本实用新型涉及一种机器人。
背景技术：
传统的工业机器人大都由刚性结构组成，能够快速、精确、重复地执行任务，已在制造、装配、物流等领域发挥重要作用，此类机器人通常是通过机械手爪将抓取物体然后移动至目标位置来实现工作，难以适应非结构化的复杂环境。随着机器人技术的发展，下一代的机器人将具有更好的柔顺性。连续型机器人具有高度可变形的结构，可利用结构的可变形性来适应非结构化环境，具有环境适应性强的特点。
连续型机器人属于超冗余自由度结构体，其运动主要通过弹性变形实现，运动形式多表现为空间的伸缩及各向弯曲变换，这类柔性机械臂大多通过末端手爪或者利用自身柔性机械臂来实现物品的抓取。2011年,德国费斯托公司根据象鼻的特点设计出来的“仿生操作助手”,它可以利用自身臂体平稳地卷起重物,原理在于它的每一节椎骨可以通过气囊的压缩和充气进行深展和收缩；2016年，中国专利CN205363953U公开了一种基于轮辐驱动的柔性机械臂，该机械臂的末端执行器是一个机械手爪。这类柔性机械臂都能实现物品的抓取，但能够实现散状物料抓取并进行传送的柔性机械臂却并不多见。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种能够实现散状物料抓取、传送一体化的吞噬型抓取传送一体化柔性机器人。
本实用新型主要包括机架、收集箱、驱动装置、柔性机械臂以及末端抓取器。其中，收集箱和由电机、绕线轴、气泵、驱动绳索以及气管组成的驱动装置设在机架内，由机架连接盘、弹簧、中间连接盘、驱动绳索、末端连接盘A和末端连接盘B组成的柔性机械臂一端固定在机架上另一端与由夹具和气囊组成的末端抓取器相连，其具体结构如下：框架形机架有一个面设平板，该平板与机架内所设的有出料口的收集箱的一个箱板平行，该箱板中部设有通孔其与橡胶软管管道一端固连，最好通过带有紧固圈的法兰相连，该管道穿过机架平板中心通孔伸到机架外，管道的另一端与末端连接盘A相连。在机架平板与连有管道的箱板之间设有与两者平行的中间平板，其上设有与管道对应的中心通孔，在中间平板朝向机架平板一侧固定有绕管道周向均布的4个电机和2个以管道轴线为对称的气泵。在每台电机输出轴上各设一个绕线轴，该绕线轴上设一端与其相连并绕在其上的驱动绳索，每根驱动绳索各自穿过机架平板及其外壁上机架连接盘对应的通孔伸至机架外，端部分别与管道另一端所设的末端连接盘A相连。与两台气泵相连的橡胶软管即气管，其也穿过机架平板及其外壁上机架连接盘对应的通孔伸至机架外，另一端置于末端连接盘A对应的通孔即气孔内并固连。所述机架连接盘是由设中心通孔的圆盘及设在中心通孔一侧与其垂直相连的圆环即凸环组成的，其圆盘上除设有驱动绳索与气管穿过的通孔外还设有连接通孔，穿过连接通孔的螺栓将其固定在机架平板上。末端连接盘A其也是由设中心通孔的圆盘及设在中心通孔一侧与其垂直相连的圆环即凸环组成的，在末端连接盘A和机架连接盘之间的管道外套有间断的N个(根据管道长度及抓取的物体不同而异)环形中间连接盘，该中间连接盘是由设中心通孔的圆盘及设在中心通孔两侧与其垂直相连的圆环即凸环组成的，在每个中间连接盘圆盘上均设有驱动绳索与气管穿过的通孔，每个中间连接盘两侧的凸环上各固定有一个套在管道外的弹簧一端，共N+1个弹簧，其另一端或与另一个中间连接盘固连，或与机架连接盘的凸环固连，或与末端连接盘A的凸环固连。末端连接盘A外面设有与其对应的末端连接盘B，末端连接盘B也是由设中心通孔的圆盘及设在中心通孔一侧与其垂直相连的圆环即凸环组成的，管道外管壁直径与末端连接盘A中心通孔内径相对应，两者固连；管道内径与末端连接盘B中心通孔内径相对应。末端连接盘A和末端连接盘B设有对应的连接通孔，穿过两者连接通孔的螺栓将两者相连。末端连接盘B上设有与末端连接盘A对应的气孔，每个气孔各与一个波纹管式气囊一端相连，两气囊自由端各由平板封闭，最好在每个气囊上设有加强筋，其有一个与气囊中部相连的方环，该方环与一半圆弧形支杆相连，支杆两端与末端连接盘B凸环相连。夹具是由可开合的两半组成，每半夹具均有一个圆弧形钢条夹爪，两夹爪相对的一侧呈锯齿形并相互啮合，两夹爪相反的一侧各与1/4球形布的一个边固连，该1/4球形布的另一个边则固连在末端连接盘B凸环上。所述夹爪两端分别铰接在末端连接盘B凸环上。
本实用新型的工作过程大致如下：工作时，驱动装置中的电机通过驱动绳索带动柔性机械臂的弯曲，使得安装在柔性机械臂上的末端抓取器到达目标工作位置，此时，末端抓取器处于张开状态。驱动装置中的气泵经由气管向末端抓取器上的气囊供气，实现气囊的伸张，进一步的，可以驱动两侧夹爪的转动，将目标物体“吞入”末端抓取器，完成抓取动作。电机再次驱动柔性机械臂向上弯曲，重力作用下目标物体将沿着管道移动至收集箱内，完成传送过程。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：此类咬合型抓取机器人，既能够以柔顺的机械臂运行在非结构任务空间中，又能通过咬合型末端抓取器实现散状物体的抓取，还能够利用自身内部管道实现物体的传送，从而提高机械臂的抓取和传送能力，使连续型机器人具有抓取、传送一体化功能，简化了工作程序，也使机械臂具有更多的工作自由度和更高的工作效率。有效地提高连续型机器人复杂环境多任务作业的“柔顺灵巧”特性，具有更广的作业面、更强的非结构环境适应能力。
附图说明
图1为本实用新型的立体示意简图。
图2为本实用新型箱体部分局部放大立体示意简图。
图3为本实用新型柔性机械臂部分局部放大立体示意简图。
图4为本实用新型抓取器闭合局部放大立体示意简图。
图5为本实用新型抓取器张开部分局部放大立体示意简图。
图中：1-机架、2-收集箱、3-紧固圈、4-连接法兰、5-管道、6-电机、7-机架连接盘、8-绕线轴、9-弹簧、10-气泵、11-气管、12-中间连接盘、13-驱动绳索、14-末端盘A、15末端盘B、16-球形布、17-加强筋、18-气囊、19-夹具、20-中间平板。
具体实施方式
在图1所示的吞噬型抓取传送一体化柔性机器人立体示意简图中，连续型柔性机械臂机器人主要包括机架1、收集箱2、驱动装置、柔性机械臂以及末端抓取器，其中所述的收集箱2和驱动装置通过螺栓连接安装在机架1的内侧中，所述的柔性机械臂的一端固定在机架1的外侧上，从驱动装置伸出的4条周向均布的驱动绳索13和2条气管11依次穿过柔性机械臂中各个连接盘上的穿线孔和气管通孔，直至与末端连接盘固连。所述的末端抓取器安装在末端连接盘上，通过气体驱动末端抓取器闭合和张开，实现抓取动作。
机架1为四面镂空的双层方形框架结构，采用铝合金材质，机架1的中间平板20上设有用于安装4个驱动电机6和2个气泵10的法兰式结构，在机架1的平板中心处加工有用于机架连接盘7的安装的圆形沉孔，在圆形沉孔周围的机架平板上加工有4个圆形穿线孔和2个气管通孔，用于驱动绳索和气管的穿过。所述的收集箱2为长方体空心箱体，收集箱2为塑料材质，并设有圆形沉孔，用于管道连接法兰4的安装。所述的管道5为橡胶软管，通过连接法兰4和紧固圈3与收集箱2相连接。
在图2所示的本实用新型箱体部分局部放大立体示意简图中，电机6共有4台，安装在机架1的法兰式结构上，绕管道轴线周向均匀分布。所述的电机6的输出轴上安装有绕线轴8，用于驱动绳索13的收放，4台电机6驱动4条驱动绳索13的收放，可以实现柔性机械臂的各向弯曲。所述的绕线轴8为铝合金圆柱环，其上设一端与其相连并绕在其上的驱动绳索13。所述的气管11为橡胶软管，气管11的一端与气泵10相连，另一端依次穿过机架1和各个连接盘，最后与末端连接盘A上的气孔相连，又通过末端连接盘B与气囊18相连。所述的气泵10共有2台，安装在机座1的法兰式结构上，以管道轴线对称分布。通过气管11向末端连接盘的气囊18供给气体，用以控制气囊18长度的改变，可以实现末端抓取器的张开与闭合，进而完成抓取动作。
在图3所示的本实用新型柔性机械臂部分局部放大立体示意简图中，机架连接盘7为铝合金圆盘型结构，其一侧设有圆环凸环，用于簧9的固定，机架连接盘7中间设有圆形通孔，用于管道5的穿过与固定，在机架连接盘7上还设有用于螺栓连接的4个圆形通孔和用于驱动绳索13穿过的4个圆形通孔。所述的弹簧9为材质是弹簧钢的高柔性弹簧，弹簧9通过焊接与连接盘7圆环凸环固连。所述的中间连接盘12为铝合金圆盘型结构，连接盘12的两侧都设有圆形凸环结构，用于弹性体9的固定，连接盘12中间设有圆形通孔，用于管道5的穿过与固定，并设有用于螺栓连接的4个圆形通孔和用于驱动绳索13穿过的4个圆形通孔。所述的的末端连接盘A14和末端连接盘B15均为铝合金圆盘型结构，末端连接盘A14和末端连接盘B15的一侧设计有圆形凸环结构，中间加工有用于管道5固定的圆形通孔，并设有用于螺栓连接的圆形通孔，所述的末端连接盘B15还设有气囊18安装沉孔和用于安装加强筋17的凸环。所述的管道5的外管径与末端连接盘A14内径相配合，内管径与末端连接盘B15内径相配合，末端连接盘A14与末端连接盘B15通过螺栓固定连接，可以实现管道5与末端连接盘的固定。
在图4、图5所示的本实用新型抓取器局部放大立体示意简图中，气囊18为方形波纹管，它的一端设有圆形接口，用于与气管11的相互连接，气囊18的另一端与方形板固连，在每个气囊上均设有由钢质材料制成的加强筋17，其有一个与气囊中部连接的方环，该方环与一个半圆弧形支杆相连，支杆两端与末端连接盘B15凸环相连。夹具19是由可开合的两半组成，每半夹具均有一个圆弧形钢条夹爪，两夹爪相对的一侧呈锯齿形并相互啮合，两夹爪相反的一侧各与1/4球形布16的一个边固连，该1/4球形布的另一个边则固连在末端连接盘B凸环上。所述夹爪两端分别铰接在末端连接盘B凸环上。通过气管11内气体的压力可以驱动气囊18的伸缩，进而可以驱动加强筋17和夹具19的转动，进而可以实现末端抓取器的张开与闭合，完成抓取动作。所述的紧固圈3、连接法兰4、绕线轴8均采用钢质材料。