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述模塊化指尖包括成角度的尖端,所述成角度的尖端相對于由所述軟體機器人致動器的基部限定的平面以一定角度遠離所述軟體機器人致動器延伸。
5.根據(jù)權利要求2所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述模塊化指尖包括表面,所述表面被紋理化,以與所述軟體機器人致動器的基部相比增大所述模塊化指尖施加的摩擦力。
6.根據(jù)權利要求2所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述模塊化指尖包括具有平坦表面的平坦延伸部,所述平坦表面沿著由所述軟體機器人致動器的基部限定的平面遠離所述軟體機器人致動器延伸,其中,所述平坦延伸部沿著所述平坦延伸部的長度逐漸變細或擴大。
7.根據(jù)權利要求2所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述模塊化指尖是第一模塊化指尖,所述第一模塊化指尖經由指尖間織帶連接到相鄰的第二模塊化指尖。
8.根據(jù)權利要求1所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),其中,所述遠端的所述一個或多個孔不完全延伸穿過所述軟體機器人致動器的所述彈性材料。
9.根據(jù)權利要求1所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),還包括背板,所述背板被配置為將所述模塊化指尖的所述近端固定到所述致動器的所述遠端。
10.根據(jù)權利要求1所述的軟體機器人致動器系統(tǒng),還包括入口密封珠,所述入口密封珠被配置為保護所述模塊化指尖的所述近端與所述致動器的所述遠端之間的接口。
11.一種方法,包括:
12.根據(jù)權利要求11所述的方法,其中,固定所述模塊化指尖包括:
13.根據(jù)權利要求12所述的方法,其中,所述安裝工具的長度大于所述致動器的長度,并且所述安裝工具的寬度小于所述儲存器的寬度。
14.根據(jù)權利要求12所述的方法,其中,將所述安裝工具插入到所述致動器的所述近端中包括:
15.根據(jù)權利要求11所述的方法,還包括:
16.根據(jù)權利要求15所述的方法,其中,所述緊固件被驅動穿過所述背板中的與所述致動器中的孔相配合的孔。
17.根據(jù)權利要求11所述的方法,其中,將所述模塊化指尖固定到所述致動器的所述遠端包括:
18.根據(jù)權利要求17所述的方法,還包括:
19.根據(jù)權利要求11所述的方法,其中,訪問所述致動器包括:
20.根據(jù)權利要求11所述的方法,還包括: