抓取手爪
阅读：371发布：2020-05-11
专利汇可以提供抓取手爪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种示例性 手爪 ，所述手爪可包括：一个基部；附接到所述基部的两个或更多个 手指 ，每个手指可朝向和远离一个或多个另外的所述手指移动；以及在所述基部处或在一个或多个所述手指处的一个或多个口，以通过 真空 形成抽吸 力 。，下面是抓取手爪专利的具体信息内容。
1.一种手爪，包括：
一个基部；
附接到所述基部的两个或多个手指；以及
位于所述基部上或所述两个或更多个手指中的至少一者上的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。
2.根据权利要求1所述的手爪，其中所述两个或更多个手指中的每一者包括在一个或多个接头处互连的并且可围绕所述一个或多个接头移动的多个部件。
3.根据权利要求1所述的手爪，其中所述两个或更多个手指中的每一者具有面向一个或多个另外的所述手指的内表面和背向一个或多个另外的所述手指的外表面；并且其中所述一个或多个口位于所述手指的内表面上。
4.根据权利要求1所述的手爪，其中所述两个或更多个手指中的每一者具有面向一个或多个另外的所述手指的内表面和背向一个或多个另外的所述手指的外表面；并且其中所述一个或多个口位于所述手指的外表面上。
5.根据权利要求1所述的手爪，其中所述两个或更多个手指中的至少一者具有可被构造为背向所述基部的顶端，
其中所述一个或多个口中的至少一者位于所述顶端上。
6.根据权利要求3、4或5所述的手爪，其中所述口中的至少一者在所述基部上。
7.根据权利要求1所述的手爪，其中所述两个或更多个手指中的每一者具有面向另外的所述手指的内表面、背向另外的所述手指的外表面以及可被构造为背向所述基部的顶端；并且
其中，对于所述手指中的每一者，所述口中的至少一者位于所述内表面、所述外表面和所述顶端中的至少两者上。
8.根据权利要求7所述的手爪，其中所述口中的至少一者也在所述基部上。
9.根据权利要求1所述的手爪，还包括：
一个或多个真空源，以产生用于所述一个或多个口的真空；以及
一个或多个控制器，以控制所述真空源产生真空。
10.根据权利要求9所述的手爪，其中所述一个或多个控制器被构造为控制所述一个或多个真空源独立地向单个口施加真空。
11.根据权利要求1所述的手爪，还包括设置在所述基部中的管道，所述管道可从所述基部延伸，并且可收缩回所述基部。
12.根据权利要求11所述的手爪，还包括：
所述管道上的口，以通过真空提供抽吸力。
13.根据权利要求12所述的手爪，其中所述口在所述管道的顶端上。
14.根据权利要求1所述的手爪，还包括所述手指中的至少一者中的管道，所述管道可从所述手指中的至少一者延伸，并且可收缩回所述手指中的至少一者。
15.根据权利要求14所述的手爪，还包括：
所述管道上的口，以通过真空提供抽吸力。
16.根据权利要求15所述的手爪，其中所述口在所述管道的顶端上。
17.根据权利要求1所述的手爪，其中每个手指可弯曲朝向和远离所述手爪的内部。
18.自动测试设备(ATE)，包括：
一个或多个仪器，以测试受测装置(DUT)；以及
在所述DUT相对于所述一个或多个仪器的界面的移动期间抓取所述DUT的手爪，所述手爪包括：
一个基部；
附接到所述基部的两个或更多个手指，每个手指在一个或多个接头处互连并且可围绕所述一个或多个接头移动；以及
在所述基部处或在一个或多个所述手指处的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。
19.一种手爪，包括：
一个基部；
附接到所述基部的手指，每个手指可朝向和远离一个或多个另外的所述手指移动；以及
在所述基部处或在一个或多个所述手指处的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。
20.根据权利要求19所述的手爪，其中所述手指中的每一者具有面向一个或多个另外的所述手指的内表面和背向一个或多个另外的所述手指的外表面；并且其中所述一个或多个口位于所述手指的内表面上。
21.根据权利要求19所述的手爪，其中所述手指中的每一者具有面向一个或多个另外的所述手指的内表面和背向一个或多个另外的所述手指的外表面；并且其中所述一个或多个口位于所述手指的外表面上。
22.根据权利要求19所述的手爪，其中所述手指中的至少一者具有可背向所述基部移动的顶端；
其中所述一个或多个口中的至少一者位于至少一个顶端上。
23.根据权利要求19所述的手爪，还包括：
一个或多个真空源，以产生用于所述一个或多个口的真空；以及
一个或多个控制器，以独立地控制所述真空源。
抓取手爪
[0002] 据此要求提交于2015年9月26日的美国临时专利申请No.62/056,092的优先权。美国临时专利申请No.62/056,092的内容以引用方式并入本文。
技术领域
背景技术
[0004] 机械手爪可用于特定应用的自定义开发。通用机械手爪模拟人手，使用堵塞技术，或使用真空拾取。在一些情况下，机械手样手爪和堵塞手爪可能太大以至于不能拾取小对象。真空拾取可受到对象上可用的平滑区域的量和对象的重量的限制。发明内容
[0005] 一个示例性手爪包括：一个基部；两个或多个附接到基部的手指；以及位于基部上或两个或更多个手指中的至少一者上的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。示例性手爪可包括下列特征中的一者或多者(单独或组合呈现)。
[0006] 两个或更多个手指中的每一者可包括在一个或多个接头处互连的并且可围绕一个或多个接头移动的多个部件。两个或更多个手指中的每一者可具有面向一个或多个另外的手指的内表面和背向一个或多个另外的手指的外表面。一个或多个口可位于手指的内表面上。一个或多个口可位于手指的外表面上。两个或更多个手指中的至少一者可具有顶端，该顶端可被构造为背向基部，并且一个或多个口中的至少一者可位于顶端上。口中的至少一者可在基部上。
[0007] 两个或更多个手指中的每一者可具有面向另外的手指的内表面、背向另外的手指的外表面以及可被构造为背向基部的顶端。对于手指中的每一者，口中的至少一者可位于内表面、外表面和顶端中的至少两者之上。口中的至少一者也可在基部上。
[0008] 手爪还可包括：一个或多个真空源，用于产生用于一个或多个口的真空；以及一个或多个控制器，用于控制真空源产生真空。该一个或多个控制器可被构造(例如，编程或设计)为控制一个或多个真空源独立地向单个口施加真空。
[0009] 手爪可包括设置在基部中的管道，该管道可从该基部延伸并且可收缩回基部。口可在管道上(例如，在管道的顶端)，以通过真空提供抽吸力。管道可在手指中的至少一者中，可从手指中的至少一者延伸，并且可收缩回手指中的至少一者。管道上(例如，在管道的顶端上)的口可通过真空提供抽吸力。每个手指可弯曲朝向和远离手爪的内部。
[0010] 示例性自动化测试设备(ATE)可包括：一个或多个仪器，以测试受测装置(DUT)；以及一个在DUT相对于一个或多个仪器的界面的移动期间抓取DUT的手爪。手爪可包括：一个基部；两个或多个附接到基部的手指，每个手指在一个或多个接头处互连并且可围绕一个或多个接头移动；以及在基部处或在一个或多个手指处的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。
[0011] 一个示例性手爪可包括：一个基部；两个或多个附接到基部的手指，每个手指可朝向和远离一个或多个另外的手指移动；以及在基部处或在一个或多个手指处的一个或多个口，以通过真空提供抽吸力。示例性手爪可包括下列特征中的一者或多者(单独或组合呈现)。
[0012] 手指中的每一者可具有面向一个或多个另外的手指的内表面和背向一个或多个另外的手指的外表面。一个或多个口可位于手指的内表面上。一个或多个口可位于手指的外表面上。
[0013] 手指中的至少一者可具有可背向基部移动的顶端，并且一个或多个口中的至少一者可位于至少一个顶端上。手爪还可包括：一个或多个真空源，用于产生用于一个或多个口的真空，以及一个或多个控制器，用于独立地控制真空源。
[0014] 本说明书中所描述的特征中的任何两个或更多个可组合在一起以形成本文未具体描述的具体实施。
[0015] 本文所述的具体实施可使用的自动化系统和技术、或其一部分可被实现为计算机程序产品或被计算机程序产品控制，该计算机程序产品包括存储于一个或多个非暂态机器可读存储介质上的指令，并且所述指令可在一个或多个处理装置上执行以控制(例如，协调)本文所描述的操作。本文所述的自动化系统和技术(包括文中所述的手爪)、或其一部分可被实现为设备、方法或电子系统，所述设备、方法或电子系统可包括一个或多个处理装置以及存储用于实现各种操作的可执行指令的存储器。
附图说明
[0017] 图1A、图1B、图1C和图1D示出了示例性真空手爪的透视图。
[0018] 图2示出了示例性虎钳手爪的侧视图。
[0019] 图3示出了操作用于夹持三种不同类型的对象的示例性堵塞手爪的侧视图。
[0020] 图4是示例性机器爪的透视图。
[0021] 图5是示例性抓取手爪的透视图。
[0022] 图6是其手指和基部二者上均具有真空口的示例性抓取手爪的透视图。
[0023] 图7是示例性抓取手爪的透视图，示出了具有与图6所示不同的数量和构造的真空口。
[0024] 图8是示例性抓取手爪的透视图，示出了为暴露背面真空口的一个折叠的手指。
[0025] 图9是示例性抓取手爪的透视图，示出了从抓取手爪的基部延伸的管道。
[0026] 图10是示例性抓取手爪的透视图，示出了从抓取手爪的手指顶端延伸的管道。
[0028] 不同图中的类似附图标记指示类似元件。
具体实施方式
[0029] 机械手爪也称为臂终端工具(EOAT)或终端执行器，用于运输或组装中拾取对象。例如，在自动化测试设备(ATE)中，机械手爪可拾取受测装置(DUT)，并且手爪附接的机械臂可在装载工位和测试槽或测试头之间移动DUT。在该点上，手爪可放开对象，并且机械臂可将手爪移动至另一个装置。手爪可针对待移动的对象进行特定的自定义设计。例如，手爪可在结构和尺寸二者上为拾取ATE中的DUT进行设计。
[0030] 虽然本文提供的手爪在测试和ATE的语境中进行了描述，但本文所述的手爪可用于任何适当的机械或自动化工艺，包括非测试应用。
[0031] 真空手爪可利用真空举起对象。通常被举起的对象具有被施加真空的平滑表面积。图1A、图1B、图1C和图1D分别示出了示例性真空手爪10、11、12和13，这些真空手爪可用于拾取类似于电子部件的小对象，或类似于小块金属片、玻璃或纸张的平坦对象。在真空手爪中，可被真空拾取对象的重量可受到真空压力和环境大气压之间的差值除以可施加真空面积的限制。例如，在海平面举起100克对象需要最小大约0.981N的力。在101,325Pa的标称海平面大气压下，在完全真空和无加速度的情况下举起对象需要最小表面积为0.981/101,2 2
325＝9.68×10-6m或9.68mm。由于真空和真空密封的缺陷，大表面传统真空手爪具有局限性。例如，迄今为止，真空抓持最适用于类似于电子部件的轻对象，或类似于玻璃窗格的具有大而平滑表面积的对象。传统真空手爪并非都非常适于拾取柔性的对象、多孔的对象、表面粗糙的对象、高纵横比的对象、表面积小且重的对象或形状不可预知的对象。
325＝9.68×10-6m或9.68mm。由于真空和真空密封的缺陷，大表面传统真空手爪具有局限性。例如，迄今为止，真空抓持最适用于类似于电子部件的轻对象，或类似于玻璃窗格的具有大而平滑表面积的对象。传统真空手爪并非都非常适于拾取柔性的对象、多孔的对象、表面粗糙的对象、高纵横比的对象、表面积小且重的对象或形状不可预知的对象。
[0032] 通用机械手爪可使用抓取或紧缩运动来夹取对象。机械手爪使用摩擦来保持其抓住对象。在机械手爪的接触表面(例如接触待拾取的对象的表面)处使用弹性材料，诸如橡胶，可允许接触表面的某些构造适应于待举起的对象的形状，以增加摩擦。虎钳手爪是机械手爪的例子。
[0033] 图2的虎钳手爪15的操作类似于台虎钳。两个活动钳口16、17(或一个活动和一个固定钳口)通过电或气动致动来开关。待抓持的对象(未示出)贴合于两个钳口之间，并且能够经受施加于其(可能很小)接触区域的力。可被抓持的对象类型可受到钳口可打开的量和钳口可完全关闭的程度(称为钳口的冲程)的限制。基本虎钳手爪可能不能够夹取相对于其重量接触区域不足的对象(例如钢球)、可被获得足够摩擦所需的力损坏的对象(例如一块珊瑚)或低摩擦对象(例如油性部件)。并且虎钳手爪类似于人手，难以抓取的非常薄或精密的对象，或不同尺寸的不同对象。虎钳手爪可能难以使用钳口的顶端充分围绕相对较薄的对象以获得足够的摩擦力，特别是虎钳手爪也能够围绕非常大的对象的情况。
[0034] 参见图3，堵塞手爪19使用柔性膜18内部的颗粒状物质来拾取对象。当迫使接触对象20、21或22时，堵塞手爪19适形于对象的尺寸，特别是松散地封装内部颗粒状物质时。颗粒通过减少其体积、通过施加真空或通过机械位移来堵塞。堵塞的手爪变硬，并向对象的侧面施加足够的力，以通过摩擦将其举起。也可通过对象上的缠绕特征结构，或通过在对象上形成空气压力减小的区域来举起对象。
[0035] 堵塞手爪可要求对象具有足够的厚度，以使其在侧面上能够施加一定摩擦力，或具有手爪可大致围绕的凸起。堵塞手爪也可要求对象与颗粒物质大小成比例，使得颗粒在不堵塞时可流动。堵塞手爪也可要求手爪显著宽于待抓取的对象，使得手爪膜和颗粒可在至少两侧上围绕对象。因此，堵塞手爪可能不适于拾取相对较小的对象(例如，小螺钉、小电子部件)、不同尺寸的对象或平坦对象(例如，金属片、纸张)。最后，在一些情况下，由于堵塞和放开通常使用大量空气，堵塞手爪可产生静电放电(ESD)，并且在颗粒物质彼此擦过时，颗粒物质之间发生电荷的摩擦电转移。
[0036] 图4示出了示例性机器爪25，它是可使用较少的摩擦来抓持，并且可用于通过围绕(以及可能地按压)对象来举起对象的手爪。足够强大的机器爪可拾取虎钳手爪(诸如图3所示的虎钳手爪)可拾取的对象。此外，如果此类手爪能够从下面围绕对象，则可拾取具有相对较低的摩擦的对象或精密的对象。然而，如果不可能围绕对象，诸如金属薄块或小电子部件，则机器爪不能抓取对象。
[0037] 使用弹性材料增加摩擦也是有问题的。材料可磨损并且需要更换。它们也可限制手爪的灵巧性，例如具有弹性垫的手爪不能抓取相对较小或较薄的对象。较小或较薄的部件可嵌入(粘住)垫中，或该垫在获得足够摩擦以实现举起之前可过分变形。
[0038] 图5示出了示例性抓取手爪26。抓取手爪26被构造为具有基于(在一些情况下，类似于)人手的结构和功能的结构和功能。图5的示例性抓取手爪具有彼此作用(例如，面对面)或作用于在其上安装手指的固定基部30的三个手指27,28,29。虽然图5中仅示出三个手指，但抓取手爪26可包括两个或更多个此类手指中的任何数量。例如，抓取手爪26可包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个等等数量的手指。
[0039] 在图5的例子中，手指中的每一者包括在一个或多个手指接头处互连的并且可在一个或多个手指接头周围或围绕其移动的多个部件。例如，手指27包括部件31,32,33。部件31和32在接头35处连接，部件32和33在接头36处连接。在图5的例子中，每个手指具有三个部件和两个接头。然而，在一些具体实施中，每个手指可具有的部件可大于或小于三个，接头大于或小于两个。例如，在一些具体实施中，每个手指可具有两个部件和一个接头；每个手指可具有四个部件和三个接头；每个手指可具有五个部件和四个接头；每个手指可具有六个部件和五个接头；每个手指可具有七个部件和六个接头；每个手指可具有八个部件和七个接头；等等。在一些具体实施中，每个手指可包括单个部件且无接头，例如每个手指可以是单个刚性部件。在一些具体实施中，一个或多个手指可以是基部的整合部件，并且不能相对于一个或多个另外的手指移动。例如，手指可以是从基部延伸的、与其他可移动的手指相对的刚性结构。此类手指可充当被一个或多个其他致动手指抓持的托架，并且本身可为不致动的。
[0040] 在图5的例子中，每个手指具有相同数量的部件和相同数量的接头，产生每个手指基本上相同的构造。在一些具体实施中，不同的手指可具有不同数量的部件和接头，产生每个手指不同的构造。在一些具体实施中，抓取手爪可包括基部30的一侧38上的一个或多个手指(如图5所示的两个手指27,28)以及基部30的另一侧39上的一个或多个另外的手指(如图5所示的一个手指29)。在一些具体实施中，一个手指可近似于人类拇指，并与所有其他手指相对，但并非在所有具体实施中都需要如此。在一些具体实施中，近似于人类拇指的手指可具有数量小于其他手指的部件和接头。例如，近似于人类拇指的手指可具有两个部件和一个接头，而此类具体实施中的其他手指可各自具有三个部件和两个接头(或任何其他适当数量的部件和接头)。
[0041] 在图5的例子中，基部30是矩形和刚性的；然而，在其他具体实施中，基部30可具有不同的形状。例如，基部30可以是方形、椭圆形、圆形、五边形、六边形、七边形、八边形或适于保持多个手指的任何其他形状，诸如本文所述的那些形状。如果适用，电子器件、液压式器件、气动式器件或用于控制手指的其他元件也可以。在一些具体实施中，如图5所示，手指可具有相同或大约相同的长度。在一些具体实施中，不同的手指可具有不同的长度。例如，一个手指可长于或短于其他手指；两个手指可长于或短于其他手指；三个手指可长于或短于其他手指；四个手指可长于或短于其他手指；等等。
[0042] 如图5的例子所示，抓取手爪包括彼此作用(例如，面对面)或作用于固定基部的两个或更多个手指。也就是说，在一些具体实施中，手指可以类似于人手的操作的方式各自彼此朝向移动。可控制单个部件沿接头移动，并向内、向其他手指折叠，和/或围绕对应的接头旋转。当这样一起工作时，手指中的两个或更多个可接触并适形于待拾取和移动的对象的形状。通过使手指与对象相对或基本上相对接触，可产生摩擦力以抓取，并在一些情况下拾取(或举起)对象。在一些具体实施中，如下文结合图6所述，真空口可整合进手指，以扩大可被抓取手爪拾取的对象的范围。
[0043] 因此，如上所述，手指可具有刚性形状，也可以是铰接的。手爪可电力、液压、气动或使用任何其他适当的机制致动。例如，两个或更多个(例如，所有)手指可单独或协同控制，以产生适于抓取和拾取对象的运动。如本文所述，可控制每个手指部件围绕其对应的接头枢转和/或在其周围旋转，以实施本文所述的移动。在一些具体实施中，可单独控制每个手指部件。如本文所述，在一些具体实施中，可根据需要协同控制部件，以实现所需的构造。控制可通过可在抓取手爪远程的一个或多个计算机上执行的一个或(多个)计算机程序(由指令/代码构成)，或通过可在本地驻留在抓取手爪本身上、抓取手爪附接的机械臂上或抓取手爪附接的机器人上的一个或多个控制器或其他处理装置上执行的一个或多个计算机程序实施。来自计算机或其他处理装置的控制信号可通过有线或无线连接或有线和无线连接的组合发送至抓取手爪(或其部件)。
[0044] 在操作中，抓取手爪26通过两个或更多个手指之间产生的摩擦，例如通过用手指围绕对象和夹持对象来拾取对象。在一些具体实施中，整个手指或其单个部件可向后弯曲例如远离基部。例如，部件31可沿箭头40的方向向后弯曲，使得部件31基本上平行于基部30，或向后弯曲远离该位置。在一些具体实施中，可控制抓取手爪的各种部件以该方式向后弯曲。例如，每个手指均可弯曲，以使其平行于或基本上平行于基部30，从而类似于暴露手掌/基部的张开的手。
[0045] 图6示出了图5所示的类型的示例性抓取手爪41，其将真空口整合到一个或多个手指上和/或基部上。在该例子中，图6的抓取手爪包括图5的抓取手爪的所有结构和功能，包括本文所述的不同具体实施。然而，并非在所有具体实施中都需要如此。
[0046] 在图6的例子中，一个或多个真空口整合进手指44,45,46的顶端(例如，示出了示例性真空口42)，一个或多个真空口47整合进基部49，一个或多个真空口整合进手指的背部(示出了示例性真空口50)，一个或多个真空口整合进手指的一个或多个(例如，所有)部件(例子如图7所示)，和/或一个或多个真空口整合进手指最上面的垫(前部)(示出了示例性真空口51和52)。通过这些真空口产生的真空力可用于可拾取对象，用于按原样移动，或随后通过手爪的机械致动抓取。每个口产生的真空力的量可根据需要基于拾取对象或帮助拾取对象所需的力的量而变化(剩余力通过手爪的机械致动实现的抓持产生，例如通过接触手指施加的力)。
[0047] 图7示出了真空口数量和构造与图6所示的那些不同的本文所述类型的抓取手爪55的具体实施。在图7中，每个圆圈表示一个真空口。抓取手爪上真空口的数量、尺寸、形状和布置可变化，并且不限于本文提供的例子。
[0048] 真空力类似于人润湿手指，产生表面张力，以举起对象，然后通过将其按压抵靠第二手指或手掌以抓取对象，以便随后在高加速度下移动。此处使用真空代替表面张力。在一些具体实施中，如果对象足够轻且真空力足够高，随后的抓取不是必需的。然而，在一些具体实施中，如果对象不够轻和/或真空力不够高，随后的抓取可能是必需的。真空力可随对象的尺寸和手指施加的抓取力而变化。例如，假设对象的尺寸相同，如果不使用抓取力，则需要较高的真空力，而如果使用抓取力，则可使用较低的真空力。就这一点而言，本文所用的术语“高”和“低”不具有任何数量含义，而是用于表示相对大小。
[0049] 通过向外地折叠多个手指，，可使用单个手指顶端真空口从有限空间选择性举起对象，或被其他对象围绕时的对象。在该例子中，“向外地”可以指例如使手指向后弯曲，远离执行举起的手指。在该例子中，单独使用真空力来产生足够的力，以拾取对象；不使用通过相对的手指抓取。在一些具体实施中，根据需要给定抓取手爪的结构，每个手指的不同部件可这样操作以拾取对象。例如，在一些具体实施中，可相对于对象移动两个或更多个手指顶端，以允许那些手指顶端上的真空口协同操作，并且一起产生足够的力，以在不存在抓取力的情况下举起对象。
[0050] 当使用抓取手爪进行非真空辅助抓取时，手指顶端真空口(例如，图6的口42)不必接触抓取对象，允许口伸出可为精密或大块的弹性材料，而不妨碍抓取或磨损弹性材料。手指垫或基部真空口则不一定如此。也就是说，如本文所述，手指的一个或多个前部部件的真空力可增加通过对象和手指之间的接触实现的抓取力。在图6的例子中，每个手指的前部部件具有真空口，其例子为真空口51和52(由于该手指的角度，手指44的前部部件上的真空口在图6中不可见)。在该例子中，手指的那些部件也可用于抓取对象。通过每个前部上的一个或多个真空口产生的真空力可增加抓取力，一起产生举起和移动/加速对象的足够力。举起对象所需的力的量对应于所需的总力；然而，可根据需要基于可实现的抓取力的范围和可实现的真空力的范围控制抓取和真空口产生的力的相对量。
[0051] 在一些具体实施中，手指可向外地折叠(旋转以使其处于或超出基部的平面)。在该构造中，可通过基部上的一个或多个真空口产生的真空力从表面举起一个平坦对象。然后可围绕对象折叠手指，以便随后在高加速度下移动。因此，很像人手上的手指可自由延伸离开张开的手掌以接触表面，可控制抓取手爪的手指以允许基部59从而基部上的一个或多个真空口(例如，47)接触表面。
[0052] 对于标准非真空辅助抓取，手指的背部的真空口(例如，图6中手指44的口50)不接触抓取对象，允许口伸出可为精密或大块的弹性材料，而不妨碍抓取或磨损弹性材料。手指的背部可包括突出超出手指的主体的管道，以允许以更大的选择性定位待拾取的对象。手指背部的口拾取的对象不可被其他手指抓取，除非相对的手指较长，并且能够折叠口。例如，如图8所示，手指44可折叠，允许真空口50接触对象，并且通过适当的真空力举起对象。例如，如果手指45具有足够的长度来接触对象，则抓取力可增加真空力。
[0053] 本文所述的抓取手爪的一些具体实施可包括一个或多个以下特征结构(单独或与本文别处描述的特征结构组合)。本文所述的抓取手爪的一些具体实施也可包括图1A、图1B、图1C、图1D、图2、图3和/或图4所示的手爪的一个或多个特征结构。
[0054] 在一些具体实施中，真空口可单独致动，或可执行单个致动以控制通过真空口产生的真空力。例如，所有真空口可连接至单个真空源，以通过口产生真空力。口的尺寸可影响所产生的真空力的量。在一些具体实施中，不同的真空源可连接至不同的真空口，从而允许相同大小的不同的真空口产生不同的真空力。可使用各种控制方法关闭不与对象接触的口的抽吸。例如，在可单独控制真空源的情况下，可关闭不同口的源或减少抽吸。在一些具体实施中，例如包括使用单个真空源的那些具体实施，机电开关，可以单独地和独立地控制真空口的打开或关闭。
[0055] 真空口中的一者或多者可具有可选择性延伸和收缩的管道，在延伸时增强选择性和清除，并且在收缩时增强保护和灵活性。管道可包括可延伸、中空的管等等，并且该管包括其顶端处的口，以允许在管道的末端产生真空力。因此，管道可用于小空间，使用真空力拾取对象，然后在不需要时收缩。例如，管道可从手的基部延伸，以拾取平坦对象，然后在承载对象时收缩，以使手指围绕对象闭合。在一些具体实施中，相对较小的管道可从手指的顶端延伸，以允许产生更大的选择性，而不受有限空间中手指大小的限制。如本文所述，每个管道以及由其产生的真空力可通过一个或多个计算机程序独立地和单独地控制。
[0056] 图9示出了从抓取手爪41的基部49延伸的管道58的例子；以及图10示出了从手指45的顶端延伸的管道59的例子。在一些具体实施中，每个手指和基部可具有可延伸的和可收缩的管道。在一些具体实施中，可延伸的和可收缩的管道可以仅包括在手指或基部的子集中。在一些具体实施中，每个基部或手指可具有超过一个的管道。
[0057] 不同尺寸和形状的真空口可用于抓取手爪的不同部件。真空口的尺寸和形状可取决于抓取手爪的尺寸和抓取手爪旨在拾取的对象的尺寸。一般来讲，对于相同量的真空抽吸，较大的口产生的真空力小于较小的口。就这一点而言，本文所用的术语“大/较大”和“小/较小”不具有任何特定数量含义，而是用于表示相对大小。
[0058] 本文所述的真空口和相关特征结构也可整合进虎钳型手爪，诸如如图2所示。例如，真空口可整合进虎钳型手爪15的侧面(图2)。因此，该手爪可用于单独地通过真空或如果适用通过真空力和抓取力的组合抓取小对象。在一些具体实施中，本文所述类型的真空口及其相关特征结构可根据需要整合进图1A、图1B、图1C、图1D、图2、图3和/或图4所示的任何手爪。
[0059] 在一些具体实施中，本文所述类型的单个抓取手爪能够举起大对象(例如，标准大小砖块)、小对象(例如，0603电阻器)、多孔对象(例如，棉布方块)、不规则的和精密的对象(例如，一块珊瑚)和/或薄对象(例如，一块100×50mm，0.15mm厚的铝块)。具有不同尺寸和形状的抓取手爪可用于举起不同尺寸和形状的对象。
[0060] 本文所述的抓取手爪可用于任何适当的工厂或仓库应用，包括但不限于测试应用，诸如用于测试需要夹取和移动的各种部件的自动化测试设备(ATE)。图11示出了作为测试系统(例如，ATE)的部件的机器人60的例子，该测试系统包括本文所述类型(例如，图5至图10所示的类型)的抓取手爪61。
[0061] 此类ATE测试的装置可包括任何适当的半导体或可被本文所述的抓取手爪接触和举起的其他可测试装置。该装置可包括但不限于集成电路(IC)封装级装置，该装置可用于各种应用，诸如固态驱动器。固态驱动器(SSD)为使用固态存储器存储永久性数据的数据存储设备。本文所述的抓取手爪可用于举起被系统测试的装置，如本文所述的那样。
[0062] 参见图11，机器人60包括机械臂，诸如臂62和设置在机械臂的远端处的抓取手爪61。可控制机械臂和手爪举起未测试的DUT 70，并将DUT传送至测试工位、测试架或其他适当的测试设施。也可控制机械臂和手爪从测试工位、测试架或其他适当的测试设施移除已测试的装置。
[0063] 在一些具体实施中，测试系统还包括至少一台与机器人60通信的计算机。该计算机可包括一个或多个处理装置(例如，多台计算机或装置)，并且可被构造为提供测试中的装置的库存控制和/或控制装置测试系统(包括机器人60)的自动化界面。作为测试系统的部件的测试电子器件可包括一个或多个处理装置，以执行测试过程和监测测试中的装置的状态(例如，温度、性能等)。
[0064] 可使用硬件或硬件和软件的组合控制本文所述的示例性手爪或使用那些手爪的自动化系统。例如，包括本文所述的手爪的系统可包括位于各种点处的各种控制器和/或处理装置。中央计算机可协调在各种控制器或处理装置当中的操作。中央计算机、控制器和处理装置可执行各种软件例程来实现对系统运行的控制和协调。
[0065] 系统(包括手爪)运行可至少部分地使用一个或多个计算机程序产品来控制，所述计算机程序产品例如为一个或多个信息载体(诸如一个或多个非暂态机器可读介质)中有形地体现的一个或多个计算机程序，用于由一个或多个数据处理设备执行或控制一个或多个数据处理设备的操作，所述数据处理设备例如为可编程处理器、计算机、多台计算机和/或可编程逻辑部件。
[0066] 计算机程序可采用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且其可被以任何形式配置，包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于计算环境中的其他单元。计算机程序可被配置在一台计算机上或者在一个站点处或分布在多个站点并且通过网络互连的多台计算机上执行。
[0067] 与实施全部或部分测试和校准相关联的动作可由一个或多个可编程处理器执行，所述处理器执行一个或多个计算机程序来完成本文所述的功能。全部或部分测试和校准可使用专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路))来实施。
[0068] 适用于计算机程序执行的处理器包括(举例来说)通用和专用微处理器两者，以及任何种类数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区或随机存取存储区或这二者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区装置。通常，计算机还将包括(或者操作性地耦接以从其接收数据或向其传输数据或进行这两者)一个或多个机器可读存储介质，诸如用于存储数据的大容量PCB，例如，磁盘、磁光盘或光盘。适于实施计算机程序指令和数据的机器可读存储介质包括所有形式的非易失性存储区，包括(以举例的方式)半导体存储区装置，如，EPROM、EEPROM和快闪存储区装置；磁盘，如内部硬盘或可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
[0069] 如本文所用的任何“电连接”可暗指直接的物理连接，或包括中间部件但仍允许电信号(包括无线信号)在所连接的部件之间流动的连接。除非另有说明，否则无论是否用“电”来修饰“连接”，本文中所提到的任何适当的涉及电路的“连接”均为电连接，而不一定是直接的物理连接。
[0070] 本文所述的不同具体实施的元件可组合在一起以形成未在上面具体阐明的其他实施例。多个元件可被排除在本文所述的结构之外而不对其操作产生不利影响。此外，各单独元件可组合为一个或多个独立元件来执行本文所述的功能。
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