一种采摘机械手制造技术

技术编号:20569384 阅读:91 留言:0更新日期:2019-03-16 00:56
本发明专利技术公开了一种采摘机械手,包括:末端执行机构、机械臂、移动底座和视觉系统;所述末端执行机构与机械臂连接,所述机械臂与移动底座连接,所述视觉系统安装在末端执行机构上方;本发明专利技术通过机械臂的各关节、驱动电机和压力传感器,实现控制器对机械手的闭环实时控制并柔性抓取目标物,减少采摘时造成的机械损伤;本发明专利技术所述机械臂腰部结构、大臂关节和小臂关节的设计既增加了机械手采摘的自由度,又能灵活的避开障碍物和其他果实,避免误伤,所述末端执行机构通过电机的正转与反转实现的抓取和采摘,通过丝杠轴的转动带动其他机构运动,利用丝杠本身的自锁功能,保证完成果实抓取后电机不工作果实也不会松动掉下。

A Picking Manipulator

The invention discloses a picking manipulator, which comprises an end-effector, a mechanical arm, a movable base and a visual system; the end-effector is connected with a mechanical arm, the mechanical arm is connected with a movable base, and the visual system is installed above the end-effector; the invention realizes the control of the machine through the joints of the mechanical arm, driving motors and pressure sensors. The closed-loop real-time control of the hand and flexible grasping of the object can reduce the mechanical damage caused by picking; the design of the waist structure of the manipulator, the upper arm joint and the lower arm joint of the manipulator not only increases the freedom of picking, but also flexibly avoids obstacles and other fruits, and avoids erroneous injuries. The end-effector achieves the grasping and picking through the forward and reverse rotation of the motor. The self-locking function of the screw itself ensures that the fruit will not be loosened after the motor does not work.

【技术实现步骤摘要】
一种采摘机械手
本专利技术涉及农业采摘机器领域,具体涉及一种采摘机械手。
技术介绍
随着计算机和电子控制技术的飞速发展,机器人逐渐趋向自动化、智能化,并应用于许多领域,农业机器人已逐步进入到农业生产领域中,并将促进现代化农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展;果蔬的采摘是农业生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节,而我国的果蔬产业发展较为突出,但农业劳动力却较少,而果蔬的采摘仍主要依靠大量的人力,不仅人工成本高而且采摘效率低;对于一些较高的果树,人工采摘较为困难,而且人工采摘还有因作业环境复杂而不小心跌倒摔伤的风险;因此研究和开发果蔬采摘机械装置对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低劳动成本,保证新鲜水果蔬菜品质以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要意义。我国栽培有着悠久的历史,有着适宜于树生长发育的得天独厚的地理、土壤和气候条件,是非常理想的生产地;在世界范围内,我国的产业已经占有举足轻重的地位,采摘机器人的机械手部分是近年来学者研究的重点,机械手的设计通常被认为是采摘机器人的核心技术之一,是直接接触目标作物的设备,而具有一定的脆弱性,而且它的形状与生长情况相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采摘机械手,其特征在于,包括:末端执行机构(1)、机械臂(2)、移动底座(3)和视觉系统(4),所述末端执行机构(1)固定于机械臂(2)的一端,所述机械臂(2)的另一端固定于移动底座(3)上,所述视觉系统(4)固定于所述末端执行机构(1)的上。

【技术特征摘要】
1.一种采摘机械手,其特征在于,包括:末端执行机构(1)、机械臂(2)、移动底座(3)和视觉系统(4),所述末端执行机构(1)固定于机械臂(2)的一端,所述机械臂(2)的另一端固定于移动底座(3)上,所述视觉系统(4)固定于所述末端执行机构(1)的上。2.根据权利要求1所述的一种采摘机械手,其特征在于,所述末端执行机构(1)包括:手指机构、支撑与传动机构和驱动机构;所述手指机构和支撑与传动机构连接,所述支撑与传动机构和驱动机构连接;所述手指机构包括:手指指尖(101)、小齿轮轴(102)、小齿轮(103)、扇形齿轮(104)、第一连杆(105)、固定件(106)、中间连杆(107)、壳体(108)、固定螺栓(109)、固定杆(117)、接触板(110)、第二连杆(111)和驱动连杆(119);所述手指机构的中间连杆(117)有3个孔,中间的孔与驱动连杆(119)铰接,两端的孔分别与扇形齿轮(104)末端的杆和固定杆(117)铰接,所述扇形齿轮(104)通过另一个孔与第一连杆(105)铰接,所述接触板(110)与第二连杆(111)铰接,所述第一连杆(105)和第二连杆(111)铰接,所述小齿轮(103)与手指指尖(101)通过小齿轮轴(102)固定连接,所述扇形齿轮(104)与小齿轮(103)啮合完成手指指尖的运动。3.根据权利要求2所述的一种采摘机械手,其特征在于,所述支撑与传动机构包括:上端盖(112)、深沟球轴承(113)、丝杠轴(114)、滑动块(115)、转动块(116)、托盘(118)、驱动杆(119)、配合盘(120)、上支撑杆(121)、移动板(122)、转动盘(123)、联轴器(124)、上底座(125);所述丝杠轴(114)通过联轴器(124)与驱动机构的电机(128)的输出轴连接;所述移动板(122)和移动盘(123)配合并固定在丝杠轴(114)上;所述转动块(116)与配合盘(120)配合并固定在丝杠轴(114)上;所述滑动块(115)位于转动块(116)和配合盘(120)的上方并固定于丝杠轴(114)上;所述托盘(118)通过上支撑杆(121)与上底座(125)连接;所述丝杠轴(114)的末端通过托盘(118)与上端盖(112)连接,所述上端盖(112)与托盘(118)之间安装有深沟球轴承(113)。4.根据权利要求3所述的一种采摘机械手,其特征在于,所述驱动机构包括:电机(128)、中底座(126)、固定螺钉(127)、下支撑杆(129)、螺母(130)和下底座(131);所述电机(128)通过螺母(130)与下底座(131)固定连接,通过固定螺钉(127)与中底座(126)固定;所述下支撑杆(129)与下底座(131)固定连接,通过螺母(130)锁紧;所述下支撑杆(129)与中底板(126)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种采摘机械手,其特征在于,所述机械臂2包括:腰部结构,大臂结构和小臂结构;所述腰部结构通过大臂关节支架与大臂结构连接,所述大臂结构通过小臂关节支架与小臂连接;所述腰部结构包括:腰部面板(211)、腰部电机支架(212),推力球轴承(213)、腰部底座轴承支架(214)、腰部底座(215)、腰部电机(220);所述腰部电机(220)由腰部电机固定支架(212)固定于腰部底座(215)上,所述腰部电机固定支架(212)焊接与腰部底座(215)上,所述腰部面板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟守炎廖梓龙
申请(专利权)人:东莞理工学院
类型:发明
国别省市:广东,44

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