一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人及工作方法
阅读说明：本技术 一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人及工作方法 (Split type flexible grabbing robot for fragile articles and working method ) 是由 房殿军 罗尔夫·施密特 蒋红琰 张维杰 叶剑 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人,包括底座、分体式柔性抓取模块、升降移动模块；底座底部设置移动车轮；分体式柔性抓取模块位于底座上部且与升降移动模块相连；分体式柔性抓取模块的上下端面之间开设菱形夹取孔,菱形夹取孔的四个端面处设置有柔性伸缩模块；柔性伸缩模块包括伸缩腔体,伸缩腔体内设置伸缩块,伸缩块包括若干上下叠放的柔性伸缩单元；每个柔性伸缩单元均与压力控制系统相连。本发明中每个柔性伸缩单元均能实现各自的伸出与缩回,以适应易碎物品的外壁形状,从而能够抓取具有不同外壁形状的易碎物品；同时本申请中伺服溢流阀的设置,能够满足易碎物品对夹紧力的要求,实现对易碎物品的安全、高效抓取。(The invention discloses a split type flexible grabbing robot for fragile articles, which comprises a base, a split type flexible grabbing module and a lifting moving module, wherein the base is provided with a plurality of support columns; the bottom of the base is provided with a movable wheel; the split type flexible grabbing module is positioned at the upper part of the base and is connected with the lifting moving module; diamond-shaped clamping holes are formed between the upper end surface and the lower end surface of the split type flexible grabbing module, and flexible telescopic modules are arranged at the four end surfaces of the diamond-shaped clamping holes; the flexible telescopic module comprises a telescopic cavity, a telescopic block is arranged in the telescopic cavity, and the telescopic block comprises a plurality of flexible telescopic units which are stacked up and down; each flexible telescopic unit is connected with a pressure control system. In the invention, each flexible telescopic unit can realize respective extension and retraction to adapt to the shape of the outer wall of the fragile object, so that the fragile object with different outer wall shapes can be grabbed; simultaneously servo overflow valve's setting in this application can satisfy fragile object to the requirement of clamp force, realizes snatching to fragile object's safety, high efficiency.)
技术领域
本发明属于物流技术领域，具体涉及一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人及工作方法。
背景技术
物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程中，根据实际需要，将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来实现用户要求的过程。随着工厂智能化、物流智能化的发展，越来越多的机器人及相关智能技术应用于物流方面。
目前，物流行业中，需要运输的物品种类越来越多，譬如玻璃制品等易碎物品、具有不规则外形易碎物品的运输给物流行业带来极大的挑战，这些物品的易碎性以及外形不规则性导致现有的物流机器人无法方便、高效的对其进行抓取搬运，导致现有物流行业内对易碎物品的搬运仍然存在较大的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人及工作方法，该机器人可针对不同形状的易碎物品进行抓取作业。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人，包括底座、分体式柔性抓取模块、升降移动模块；
所述底座底部设置移动车轮；
所述升降移动模块位于底座的上部且与底座固定连接；
所述分体式柔性抓取模块位于底座上部且与升降移动模块相连，所述升降移动模块控制分体式柔性抓取模块的上下升降移动；
所述分体式柔性抓取模块的上下端面之间开设菱形夹取孔，所述菱形夹取孔的四个端面处设置有柔性伸缩模块；所述柔性伸缩模块包括与分体式柔性抓取模块上下端面相连的伸缩腔体，所述伸缩腔体内设置伸缩块，所述伸缩块包括若干上下叠放的能够沿菱形夹取孔相应端面垂线方向进行伸缩的柔性伸缩单元；
每个柔性伸缩单元均与压力控制系统相连。
优选的，所述柔性伸缩单元为柔性气囊。
优选的，所述压力控制系统包括通过管路依次连接的空气压缩机、空气干燥器、气罐以及位于气罐后端的若干并联的与柔性伸缩单元一一对应的气动控制单元；
所述气动控制单元包括三位四通电磁阀、执行气缸、控制器；所述三位四通电磁阀的气路输入端与气罐的出口相连，所述三位四通电磁阀的气路输出端与执行气缸相连，所述控制器与三位四通电磁阀的控制输入端相连；
所述执行气缸的活塞杆端部与相应的柔性伸缩单元相连。
优选的，所述三位四通电磁阀的气路输入接口P与气罐的出口相连，三位四通电磁阀的回流接口T与排气管线相连；三位四通电磁阀的气路输出接口A与执行气缸的伸出腔通过第一气路相连，三位四通电磁阀的气路输出接口B与执行气缸的回缩腔通过第二气路相连。
优选的，所述第一气路、第二气路上均设置有流量传感器和压力传感器；
所述流量传感器、压力传感器之间的第一气路、第二气路上均设置有伺服溢流阀；
所述伺服溢流阀与控制器相连；
所述流量传感器、压力传感器与控制器进行通信连接；
所述控制器与计算机进行通信连接。
优选的，所述升降移动模块包括两块上下平行设置的固定板，两块固定板的背侧固定设置背部固定板，所述背部固定板的底部与底座固定连接；
两块固定板之间设置有沿竖直方向延伸的导向柱、滚珠丝杠；所述导向柱与固定板进行固定连接，所述滚珠丝杠与固定板进行转动连接；所述滚珠丝杠的顶端与升降伺服电机的转轴进行同轴固定连接；
所述分体式柔性抓取模块的一端固定设置滑块，所述滑块上设置有上下贯通的导向孔、螺母通孔；所述导向孔内设置润滑套，所述螺母通孔内设置滚珠螺母；
所述润滑套与导向柱进行滑动配合，所述滚珠螺母与滚珠丝杠进行螺纹配合。
本发明还公开一种基于易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品抓取方法，包括以下步骤：
步骤11：升降伺服电机启动，使分体式柔性抓取模块下降至易碎物品的待抓取位置；
步骤12：空气压缩机向气罐内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤13：计算机给控制器下达抓取搬运指令；
步骤14：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀的限定压力；
步骤15：各个气动单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤16：气罐内的空气输入至执行气缸的伸出腔内，执行气缸的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元伸出；同时各个气动控制单元中第一气路上压力传感器将检测的压力值传递给控制器；
步骤17：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器检测到的压力值达到该管路上伺服溢流阀的限定压力时，停止往相应执行气缸的伸出腔内输入空气；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器检测到的压力值均达到相应管路上伺服溢流阀的限定压力，气罐停止往外输气；
步骤18：抓取完毕后，升降伺服电机启动，分体式柔性抓取模块带动易碎物品上升脱离地面，通过移动车轮搬运移动到指定位置；
步骤19：升降伺服电机启动，分体式柔性抓取模块下降使易碎物品落至地面；
步骤110：控制器控制各个三位四通电磁阀左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸的活塞杆带动柔性伸缩单元回缩，直至柔性伸缩单元复位。
本发明还公开一种基于易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品形状判定方法，包括以下步骤：
步骤21：升降伺服电机启动，使分体式柔性抓取模块下降至易碎物品的待抓取位置；
步骤22：空气压缩机向气罐内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤23：计算机给控制器下达形状判定指令；
步骤24：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀的限定压力；
步骤25：各个气动控制单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤26：气罐内的空气输入至执行气缸的伸出腔内，执行气缸的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元伸出；同时各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器检测的气体流量、压力传感器检测的压力值传递给控制器；
步骤27：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器检测到的压力值由恒定状态变大时，停止往相应执行气缸的伸出腔内输入空气；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器检测到的压力值均由恒定状态变大，气罐停止往外输气；
步骤28：各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器检测流入执行气缸伸出腔内的气体流量，并将各个执行气缸伸出腔内的气体流量数据通过控制器传递给计算机；各个气动控制单元中第一气路上的压力传感器检测执行气缸伸出腔内的气体压力，并将各个执行气缸伸出腔内的气体压力值通过控制器传递给计算机；
步骤29：计算机根据每个执行气缸伸出腔内的气体流量和气体压力计算各个柔性伸缩单元的伸出长度，得到物品的外围轮廓形状走向，并将所得形状参数信息保存在计算机的数据库内；
步骤210：控制器控制各个三位四通电磁阀左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸的活塞杆带动柔性伸缩单元回缩，直至柔性伸缩单元复位。
本发明还公开一种基于易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品强度判定方法，包括以下步骤：
步骤31：升降伺服电机启动，使分体式柔性抓取模块下降至易碎物品的待抓取位置；
步骤32：空气压缩机向气罐内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤33：计算机给控制器下达强度判定指令；
步骤34：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀的限定压力；
步骤35：各个气动控制单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤36：气罐内的空气输入至执行气缸的伸出腔内，执行气缸的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元伸出；
步骤37：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器检测到的压力值由恒定状态变大时，停止往相应执行气缸的伸出腔内输入空气；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器检测到的压力值均由恒定状态变大；各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器检测的气体流量、压力传感器检测的压力值传递给控制器；
步骤38：控制器继续控制三位四通电磁阀左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；气罐继续向执行气缸内输入空气，使各个第一气路上的压力传感器检测的压力值增大△P；
步骤39：当第一气路上的压力传感器检测的压力值发生骤降时，停止往相应执行气缸的伸出腔内输入空气，第一气路上压力传感器将检测的压力骤降前的压力值上传至控制器；当第一气路上的压力传感器检测的压力值没有骤降时，继续向相应执行气缸的伸出腔内充入气体，使相应第一气路上的压力传感器检测的压力值继续增大△P，直到所有第一气路上的压力传感器检测的压力值均发生骤降；
步骤310：计算机根据各个第一气路上压力传感器压力骤降前的压力值计算易碎物品相应外壁处的强度，并绘制易碎物品的强度曲线，并将所得强度参数信息保存在计算机的数据库内；
步骤311：控制器控制各个三位四通电磁阀左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸的活塞杆带动柔性伸缩单元回缩，直至柔性伸缩单元复位。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过柔性伸缩模块以及与柔性伸缩模块相连的压力控制系统的设置，使每个柔性伸缩单元均能实现各自的伸出与缩回，以适应易碎物品的外壁形状，从而能够抓取具有不同外壁形状的易碎物品；同时本申请中伺服溢流阀的设置，通过设定其限定压力就能调整柔性伸缩单元对易碎物品的夹紧力，从而能够满足易碎物品对夹紧力的要求，实现对易碎物品的安全、高效抓取。
(2)本发明通过柔性伸缩模块以及与柔性伸缩模块相连的压力控制系统的设置，通过各个柔性伸缩单元的不同伸出长度得到易碎物品的外围轮廓形状走向，从而对所抓取搬运物品的外部形状进行了一定的判定和信息存储；同时柔性伸缩模块与压力控制系统的设置，还能对物品外壁面的强度进行测定。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明易碎物品的分体式柔性抓取机器人的结构示意立体图；
图2为本发明中分体式柔性抓取模块的结构示意主视图；
图3为本发明中分体式柔性抓取模块的结构示意俯视图；
图4为本发明中柔性伸缩模块的结构示意图；
图5为本发明中伸缩块的结构示意图；
图6为本发明中升降移动模块的结构示意主视图。
图7为本发明中升降移动模块的结构示意俯视图。
图8为本发明易碎物品的分体式柔性抓取机器人的抓取动作示意图；
图9为本发明中压力控制系统的示意图(以两个柔性伸缩单元为例)；
图10为本发明易碎物品的分体式柔性抓取机器人进行抓取搬运作业时的工作流程图；
图11为本发明易碎物品的分体式柔性抓取机器人进行形状判定作业时的工作流程图；
图12为本发明易碎物品的分体式柔性抓取机器人进行强度判定作业时的工作流程图；
其中，
1.分体式柔性抓取模块，1-1.柔性抓取壳体，1-2.柔性抓取端盖，1-3.第一螺栓，1-4.柔性伸缩模块，1-4-1.伸缩腔体，1-4-2.伸缩块，1-4-2-1.柔性伸缩单元；
2.易碎物品；
3.底座，3-1.升降伺服电机，3-2.固定板，3-3.导向柱，3-4.滚珠丝杠，3-5.背部固定板，3-6.滑块，3-7.底盘端盖，3-8.底盘机体，3-9.驱动伺服电机，3-10.移动车轮；
4-1.空气压缩机，4-2.空气干燥器，4-3.气罐，4-4.流量控制器，4-5.三位四通电磁阀，4-6.伺服溢流阀，4-7.流量传感器，4-8.压力传感器，4-9.执行气缸。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人，包括底座3、分体式柔性抓取模块1、升降移动模块；
所述底座3底部设置移动车轮3-10，便于机器人移动实现对易碎物品2的搬运；具体地，如图7所示，所述底座3包括呈U型结构的底盘机体3-8，底盘机体3-8两平行边内部分别在4个角安装有用来驱动移动车轮3-10的驱动伺服电机3-9，底盘机体3-8上方与底盘端盖3-7固定连接；
所述升降移动模块位于底座3的上部且与底座3固定连接；
所述分体式柔性抓取模块1位于底座3上部且与升降移动模块相连，所述升降移动模块控制分体式柔性抓取模块1的上下升降移动；具体地，如图2所示，所述分体式柔性抓取模块1包括柔性抓取壳体1-1以及位于上部的呈板状结构的柔性抓取端盖1-2，它们通过3个位于柔性抓取壳体1-1底面三个点处的第一螺栓1-3进行固定连接组成立方壳体；
如图3所示，所述分体式柔性抓取模块1的上下端面之间开设菱形夹取孔，所述菱形夹取孔的四个端面处设置有柔性伸缩模块1-4；如图4-5所示，所述柔性伸缩模块1-4包括与分体式柔性抓取模块1上下端面相连的伸缩腔体1-4-1，具体地，伸缩腔体1-4-1呈长方体壳体结构且一端开口，伸缩腔体1-4-1的开口端面向菱形夹取孔，伸缩腔体1-4-1通过螺栓与分体式柔性抓取模块1的上下端面进行固定连接，所述伸缩腔体1-4-1内设置伸缩块1-4-2，所述伸缩块1-4-2包括若干上下叠放的能够沿菱形夹取孔相应端面垂线方向进行伸缩的柔性伸缩单元1-4-2-1；
每个柔性伸缩单元1-4-2-1均与压力控制系统相连，每个柔性伸缩单元1-4-1均能实现各自的伸出与缩回，以适应易碎物品2的外壁形状。
优选的，所述柔性伸缩单元1-4-2-1为柔性气囊。
优选的，如图9所示，所述压力控制系统包括通过管路依次连接的空气压缩机4-1、空气干燥器4-2、气罐4-3以及位于气罐4-3后端的若干并联的与柔性伸缩单元1-4-2-1一一对应的气动控制单元；
所述气动控制单元包括三位四通电磁阀4-5、执行气缸4-9、控制器；所述三位四通电磁阀4-5的气路输入端与气罐4-3的出口相连，所述三位四通电磁阀4-5的气路输出端与执行气缸4-9相连，所述控制器与三位四通电磁阀4-5的控制输入端相连，即控制器与三位四通电磁阀4-5两端的线圈P1、P2均进行电性连接；
所述执行气缸4-9的活塞杆端部与相应的柔性伸缩单元1-4-2-1相连，从而控制柔性伸缩单元1-4-2-1的伸出或缩回。
优选的，所述三位四通电磁阀4-5的气路输入接口P与气罐4-3的出口相连，三位四通电磁阀4-5的回流接口T与排气管线相连；三位四通电磁阀4-5的气路输出接口A与执行气缸4-9的伸出腔通过第一气路相连，三位四通电磁阀4-5的气路输出接口B与执行气缸4-9的回缩腔通过第二气路相连。
具体地，三位四通电磁阀4-5气路输入接口P与气罐4-3之间的管路上、三位四通电磁阀4-5T接口处排气管线上均设置流量控制器4-4。
优选的，所述第一气路、第二气路上均设置有流量传感器4-7和压力传感器4-8；
所述流量传感器4-7、压力传感器4-8之间的第一气路、第二气路上均设置有伺服溢流阀4-6；
所述伺服溢流阀4-6与控制器相连；控制器能够设定伺服溢流阀4-6内的限定压力，当执行气缸4-9相应腔内的压力大于伺服溢流阀4-6内的限定压力时，伺服溢流阀4-6打开向外排气，降低执行气缸4-9相应腔内的压力安全值；同时，通过预设伺服溢流阀4-6内的限定压力值，能够调整柔性伸缩单元1-4-2-1对易碎物品的夹紧力；其中，控制器对伺服溢流阀4-6的控制采用现有技术就能实现，具体地，控制器通过电机驱动调节伺服溢流阀4-6的弹簧以实现管路中液压力的精确控制，管路中液压力的控制可以实现柔性伸缩单元1-4-2-1的精确控制，继而完成夹持力的调节；
所述流量传感器4-7、压力传感器4-8与控制器进行通信连接，即控制器接收流量传感器4-7、压力传感器4-8传递的流量信号和压力信号；
所述控制器与计算机进行通信连接，即控制器将接收的信号传递给计算机，同时计算机也给控制器下达相关指令。
优选的，如图6所示，所述升降移动模块包括两块上下平行设置的固定板3-2，两块固定板3-2的背侧固定设置背部固定板3-5，所述背部固定板3-5的底部与底座3固定连接；具体地，背部固定板3-5与底盘机体3-8的中部竖直端面采用螺栓固定方式连接；
两块固定板3-2之间设置有沿竖直方向延伸的导向柱3-3、滚珠丝杠3-4；所述导向柱3-3与固定板3-2进行固定连接，所述滚珠丝杠3-4与固定板3-2进行转动连接；所述滚珠丝杠3-4的顶端与升降伺服电机3-1的转轴进行同轴固定连接；具体地，所述导向柱3-3共有两根；
所述分体式柔性抓取模块1的一端固定设置滑块3-6，具体地，滑块3-6通过螺栓与柔性抓取壳体1-1固定连接，所述滑块3-6上设置有上下贯通的导向孔、螺母通孔；所述导向孔内设置润滑套，所述螺母通孔内设置滚珠螺母；
所述润滑套与导向柱3-3进行滑动配合，所述滚珠螺母与滚珠丝杠3-4进行螺纹配合。
实施例2：
如图10所示，基于实施例1中易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品抓取方法，包括以下步骤：
步骤11：升降伺服电机3-1启动，使分体式柔性抓取模块1下降至易碎物品2的待抓取位置；即菱形夹取孔从上到下穿过待抓取的易碎物品；
步骤12：空气压缩机4-1向气罐4-3内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤13：计算机给控制器下达抓取搬运指令；
步骤14：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀4-6的限定压力；通常情况下，设定的各个伺服溢流阀4-6的限定压力相同；
步骤15：各个气动单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤16：气罐3-3内的空气输入至执行气缸4-9的伸出腔内，执行气缸4-9的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元1-4-2-1伸出；同时各个气动控制单元中第一气路上压力传感器4-8将检测的压力值传递给控制器；
步骤17：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器4-8检测到的压力值达到该管路上伺服溢流阀4-6的限定压力时，停止往相应执行气缸4-9的伸出腔内输入空气，此时与该执行气缸4-9相连的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部已经夹紧易碎物品的外壁；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器4-8检测到的压力值均达到相应管路上伺服溢流阀4-6的限定压力，气罐3-3停止往外输气，此时所有的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部均夹紧易碎物品2的外壁，从而实现对易碎物品2外轮廓的包覆式抓取，如图8所示；
具体地，空气流通回路为：空气从气罐4-3经第一气路流通到执行气缸4-9的伸出腔促使活塞杆伸出，同时执行气缸4-9回缩腔的气体经第二气路、T接口处的排气管线排出；
其中，柔性伸缩单元1-4-2-1抓取易碎物品的具体过程如下：
空气经第一气路进入到执行气缸4-9的伸出腔，当执行气缸4-9伸出腔内的压力达到一定值时，气压克服执行气缸4-9中活塞与缸内壁之间的摩擦而促使执行气缸4-9的活塞杆伸出，在执行气缸4-9内活塞杆开始伸出至柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部接触到易碎物品外壁之前，执行气缸4-9伸出腔内的压力保持恒定，因此该过程中，第一气路上压力传感器4-8检测的压力值是基本恒定不变的；
当柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部接触到易碎物品外壁后，执行气缸4-9的活塞杆不能继续伸出，此时执行气缸4-9伸出腔内空气的输入会使气压增大，因此，当第一气路上压力传感器4-8检测的压力值由恒定状态开始变大时，说明柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部已经接触到易碎物品的外壁；
此后，空气继续输入到执行气缸4-9的伸出腔内，直到第一气路上的压力传感器4-8检测到的压力值达到伺服溢流阀4-6的限定压力时停止输入空气，此时伸出腔内的气压达到所需要的夹紧力时；其中，预设伺服溢流阀4-6内的限定压力值，能够调整柔性伸缩单元1-4-2-1对易碎物品的夹紧力；在对物品抓取过程中，第一气路上压力传感器4-8检测的压力值通过进气与伺服溢流阀4-6配合实现动态平衡；
步骤18：抓取完毕后，升降伺服电机3-1启动，分体式柔性抓取模块1带动易碎物品2上升脱离地面，通过移动车轮3-10搬运移动到指定位置；
步骤19：升降伺服电机3-1启动，分体式柔性抓取模块1下降使易碎物品2落至地面；
步骤110：控制器控制各个三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸4-9的活塞杆带动柔性伸缩单元1-4-2-1回缩，直至柔性伸缩单元1-4-2-1复位。
具体地，空气流通回路为：空气从气罐4-3经第二气路流通到执行气缸4-9的回缩腔促使活塞杆回缩，同时执行气缸4-9伸出腔的气体经第一气路、T接口处的排气管线排出。
实施例3：
如图11所示，基于实施例1中易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品形状判定方法，包括以下步骤：
步骤21：升降伺服电机3-1启动，使分体式柔性抓取模块1下降至易碎物品2的待抓取位置；即菱形夹取孔从上到下穿过待抓取的易碎物品；
步骤22：空气压缩机4-1向气罐4-3内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤23：计算机给控制器下达形状判定指令；
步骤24：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀4-6的限定压力；
步骤25：各个气动控制单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤26：气罐3-3内的空气输入至执行气缸4-9的伸出腔内，执行气缸4-9的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元1-4-2-1伸出；同时各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器4-7检测的气体流量、压力传感器4-8检测的压力值传递给控制器；
步骤27：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器4-8检测到的压力值由恒定状态变大时，停止往相应执行气缸4-9的伸出腔内输入空气，此时与该执行气缸4-9相连的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部已经接触到易碎物品的外壁；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器4-8检测到的压力值均由恒定状态变大，气罐3-3停止往外输气，此时所有的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部均接触易碎物品2的外壁；
当对易碎物品进行形状判定时，当第一气路上压力传感器4-8检测的压力值由恒定状态开始变大时，说明柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部已经接触到易碎物品的外壁，此时停止输入空气即可；以此类推可以得到不同高度上所需要夹持的易碎物品的外壁形状轮廓曲线，由此可以得到易碎物品整体的外壁形状曲线，此工作完成了易碎物品的形状判定，通过第一气路中的流量传感器4-7可以检测流入执行气缸4-9伸出腔内的气体量；
此时执行气缸4-9伸出腔内的气压即第一气路上压力传感器4-8检测的压力值将小于伺服溢流阀4-6的限定压力，即在形状判定过程中，不会有空气由伺服溢流阀4-6排出，从而保证流量传感器4-7检测的气体流量全部进入到执行气缸4-9内的伸出腔内；
步骤28：各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器4-7检测流入执行气缸4-9伸出腔内的气体流量，并将各个执行气缸4-9伸出腔内的气体流量数据通过控制器传递给计算机；各个气动控制单元中第一气路上的压力传感器4-8检测执行气缸4-9伸出腔内的气体压力，并将各个执行气缸4-9伸出腔内的气体压力值通过控制器传递给计算机；
步骤29：计算机根据每个执行气缸4-9伸出腔内的气体流量和气体压力计算各个柔性伸缩单元1-4-2-1的伸出长度，得到物品的外围轮廓形状走向，并将所得形状参数信息保存在计算机的数据库内；
步骤210：控制器控制各个三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸4-9的活塞杆带动柔性伸缩单元1-4-2-1回缩，直至柔性伸缩单元1-4-2-1复位。
实施例4：
如图12所示，基于实施例1中一种易碎物品的分体式柔性抓取机器人的物品强度判定方法，包括以下步骤：
步骤31：升降伺服电机3-1启动，使分体式柔性抓取模块1下降至易碎物品2的待抓取位置；即菱形夹取孔从上到下穿过待抓取的易碎物品；
步骤32：空气压缩机4-1向气罐4-3内冲入高压气体并达到预设压力；
步骤33：计算机给控制器下达强度判定指令；
步骤34：各个气动控制单元中的控制器设定伺服溢流阀4-6的限定压力；
步骤35：各个气动控制单元中的控制器控制相应三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；
步骤36：气罐3-3内的空气输入至执行气缸4-9的伸出腔内，执行气缸4-9的活塞杆带动相应的柔性伸缩单元1-4-2-1伸出；
步骤37：当气动控制单元中第一气路上的压力传感器4-8检测到的压力值由恒定状态变大时，停止往相应执行气缸4-9的伸出腔内输入空气，此时与该执行气缸4-9相连的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部已经接触到易碎物品的外壁；直到所有气动控制单元第一气路上压力传感器4-8检测到的压力值均由恒定状态变大；各个气动控制单元中第一气路上的流量传感器4-7检测的气体流量、压力传感器4-8检测的压力值传递给控制器；此时所有的柔性伸缩单元1-4-2-1的外端部均接触易碎物品2的外壁；
步骤38：控制器继续控制三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1得电、右端的线圈P2失电，使PA接通，BT接通；气罐继续向执行气缸内输入空气，使各个第一气路上的压力传感器4-8检测的压力值增大△P，即使每个执行气缸4-9的伸出腔内的压力增大△P，即对该执行气缸4-9对应的易碎物品的外轮廓处施加了△P的压力；
步骤39：当第一气路上的压力传感器4-8检测的压力值发生骤降时，此时第一气路上流量传感器4-7检测的流量值发生骤升，停止往相应执行气缸4-9的伸出腔内输入空气，此时与该执行气缸4-9相对应的易碎物品的外壁处已被破坏，第一气路上压力传感器4-8将检测的压力骤降前的压力值上传至控制器，控制器将压力值上传至计算机；当第一气路上的压力传感器4-8检测的压力值没有骤降时，继续向相应执行气缸4-9的伸出腔内充入气体，使相应第一气路上的压力传感器4-8检测的压力值继续增大△P，直到所有第一气路上的压力传感器4-8检测的压力值均发生骤降；
步骤310：计算机根据各个第一气路上压力传感器4-8压力骤降前的压力值计算易碎物品相应外壁处的强度，并绘制易碎物品的强度曲线，并将所得强度参数信息保存在计算机的数据库内；
步骤311：控制器控制各个三位四通电磁阀4-5左端的线圈P1失电、右端的线圈P2得电，使PB接通，AT接通，各个执行气缸4-9的活塞杆带动柔性伸缩单元1-4-2-1回缩，直至柔性伸缩单元1-4-2-1复位。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种连杆举升机构