末端执行器及机器人的制作方法

本申请属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种末端执行器及机器人。

背景技术：

目前，机器人已经被广泛应用在流水线作业中，其中具有真空吸盘末端执行器的机器人可以应用到玻璃搬运、钣金冲压、食品包装、电子产品组装和工序流转等多个领域中。但是，现有的真空吸盘末端执行器的体积较大，难以在狭小的空间内实现零件的抓取。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种末端执行器及机器人，包括但不限于解决真空吸盘末端执行器的体积较大、难以在狭小的空间内操作的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种安装于机械臂的末端的末端执行器，包括用于与所述机械臂可拆卸连接的本体和固定于所述本体上的吸盘，所述本体的内部开设有气道，所述本体的外壁开设有进气孔和出气孔，所述进气孔与所述气道的一端连通，所述出气孔用于连通所述气道的另一端和所述机械臂的末端，所述吸盘连接于所述进气孔的外侧并与所述进气孔连通。

在一个实施例中，所述末端执行器包括：

至少一个吸盘组，所述吸盘组包括至少两个所述吸盘；

所述本体的内部开设有至少一个所述气道，所述气道包括：

主气道，与所述出气孔连通；以及

至少两个支气道，分别与所述主气道和至少两个所述进气孔连通，各所述进气孔与所述主气道的间距相等。

在一个实施例中，所述本体的外壁还开设有清理口，所述清理口与所述气道连通；所述末端执行器还包括：

堵头，封堵所述清理口。

在一个实施例中，所述本体上还开设有用于供气管和真空发生器容设的容置槽，所述容置槽用于与所述出气孔和所述机械臂的末端连通。

本申请实施例还提供了一种机器人，包括机械臂、气管和上述末端执行器，所述机械臂的端部设有中空关节，所述气管穿设于所述中空关节中，所述末端执行器可拆卸连接于所述中空关节上。

在一个实施例中，所述机械臂的内部设有控制板和电磁阀，所述电磁阀与所述控制板电连接，所述机器人还包括：

真空发生器，通过所述气管与所述电磁阀和所述出气孔连接。

在一个实施例中，所述真空发生器设于所述机械臂上，并与所述电磁阀集成为真空发生器组件。

在一个实施例中，所述机械臂还包括：

防护罩，罩设于所述真空发生器组件的外侧。

在一个实施例中，所述机器人还包括：

升降组件，用于驱使所述机械臂上升或下降。

在一个实施例中，所述机械臂包括：

第一臂体，与所述升降组件连接；

第二臂体，所述第二臂体的一端通过所述中空关节与所述第一臂体连接；以及

第三臂体，所述第三臂体的一端通过所述中空关节与所述第二臂体的另一端连接，所述第三臂体的另一端通过所述中空关节与所述末端执行器连接。

本申请提供的末端执行器及机器人的有益效果在于：采用了气道取代气管输送空气，由于气道是开设在本体的内部，不需要占用额外的空间，不仅使末端执行器的外观更加整洁，还使末端执行器的结构更加紧凑，有利于减小末端执行器的体积，从而解决了真空吸盘末端执行器的体积较大、难以在狭小的空间内操作的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一、三、四和五提供的末端执行器的立体分解示意图；

图2为本申请实施例一、三、四和五提供的末端执行器的中剖面示意图；

图3为图2中a-a方向的剖面示意图；

图4为本申请实施例二、三、四和六提供的末端执行器的立体分解示意图；

图5为本申请实施例二、三、四和六提供的末端执行器的中剖面示意图；

图6为图5中b-b方向的剖面示意图。

图7为本申请实施例四提供的机器人的立体示意图；

其中，图中各附图标记：

1—机器人；

10—末端执行器、11—本体、12—吸盘组、13—转接法兰、111—气道、112—进气孔、113—出气孔、114—清理口、115—容置槽、116—连接孔、120—吸盘、1111—主气道、1112—支气道；

20—机械臂、21—中空关节、22—电磁阀、23—真空发生器组件、24—防护罩、201—第一臂体、202—第二臂体、203—第三臂体；

30—升降组件；

40—真空发生器。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定在”或“设置在”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接在”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种安装在机械臂20的末端上的末端执行器10，其包括本体11和吸盘120，其中，本体11用于与机械臂20可拆卸连接，在本体11的内部开设有气道111，在本体11的外壁上开设有进气孔112和出气孔113，进气孔112与气道111的一端连通，出气孔113用于连通气道111的另一端和机械臂20的末端，吸盘120连接在进气孔112的外侧并且与本体11固定连接，吸盘120与进气孔112连通。

在实际应用中，通过内置在机械臂20内部的气管和出气孔113将真空发生器40与气道111连接在一起，使连通进气孔112的吸盘120产生吸力，通过吸力将体积较大、质量较重的零件吸住实现抓取。

本实施例提供的末端执行器10，采用了气道111取代气管输送空气，由于气道111是开设在本体11的内部，不需要占用额外的空间，不仅使末端执行器10的外观更加整洁，还使末端执行器10的结构更加紧凑，有利于减小末端执行器10的体积，从而解决了真空吸盘末端执行器的体积较大、难以在狭小的空间内操作的技术问题。

进一步地，请参阅图1至图3，在本实施例中，末端执行器10包括一个吸盘组12，吸盘组12包括至少两个吸盘120，此处优选为包括四个吸盘120；在本体11的内部开设有一个气道111，气道111与吸盘组12一一对应，并且气道111包括主气道1111和至少两个支气道1112，其中，主气道1111与出气孔113连通，至少两个支气道1112分别与主气道1111和至少两个进气孔112连通，即至少两个支气道1112相接在一个主气道1111上，每个支气道1112与一个进气孔112连通，并且每个进气孔112与主气道1111的间距相等，这样可以确保每个吸盘120产生的吸力一致，从而有利于提升末端执行器10抓取零件时的可靠性。

进一步地，请参阅图2和图3，在本实施例中，在本体11的外壁上还开设有清理口114，清理口114与气道111连通；同时，末端执行器10还包括堵头(未图示)，该堵头封堵清理口114。具体地，在本体11的外壁上可以开设有一个或者多个清理口114，清理口114可以与主气道1111或者支气道1112一对一连通，这样通过清理口114可以方便对主气道1111和/或支气道1112进行清理，进而确保气道111畅通；在末端执行器10执行任务时，清理口114被堵头堵住，有效地防止了气道111漏气导致吸盘120的吸力降低。

实施例二：

请参阅图4至图6，本实施例提供的末端执行器与实施例一的基本一致，不同之处在于：末端执行器10包括两个或者两个以上的吸盘组12，同时，在本体11的内部开设有两个或者两个以上的气道111。这样可以有效地提高末端执行器10的吸力，使末端执行器10可以执行抓取更大表面积和更高重量的零件的任务。

实施例三：

请参阅图1、图2、图4和图5，本实施例提供的末端执行器与实施例一或二的基本一致，不同之处在于：在本体11上还开设有用于供气管和真空发生器40容设的容置槽115，容置槽115用于与出气孔113和机械臂20的末端连通。具体地，在本体11上还开设有连接孔116，连接孔116位于出气孔113的旁侧，并且连接孔116用于连通容置槽115和机械臂20的内腔。容置槽115既可以供气管容置，又可以供真空发生器40容置，避免了气管和真空发生器40暴露在本体11外，使得末端执行器10的外观更加整洁和美观。

实施例四：

请参阅图1、图2、图4、图5和图7，本实施例提供了一种机器人1，其包括机械臂20、气管(未图示)和实施例一或二提供的末端执行器10，其中，机械臂20的端部设置有中空关节21，该气管穿设在中空关节21中，末端执行器10可拆卸连接在中空关节21上。具体地，末端执行器10可以直接或者通过转接法兰13拆装在中空关节21的远离所述机械臂20的端面上，这样有利于对末端执行器10进行更换，使机器人1可以适用在多种场景上；中空关节21的中部具有贯穿自身的通孔，气管依次穿设在机械臂20的内腔和中空关节21的通孔内，气管的伸出中空关节21的通孔外的一端与本体11的出气孔113连接。这样气管隐藏在机械臂20的内部，不仅有效地利用了机械臂20内部的空间，还使机器人1的外观更加整洁和美观。

进一步地，请参阅图1和图2，在本实施例中，在机械臂20的内部设有控制板和电磁阀22，其中，电磁阀22与该控制板电连接，同时，机器人1还包括真空发生器40，真空发生器40通过气管与电磁阀22和末端执行器10的出气孔113连接。具体地，真空发生器40设置在机械臂20的内部，电磁阀22的进气口通过气管与外部气源连接，电磁阀22的出气口通过气管与真空发生器40的进气口连接，真空发生器40的吸气口通过气管与本体11的出气孔113连接。在末端执行器10执行任务的过程中，电磁阀22的开关直接由控制板控制，当电磁阀22打开时，真空发生器40对本体11的气道111进行抽真空使吸盘120产生吸力，进而完成对零件的抓取，当电磁阀22关闭时，真空发生器40关闭，吸盘120上的吸力消失，进而完成对零件的释放。由于真空发生器40设置在机械臂20的内部，使得真空发生器40与电磁阀22和本体11的气道111的连接距离缩短，有利于提升末端执行器10的吸力和灵敏度。

进一步地，请参阅图7，在本实施例中，机器人1还包括升降组件30，升降组件30可以是同步带电动滑台或者丝杠电动滑台等，沿竖直方向设置，用于驱使机械臂20作上升或者下降的动作。

进一步地，请参阅图1和图7，在本实施例中，机械臂20包括第一臂体201、第二臂体202和第三臂体203，其中，第一臂体201与升降组件30连接，第二臂体202的一端通过中空关节21与第一臂体201连接，第三臂体203的一端通过中空关节21与第二臂体202的另一端连接，第三臂体203的另一端通过中空关节21与末端执行器10连接。具体地，第一臂体201与升降组件30的滑块紧固连接，受升降组件30的驱使实现上升或者下降，第二臂体202可以绕设置在第一臂体201上的中空关节21作水平摆动，第三臂体203可以绕设置在第二臂体202上的中空关节21作水平摆动，末端执行器10可以在设置在第三臂体203上的中空关节21的驱使下绕竖直方向转动，并且第一臂体201、第二臂体202、第三臂体203和末端执行器10从上向下依次层叠设置，进而可以避免第一臂体201、第二臂体202、第三臂体203和末端执行器10之间发生运动干涉，有效地提升了机器人1的作业范围和灵活度。

实施例五：

请参阅图1、图2和图7，本实施例提供的机器人与实施例四的基本一致，不同之处在于：机器人1包括实施例三提供的末端执行器10，真空发生器40容设在容置槽115内。

实施例六：

请参阅图4和图5，本实施例提供的机器人与实施例四的基本一致，不同之处在于：真空发生器40设置在机械臂20的外表面上，并且真空发生器40与电磁阀22集成为真空发生器组件23，即真空发生器组件23设置在机械臂20的外表面上，其兼具真空发生器和电磁阀的功能，这样有利于减少机器人1的零件，使机器人1的结构更加简单。可以理解的是，真空发生器组件23与末端执行器10的本体11上的气道111可以是一对一配合，也可以是一对多配合，一对一配合时，多个吸盘组12可以被多个真空发生器组件23分别控制，从而使机器人1可以适用在多种场景上。

进一步地，请参阅图4和图5，在本实施例中，机械臂20包括防护罩24，防护罩24罩设在真空发生器组件23的外侧，用于保护真空发生器组件23免受意外刮碰，有利于延长真空发生器组件23的使用寿命，使机器人1的外观更加整洁和美观。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。