一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪，包括支撑座、第一支撑臂、第二支撑臂及夹板；第一支撑臂的另一端与连接设置伺服电机，伺服电机驱动卡合臂旋转；卡合臂上连接设置有通过驱动电机、齿轮组件驱动的两个夹板，夹板的相对的两个侧面上均连接设置有橡胶层，橡胶层与夹板之间连接设置有压力传感器，压力传感器为电阻式薄膜压力传感器，压力传感器监测橡胶层的所受的压力；第一支撑臂上连接设置有固定箱，固定箱用于连接设置压力显示器，压力显示器与压力感器电联接。该装置机械爪在夹持过程中可以监测夹板夹持的压力大小，以更方便的调节夹板夹持的力度，实现对火龙果的稳定夹持不会滑脱，又可以避免火龙果受压力过大而损伤。压力过大而损伤。压力过大而损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪


[0001]本技术涉及农业机械，确切地说是一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪。

技术介绍

[0002]火龙果味道香甜，具有很高的营养价值，它集于水果、花蕾、蔬菜、医药优点于一身，是一种绿色果品和具有必定疗效的保健养分食品。火龙果是我国生产和销售最为广泛的鲜食果品之一，深受消费者喜爱。近年来随着政策的支持和火龙果种植技术不断创新与完善，以及夜间补光催化技术不断推广，火龙果扩种仍将持续。随着国内劳动力短缺，火龙果生产成本上升，这种高成本生产模式将逐渐被机械化取代，但火龙果产区大多集中在相对不富裕地区，规模化、机械化与产业化水平不高。在当下农业劳动力急缺的背景下，实现采摘作业自动化已经成为设施农业发展的迫切需求。
[0003]如授权公告号为CN 217363840 U的技术专利，其公开的一种用于火龙果收获机的机械臂组件，该组件包括连接座，与连接座连接的机械臂，所述的连接座的两侧对称设置一对机械臂，机械臂设有关节及连杆，连杆与连杆之间通过关节连接，关节处设有伺服电机；末端的连杆上设有相邻设置的剪切机构、夹持机构；连接座的中心处设有摄像头。其夹持机构持座板上设有夹持驱动电机，夹持驱动电机通过夹持齿轮组驱动输送爪连杆，输送爪连杆连接设置夹持输送爪，夹持输送爪成对设置；其设置的夹持输送爪，在夹持剪切或输送过程中，夹持力小的话，火龙果的夹持不稳定；若保持稳定，则往往需要增加夹持压力，而增加夹持压力，若压力增加过大，则又容易造成火龙果夹痕或夹伤，影响火龙果的采摘效率及效果。
[0004]CN104493834B的中发专利技术专利，公开了一种带有压力传感器的夹爪机构，其滑块连接块上安装有滑块，连接套背部设有滑轨，且滑块与滑轨配合安装，滑轨上安装有滑轨固定板，且滑轨固定板插接安装在连接套上，滑轨固定板上安装有压力传感器预压调节块；滑块连接块的中部固装有压力传感器固定块，其上通过压力传感器定位块安装有压力传感器，其中压力传感器控制器从压力传感器固定块底部穿出且下端通过弹簧连接着压力传感器预压调节块；滑块连接块的上部装有夹爪气缸，其上部装有两个夹爪；夹爪气缸上装有夹爪限位块，夹爪限位块上左右两侧分别安装有一个止附螺钉，夹爪张开闭合的大小由止附螺钉控制。本专利技术可夹取零件并安装，其安装时压力通过压力传感器检测。其进行压力检测并非检测夹爪夹持的压力，无法用于解决火龙果采摘夹持力大小确定及控制的问题。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪，该装置机械爪在夹持过程中可以监测夹板夹持的压力大小，以更方便的调节夹板夹持的力度，实现对火龙果的稳定夹持不会滑脱，又可以避免火龙果受压力过大而损伤。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术手段：
[0007]一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪，包括支撑座、第一支撑臂、第二支撑臂及
夹板；所述的支撑座与第二支撑臂的一端通过第二旋转轴铰接连接，第二支撑臂的另一端通过第一旋转轴与第一支撑臂的一端铰接连接；第一支撑臂的另一端与连接设置伺服电机，伺服电机的机身与第一支撑臂连接固定，伺服电机驱动卡合臂旋转；所述的卡合臂上连接设置有通过驱动电机、齿轮组件驱动的两个夹板，夹板的相对的两个侧面上均连接设置有橡胶层，橡胶层与夹板之间连接设置有压力传感器，压力传感器为电阻式薄膜压力传感器，压力传感器监测橡胶层的所受的压力；第一支撑臂上连接设置有固定箱，固定箱用于连接设置压力显示器，压力显示器与压力感器电联接。
[0008]采用上述技术方案的本技术，与现有技术相比，其突出的特点是：通过设置第一支撑臂、第二支撑臂，利用这两个支撑臂起支撑及运动作用，通过在第一支撑臂的末端设置伺服电机驱动卡合臂再利用卡合臂旋转调节角度，方便夹持火龙果；夹板的相对的两个侧面上均连接设置有橡胶层可以在夹持时增加摩擦力的同时提供缓冲及保护，避免火龙果被夹伤；橡胶层与夹板之间连接设置电阻式薄膜压力传感器可以在夹持过程中监测橡胶层的所受的压力，及时调整压力大小，以更方便的调节夹板夹持的力度，实现对火龙果的稳定夹持不会滑脱，又可以避免火龙果受压力过大而损伤。
[0009]进一步的优选技术方案如下：
[0010]所述的齿轮组件驱动传动套筒转动，传动套筒连接设置在套筒轴上，传动套筒与夹持转动轴上设置的夹持套筒通过齿轮带传动连接，夹板由夹持套筒带动转动；套筒轴、夹持转动轴的顶端通过上连接板连接；套筒轴、夹持转动轴的底端通过下连接条板连接。
[0011]通过设置传动套筒、夹持套筒及齿轮带，可以方便地利用三者进行传动，以驱动夹板转动完成夹持或释放火龙果；通过设置套筒轴、夹持转动轴，方便利用这两个部件连接设置传动套筒、夹持套筒的同时连接设置上连接板、下连接条板。
[0012]所述的上连接板、下连接条板的左右两端设置有连接孔；左端的连接孔用于连接套筒轴，右端的连接孔用于连接夹持转动轴。
[0013]通过设置连接孔，便于上连接板、下连接条板的端部与相应的轴端进行连接，并通过螺栓紧固。另外，可以方便地利用上连接板、下连接条板设置张角，即上连接板、下连接条板的夹角，以更方便地使夹板有初始的张角，方便夹板在上述初始张角的基础上进行夹角的调节，以更快夹取或释放火龙果。
[0014]顶料装置，在第一支撑臂上，顶料装置设置有电磁弹力连接部、滑动腔、缓冲腔、弹力体、限位块； 电磁弹力连接部设有弹性连接腔，弹性连接腔内设置电磁体，弹性连接腔为橡胶制成，电磁弹力连接部的一端与第一支撑臂连接，电磁弹力连接部的另一端与滑动腔的一端连接，滑动腔的另一端与缓冲腔连接，滑动腔、缓冲腔的腔体相连通且其内设置有弹力体，弹力体为永磁体，弹力体在电磁体的磁力作用下运动，弹力体在缓冲腔的摩擦力大于在滑动腔的摩擦力。
[0015]由于顶料装置是通过弹性连接腔与第一支撑臂连接，所以在在夹持火龙果后，弹力体运动过程中，由于其位置的变化，使得顶料装置发生摆动，对本装置形成振动，该振动用于辅助第一支撑臂的上下运动，使成熟火龙果在夹持部件转动下脱离叶茎，实现仿人手摘取火龙果。振动通过在后端的电磁弹力连接部作为动力的来源，以一块永磁体作为弹力体，可以通过调节电流的大小来调节弹力体运动加速度的的大小，限位块连接有限位筒，防止摆动幅度过大，保护装置的寿命。
附图说明
[0016]图1是本技术的立体图。
[0017]图2是本技术齿轮组件及夹板的立体图。
[0018]图3是本技术顶料装置的立体图。
[0019]附图标记说明：1
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橡胶层、2
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夹板、3
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夹持转动轴、4
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固定箱、5
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伺服电机、6
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顶料装置、7
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第一支撑臂、9
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第二支撑臂、8
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第一旋转轴、10
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电动伸缩杆、11
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第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹持牢固的多自由度多功能机械爪，包括支撑座（12）、第一支撑臂（7）、第二支撑臂（9）及夹板；其特征在于：所述的支撑座（12）与第二支撑臂（9）的一端通过第二旋转轴（11）铰接连接，第二支撑臂（9）的另一端通过第一旋转轴（8）与第一支撑臂（7）的一端铰接连接；第一支撑臂（7）的另一端与连接设置伺服电机（5），伺服电机（5）的机身与第一支撑臂（7）连接固定，伺服电机（5）驱动卡合臂（14）旋转；所述的卡合臂（14）上连接设置有通过驱动电机、齿轮组件驱动的两个夹板（2），夹板（2）的相对的两个侧面上均连接设置有橡胶层（1），橡胶层（1）与夹板（2）之间连接设置有压力传感器，压力传感器为电阻式薄膜压力传感器，压力传感器监测橡胶层（1）的所受的压力；第一支撑臂（7）上连接设置有固定箱（4），固定箱（4）用于连接设置压力显示器，压力显示器与压力感器电联接。2.根据权利要求1所述的夹持牢固的多自由度多功能机械爪，其特征在于：所述的齿轮组件驱动传动套筒（17）转动，传动套筒（17）连接设置在套筒轴（18）上，传动套筒（17）与夹持转动轴（3）上设置的夹持套筒通过齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张协良，王文硕，邱立琦，孙群，姚鹏辉，姜新田，潘硕，岳岩，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：