一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具的制作方法

1.本公开涉及智能家电技术领域，尤其涉及一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具。


背景技术：

2.随着机器人技术的发展，提出了机器人在厨房代替人制作各种美食，机械手代替人手干活的新需求。由于现有的厨具都是方便人为使用的，为满足机器人在厨房环境工作的需求，需要重新设计方便机器人抓取厨房用品或者食物的工具。但是，目前对厨房机器人的研究较少，大部分用于厨房机器人的电动工具是直接安装在机器人上使用的，不方便更换，另一方面电动工具需要额外的驱动力，外接引线不方便且电池驱动的电池容量和驱动力也是一大问题。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具，不仅方便机器人快速更换，而且无需额外电驱动。所述技术方案如下：
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具，其特征在于，包括：机械手抓取定位组件、机械转动组件和夹片组件；所述机械转动组件的一端与所述机械手抓取定位组件机械连接，另一端固定连接所述夹片组件；所述夹片组件包括左夹片和右夹片；所述机械手抓取定位组件在外力作用下沿指定方向进行机械运动，以通过所述机械转动组件带动所述夹片组件的左夹片和右夹片开合以夹取物品。
5.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
6.本实用新型中的一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具系统，一方面通过欠驱动设计，实现了工具自动复位，无需额外动力，实现了整个快换系统无动力切换，降低了系统的复杂性；另一方面具有较大的抓取定位容错度，使得厨房机器人工作的可靠性增加。
7.在一个实施例中，所述机械手抓取定位组件包括：
8.本体，所述本体内部中空；
9.两个机械手抓取块，在所述指定方向上分设于所述本体两端；各机械手抓取块与所述本体通过滑动组件连接，所述机械手抓取块可相对于所述本体沿所述指定方向往复滑动；
10.第一复位弹簧和第二复位弹簧；所述第一复位弹簧一端固定于所述本体内部，另一端与一个机械手抓取块相对本体的一个侧面固定连接，所述第二复位弹簧一端固定于所述本体内部，另一端与另一个机械手抓取块相对本体的一个侧面固定连接。
11.在一个实施例中，所述机械手抓取定位组件包括：
12.本体，所述本体内部中空；
13.两个机械手抓取块，在所述指定方向上分设于所述本体两端；各机械手抓取块与所述本体通过滑动组件连接，所述机械手抓取块可相对于所述本体沿所述指定方向往复滑
动；
14.第三复位弹簧，安装于所述本体内部，所述第三复位弹簧的两端分别与所述两个机械手抓取块的相对侧面固定连接。
15.在一个实施例中，所述机械手抓取块的一端嵌套于所述本体内部，且嵌套于所述本体内部的端面设有一凸台，所述凸台在垂直于所述指定方向的平面内的外围尺寸大于所述机械手抓取块与所述本体相互嵌套部分的尺寸。
16.在一个实施例中，所述机械转动组件包括：两个第一传动连杆和两个第二传动连杆；
17.每个所述第一传动连杆一端与一个所述机械手抓取块活动连接，另一端与一个第二传动连杆的一端活动连接，每个所述第一传动连杆的中部通过第一铰接点铰接固定；
18.两个所述第二传动连杆的另一端分别固定连接所述左夹片、右夹片，每个所述第二传动连杆的中部通过第二铰接点铰接固定。
19.在一个实施例中，所述第一传动连杆包括第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂一体成型为l型；所述第一铰接点位于所述l型的转折位置；
20.所述第一臂上设有第一腰型孔，所述第一臂通过穿过所述第一腰型孔的连接件与所述机械手抓取块连接。
21.在一个实施例中，所述第二传动连杆上设有第二腰型孔，所述第二传动连杆通过穿过所述第二腰型孔的连接件与所述第一传动连杆连接。
22.在一个实施例中，所述第二传动连杆下端具有插槽，所述左夹片和右夹片上端具有插齿，所述插齿外形尺寸和所述插槽相匹配。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
25.图1是本实用新型提供的一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具的结构示意图；
26.图2为厨房机器人的机械手抓取图1所示工具的示意图；
27.图3是本实用新型提供的一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具的内部结构示意图。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.本公开实施例提供一种厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具，如图1 所示，该工具包括：机械手抓取定位组件1、机械转动组件2和夹片组件；机械转动组件2的一端与机
械手抓取定位组件1机械连接，另一端固定连接夹片组件；夹片组件包括左夹片31和右夹片32。
30.图2为厨房机器人的机械手4抓取图1所示工具的示意图。图1所示工具的工作原理为：机械手抓取定位组件1在外力(即：厨房机器人使用该工具时抓握机械手4抓取定位组件1时所产生的的力)作用下沿指定方向进行机械运动，以通过机械转动组件2带动夹片组件的左夹片31和右夹片32开合以夹取物品。针对图1所示装置，所述指定方向为图1中的左右侧方向。
31.图3是图1中厨房机器人制作菜品的欠驱动末端工具的内部结构示意图。如图3中所示，机械手抓取定位组件1包括：本体11、两个机械手抓取块12、第一复位弹簧13和第二复位弹簧14。
32.其中，本体11内部中空；两个机械手抓取块12在所述指定方向上分设于本体11两端，各机械手抓取块12与本体11通过滑动组件连接，机械手抓取块12可相对于本体11沿所述指定方向往复滑动；第一复位弹簧13一端固定于本体11内部，另一端与图3中左侧机械手抓取块12的右侧面固定连接，第二复位弹簧14一端固定于本体11内部，另一端与图3中右侧机械手抓取块12的左侧面固定连接。
33.在一可选实施例中，图3中所示的第一复位弹簧13和第二复位弹簧14 也可实现为第三复位弹簧，即机械手抓取定位组件1包括：本体11、两个机械手抓取块12和一个第三复位弹簧。其中，本体11内部中空；两个机械手抓取块12在所述指定方向上分设于本体11两端，各机械手抓取块12与本体 11通过滑动组件连接，机械手抓取块12可相对于本体11沿所述指定方向往复滑动；第三复位弹簧安装于本体11内部，第三复位弹簧的两端分别与两个机械手抓取块12的相对侧面固定连接，即对于图3所示的两个机械手抓取块 12，第三复位弹簧的左端与左侧机械手抓取块12的右侧面固定连接，第三复位弹簧的右端与右侧机械手抓取块12的左侧面固定连接。
34.图3所示工具中，当厨房机器人沿图3中箭头a、b方向抓取左右两侧的机械手抓取块12时，机械手抓取块12会相对于本体11向本体11内部滑动，从而带动机械转动组件2动作，随后，当箭头a、b方向的外力消失时，在第一复位弹簧13和第二复位弹簧14(或第三复位弹簧)的作用下，左右两侧的机械手抓取块12又会相对于本体11向两侧滑动打开，从而带动机械转动组件2向反方向动作。
35.优选地，如图3中所示，机械手抓取块12的一端嵌套于本体11内部，且嵌套于本体11内部的端面设有一凸台121，凸台121在垂直于所述指定方向的平面内的外围尺寸大于机械手抓取块12与本体11相互嵌套部分的尺寸。例如，机械手抓取块12的主主体为一端面直径为r1的圆柱时所述凸台为一端面直径为r2的圆形凸台且r2》r1。由此，当机械手抓取块12在复位弹簧的作用下相对于本体11往外侧滑动时，所述凸台121可以对机械手抓取块 12往外运动的最大行程进行限位，防止机械手抓取块12的嵌套端滑出本体 11。
36.在一可选实施例中，如图3所示，机械转动组件2可以包括：两个第一传动连杆21和两个第二传动连杆22；其中，每个第一传动连杆21一端与一个机械手抓取块12活动连接，另一端与一个第二传动连杆22的一端活动连接，每个第一传动连杆21的中部通过第一铰接点c铰接固定，例如图3中所示，第一铰接点c可以固定于机械转动组件2的外壳23的侧面背板上；此外，两个第二传动连杆22的另一端分别固定连接左夹片31、右夹片32，每个所述第二
传动连杆22的中部通过第二铰接点d铰接固定。
37.优选地，如图3中所示，第一传动连杆21包括第一臂211和第二臂212，第一臂211和第二臂212一体成型为l型；第一铰接点c位于l型的转折位置；第一臂211上设有第一腰型孔，第一臂211通过穿过第一腰型孔的连接件与机械手抓取块12连接。
38.优选地，如图3中所示，第二传动连杆22上设有第二腰型孔，第二传动连杆22通过穿过第二腰型孔的连接件与第一传动连杆21连接。
39.优选地，如图3中所示，第二传动连杆22下端具有插槽，所述左夹片 31和右夹片32上端具有插齿，所述插齿外形尺寸和所述插槽相匹配，以便所述左夹片31或右夹片32插入第二传动连杆22的插槽中并进行固定，此设计能够便于夹片的更换。
40.图3所示工具的工作原理为：当厨房机器人的机械手4按压对称安装在本体11两侧的机械手抓取块12时，机械手抓取块12会在本体11上滑动，滑动的过程中会带动第一传动连杆21的上端往本体11的内侧中部运动，由于第一传动连杆21的中部铰接固定，第一传动连杆21的下端会相对于本体 11往图3所示图纸平面的左右两侧打开，即左、右两侧的第一传动连杆21 会分别带动左、右两侧的第二传动连杆22的上端相对于本体11的中心做打开运动，由于第二传动连杆22的中部铰接固定，则左侧第二传动连杆22的下端会带动左夹片31往右侧运动，而右侧第二传动连杆22的下端会带动右夹片32往左侧运动，即两个夹片会同时向中间运动，来实现夹取实物。在整个过程中，由于复位弹簧的作用，使得机械手抓取块12与厨房机器人的机械手4会紧密接触，当按压的力松开时，由于复位弹簧的作用，会自动使得机械手抓取块12向两侧分开，从而通过第一传动连杆21、第二传动连杆22的运动，带动左、右夹片分开。为了方便厨房机器人的机械手4快速抓取到机械手抓取定位组件1，机械手抓取块12的外形与厨房机器人的机械手4的抓取面形状适应性设计，使得厨房机器人的机械手与机械手抓取块12具有很大容错度，保证了快速准确抓取。
41.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
42.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。