【技术实现步骤摘要】
一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手
本专利技术涉及软体机器抓手的变刚度和多自由度
，具体涉及一种利用气动驱动柔性抓手实现抓取运动，利用磁流变弹性体作为特定腔体填充物，通过弯曲变形程度和磁场强度改变柔性抓手的刚度，并利用delat并联机器结构和伸缩气缸实现柔性抓手在空间内实现多自由度的运动。
技术介绍
随着现代农业的快速发展，农业机械化已经成为现代农业高效、高质量发展的必由之路。现代农业对大机械的运用已经日趋成熟，在深耕、种植、收割等领域都已实现机械规模化，但是在农业采摘方面，主要还是采用人工采摘的方法，其机械化、智能化规模不足，特别是对于一些采摘环境复杂，采摘过程中易损的水果蔬菜。传统的刚性机器抓手由于其自由度不足，刚性结构易对水果产生损害的特点，研究者提出柔性机械抓手的概念。根据现有的文献资料，如申请号201811360525的专利技术专利，抓取结构单纯利用柔性材料制备，虽然在抓取的自由度方面得到提高，但刚度较低，在承载力方面满足不了复杂工况条件下对不同种类工件的抓取或者采摘任务。而delat并联机械手虽然...
【技术保护点】
1.一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手，其特征在于，所述可变刚度采摘机械手包括刚性驱动模块和柔性变刚度抓手；刚性驱动模块包括delat并联机械结构和伸缩气缸，delat并联机械手包括在底部电机控制下可旋转的圆盘形基座、三个均匀分布在圆盘上的驱动电机和安装在电机上的三根连杆；伸缩气缸底部边缘通过转动副分别与三根连杆相连接，伸缩气缸外表面安装止动气缸，伸缩气缸与止动气缸通过第一气体导管相连；柔性变刚度抓手安装在圆盘形的电磁铁底座上，电磁铁底座安装在伸缩气缸活塞顶杆的平面上并连接导线，柔性变刚度抓手通过宽口导管与伸缩气缸内部相连从而控制柔性变刚度抓手的弯曲变形程度，在电磁铁底座...
【技术特征摘要】
1.一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手，其特征在于，所述可变刚度采摘机械手包括刚性驱动模块和柔性变刚度抓手；刚性驱动模块包括delat并联机械结构和伸缩气缸，delat并联机械手包括在底部电机控制下可旋转的圆盘形基座、三个均匀分布在圆盘上的驱动电机和安装在电机上的三根连杆；伸缩气缸底部边缘通过转动副分别与三根连杆相连接，伸缩气缸外表面安装止动气缸，伸缩气缸与止动气缸通过第一气体导管相连；柔性变刚度抓手安装在圆盘形的电磁铁底座上，电磁铁底座安装在伸缩气缸活塞顶杆的平面上并连接导线，柔性变刚度抓手通过宽口导管与伸缩气缸内部相连从而控制柔性变刚度抓手的弯曲变形程度，在电磁铁底座上安装一个柔性触碰装置，柔性触碰装置分别连接两个导管，其中第二气体导管两端通过气压阀门分别与止动气缸和伸缩气缸相连接，一根液压导管通过阀门与外界液压装置连接。
2.如权利要求1所述的一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手，其特征在于，在伸缩气缸底部安装有质量传感器，能对采摘的果蔬进行称重。
3.如权利要求1所述的一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手，其特征在于，所述柔性变刚度抓手利用3D打印技术打印出模具利用Ecoflex00-50A、Ecoflex00-50B和PDMS以质量比例为10：10：1混合浇注构成，与触手腔体连通的上部腔体预留小孔以便插入第三气体导管，下部腔体预留个小孔以便插入第四气体导管，中间腔体填充磁流变弹性体。
4.如权利要求3所述的一种基于刚柔结合的可变刚度采摘机械手，其特征在于，通过第四气体导管吸气的同时，还能通过电磁铁基座通电改变磁场强度，从而改变中间空腔内磁流变弹性体的硬度；通过柔性变刚度抓手的弯曲程度，不同磁场强度下的磁流变弹性体的硬度和第四气体导管连接的空腔气压三者作用下，实现柔性变刚度抓手的变刚度机制，从而实现对不同硬度和采摘难度的果蔬进行抓取，在减少果蔬损伤率的同时也增加了实用性；第三气体导管一端连接一个气体阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠强，官文俊，丁建宁，张福建，程广贵，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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