【技术实现步骤摘要】
一种用于水果原位品质检测的柔性机械手和检测方法
[0001]本专利技术涉及一种机械手，具体涉及一种用于水果原位品质检测的柔性机械手和检测方法。
技术介绍
[0002]在农业领域，水果市场比蔬菜市场更为全球化，而中国是全球水果的第一大生产与消费国家。在2017年，中国的水果产量高达2.52亿吨，占世界水果产量的31.4％，其中以柑橘、苹果、梨为重要品种。未来，中国水果行业的规模会持续增长，预计在2025年达到2.746万亿元。所以水果市场是农业领域的重要一环。随着人们生活水平的提高，对水果的要求也开始转变：追求天然新鲜、健康有益的水果。目前水果约80％以新鲜的形式出售，而且这一比例仍在不断增长。
[0003]对于水果的采摘，已经有比较多的设计研究。过去主要是针对不同水果的形状、尺寸、硬度、粗糙度等，进行特异性的机械设计。这类辅助采摘工具的结构选择的大多是一些刚性的金属材料，对水果的损伤较高。在中国，水果从田间采收到消费者食用这一过程，每年的损失率高达25
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30％。这些损伤包括划伤、刺伤、碰撞等。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于水果原位品质检测的柔性机械手，其特征在于：柔性机械手包括至少两根手指，每根手指包括根端连接装置(1)、正压层(5)、传感层(6)和负压层(7)，传感层(6)安装在正压层(5)和负压层(7)之间，传感层(6)、正压层(5)和负压层(7)构成手指的主要部分；根端连接装置(1)安装在正压层(5)的根端，作为手指的根部；正压层(5)远离负压层(7)的侧面作为指背面，指背面沿指长方向依次均匀间隔开设有多个凸出的上气腔(504)和多个凸出的下气腔(505)；其中一个上气腔(504)和其中一个下气腔(505)同时连接三通(12)的其中两端口，三通(12)剩余一个端口还与提供正压空气的外部有源控制器(13)连接；指背面末端的一个下气腔(505)的端面开设有检测孔(503)；负压层(7)远离正压层(5)的侧面作为指腹面，指腹面上开设有多个吸盘孔，每个吸盘孔中密封安装有一个大吸盘结构(8)或小吸盘结构(9)，负压层(7)紧贴传感层(6)的表面开设有气道(701)，气道(701)连通各个吸盘孔，并延伸至负压层(7)的根端进而连接外部真空泵(10)；正压层(5)、传感层(6)和负压层(7)末端端部安装有光纤(4)；柔性机械手结合光纤(4)、真空泵(10)、有源控制器(13)、光谱仪(15)和卤素灯(16)构成品质检测模块，柔性机械手结合真空泵(10)和有源控制器(13)构成柔性抓取模块；柔性机械手通过品质检测模块进行水果内部近红外检测和外部形状的检测，完成检测后将成熟的水果通过柔性抓取模块进行采摘。2.根据权利要求1所述的一种用于水果原位品质检测的柔性机械手，其特征在于：所述的根端连接装置(1)包括根端连接盖(101)、螺栓(102)、盖板(103)和螺母(104)，根端连接盖(101)固接正压层(5)，盖板(103)通过螺栓(102)和螺母(104)安装在根端连接盖(101)上；每根手指的根端连接装置(1)的末端绕同一圆周间隔均匀安装在外部移动装置上，多根手指的指腹面朝向圆周圆心布置组成柔性机械手。3.根据权利要求1所述的一种用于水果原位品质检测的柔性机械手，其特征在于：所述的传感层(6)包括硅胶层(601)、压力传感器(602)和弯曲传感器(603)，压力传感器(602)和弯曲传感器(603)位于硅胶层(601)内部，压力传感器(602)和弯曲传感器(603)与外部计算机电连接；外部计算机同时与有源控制器(13)电连接。4.根据权利要求1所述的一种用于水果原位品质检测的柔性机械手，其特征在于：所述的指背面的上部沿指长方向间隔开设有多个上气腔(504)，指背面的下部沿指长方向间隔开设有多个下气腔(505)，各个气腔(504、505)腔体长度沿指长方向依次递减；所有上气腔(504)通过正压层(5)内开设的上气道(506)连通，所有下气腔(505)通过正压层(5)内开设的下气道(507)连通，上气道(506)和下气道(507)不连通。5.根据权利要求4所述的一种用于水果原位品质检测的柔性机械手，其特征在于：所述的指背面根端的一个上气腔(504)的端面开设有上气孔(501)，上气孔(501)上密封安装有上气动接头(2)；指背面沿指长方向的第一个下气腔(505)的端面开设有下气孔(502)，下气孔(502)上密封安装有下气动接头(3)；上气动接头(2)通过上电磁阀(11)连接三通(12)；下气动接头(3)通过下电磁阀(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢丽娟，戴犇辉，应义斌，李麟，
申请(专利权)人：浙江开浦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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