(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210853852.X (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 沈阳富润太阳能科技 开发有限公司 地址 110122 辽宁省沈阳市沈北新区沈北 路49号 (72)发明人 邱小璐　李博文　夏之秋　王春鹏　 (74)专利代理 机构 沈阳铭扬联创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 21241 专利代理师 屈芳 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 15/08(2006.01) B25J 19/02(2006.01) (54)发明名称 一种变长度连续型机 器人及抓捕方法 (57)摘要 本发明机器人领域， 具体地而言为一种变长 度连续型机器人及抓捕方法。 该机器人包括： 控 制箱、 基关节、 柔性抓捕器以及长度伸缩器； 柔性 抓捕器通过控制驱动线的长短实现包络方式抓 取目标； 长度伸缩器与柔性抓捕器连接， 将柔性 抓捕器推出或收回， 实现有效抓捕长度的增减； 基关节位于长度伸缩器与控制箱之间， 实现柔性 抓捕器在二维平面内不同方向角目标的调整； 控 制箱内设置有驱动线的控制结构以及控制器， 所 述控制模块用于发出指令， 控制驱动线、 长度伸 缩器以及基关节。 本发明对尺 寸和形状不同的目 标的抓捕， 扩展被抓捕目标的范围， 具有控制简 捷、 用途广泛的优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115366094 A 2022.11.22 CN 115366094 A 1.一种可变长度连续型机器人， 其特 征在于， 该机器人包括： 控制箱、 基关节、 柔 性抓捕器以及长度伸缩器； 所述柔性抓捕器通过控制驱动线的长短实现包络方式抓取目标； 所述长度伸缩器与所述柔性抓捕器连接， 将柔性抓捕器推出或收回， 实现有效抓捕长 度的增减； 所述基关节位于长度伸缩器与控制箱之间， 实现柔性抓捕器在二维平面内不同方向角 目标的调整； 所述控制箱内设置有驱动线的控制结构以及控制器， 所述控制模块用于发出指令， 控 制驱动线、 长度伸缩器以及基关节。 2.按照权利要求1所述的可变长度连续型机器人， 其特征在于， 所述柔性抓捕器包括多 个节盘固定在两根柔性骨架上， 节盘的横截面为圆形， 在节盘上等圆心角分布有三个穿入 孔， 三个穿入孔分别用于穿入两个柔 性骨架和一个驱动线。 3.按照权利要求2所述的可变长度连续型机器人， 其特征在于， 所述节盘之间具有间 距， 柔性骨架采用超弹镍钛 合， 所述驱动线采用尼龙 材质。 4.按照权利要求2所述的可变长度连续型机器人， 其特征在于， 所述长度伸缩器包括硬 质支撑套管以及与硬质支撑套管连接的伸缩杆， 所述伸缩杆与柔性抓捕器固定， 柔性抓捕 器远端安装传感器安置座， 以硬质套管远端为起始点， 至外露的柔性抓捕器远端即传感器 安置座为终点， 此长度为有效抓捕长度。 5.按照权利要求2所述的可变长度连续型机器人， 其特征在于， 所述基关节包括转动关 节以及电机 C， 通过电机 C根据控制模块对转动关节进行控制。 6.按照权利要求2所述的可变长度连续型机器人， 其特征在于， 所述控制箱内设置一电 机A， 所述电机A 通过联轴器连接驱动线， 在所述 驱动线上安装有拉力 传感器， 所述拉力 传感 器采集的信号传递至一数据采集 卡， 由信息采集 卡上传给控制模块和上位机 。 7.一种可变长度连续型机器人的抓捕方法， 其特征在于， 根据预先已知的目标位置和 大小的信息， 调节电机B和电机C使伸长量和旋转角到达期望值， 之后柔性抓捕器以包络形 式形成弯曲角度抓捕目标， 具体包括： 平面转动， 依靠电机 C实现基关节的平转， 根据目标 所在的位置， 确定抓捕方向； 调节长度， 完成平面转动后， 根据目标的大小和形状， 确定有效抓捕长度的长度伸长量 后， 通过电机B实现伸长量的调节； 缠绕抓捕， 调节到合适的长度后， 驱动线开始收紧， 对目标进行抓捕， 通过电机A控制驱 动线的实现柔 性抓捕器形变进 而形成全 包络完成对目标的抓捕。 8.按照权利要求7所述的抓捕方法， 其特征在于， 所述弯曲角度使用RBF神经网络进行 预测， 当已知当前驱动线的拉力F(t)、 弯曲角度α(t)、 伸长量Δl(t)和旋转角度 预测 出下一时刻唯一的弯曲角度 当预测角度满足 时， 认为已经对目标 完成全包络。 9.按照权利要求8所述的抓捕方法， 其特征在于， 当电机B和电机C到达指定状态后停 止， 按照一个角度ω1驱动电机A， 并根据判断的预测角度满足 的条件， 以ω1/ 2驱动电机A进行抓紧。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115366094 A 210.按照权利要求9所述的抓捕方法， 其特征在于， 形成全包络至将目标抓紧的过程中， 电机A的角速度会捕捉到一次突变， 即角速度陡然降低， 根据该突变判断目标是否已抓紧， 否则电机A继续驱动直至捕捉到角速度的突变。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115366094 A 3