一种果蔬采摘机器人末端执行器的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种果蔬采摘机器人末端执行器。

背景技术：

为了提高设施农业的生产效率，降低生产成本，世界各国对实施农业水果蔬菜机械化采摘收获进行了研究。利用机器人对水果蔬菜进行收获在农业发达国家的技术人员已做了不少的研究和试验，它是未来水果收获的发展趋势，随着以计算机为核心的高新技术的发展，机器人的性能将大幅度地提高，价格也将大幅度地下降。农业是人类生存的根本，人类一直致力于不断提升农业的生产效率，改进农业的生产方式，提高农业的机械化和自动化生产。

农业机器人的问世，有望改变传统的劳动方式，改善农民的生活劳动状态。在果蔬生产作业中，收获采摘是费力最大、耗时最多的一个环节。据统计，收获采摘作业量约占整个作业量的40％，而且为了保证产品的质量，必须做到适时采摘，是整个作业中最辛苦的工作，而现有技术中采摘主要依靠人力进行采摘，需要爬高的位置通过爬梯辅助完成，这样不仅无法保护采摘人员的安全，而且，随时随地需要移动梯子的位置，存在采摘效率较低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种果蔬采摘机器人末端执行器，可以有效解决背景技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述包括机械手和驱动器，所述驱动器通过连接架与机械手连接，驱动器用于驱动机械手开合。

进一步地，所述机械手包括一端与连接架固定连接的夹爪座，夹爪座的四周设置有多个夹爪，夹爪的一端转动安装在夹爪座的外壁上，夹爪的另一端向前伸出远离连接架的一端，夹爪与夹爪座之间连接有压簧。

进一步地，夹爪座远离连接架的一端的中心连接有工业相机、四周连接有真空吸盘。

进一步地，所述夹爪座的四周分别设置有与夹爪对应的安装槽，所述夹爪的一端通过转轴转动安装在安装槽内。

进一步地，所述连接架为空心管，空心管的中心位置设置有沿空心管长度方形布置的拉绳，拉绳的一端连接驱动器、另一端连接有与夹爪数量相对应的传动绳，传动绳的另一端向外伸出空心管，分别连接一个夹爪。

进一步地，所述驱动器包括带有中空腔体的安装座，安装座的一侧安装有驱动电机，安装座内设置相对连接架垂直布置的转轴，转轴与驱动电机传动连接，转轴上连接卷筒，拉绳的一端连接并卷绕在卷筒上。

本实用新型工作时，先通过真空吸盘吸取所采摘的果蔬，再驱动夹爪合拢抱紧，避免因果蔬因自重太大或抓取不牢，导致采摘失败。

本实用新型通过拉绳控制夹爪开合，可以有效控制夹爪的开合速度，实现果蔬的柔性采摘，避免对果蔬造成损伤。

本实用新型有效提高了果蔬采摘效率和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型包括机械手1和驱动器2，驱动器2通过空心管3与机械手1连接。

机械手1包括一端与空心管3固定连接的圆柱形夹爪座1.1，夹爪座1.1远离空心管3的一端的中心连接有工业相机5、四周连接有多个呈环形布置的真空吸盘6，夹爪座1.1的四周设置有多个夹爪1.2，夹爪座1.1四周的侧壁上分别设置有与夹爪1.2对应的安装槽1.3，夹爪1.2的一端通过转轴转动安装在安装槽1.3内，夹爪1.2的另一端向前伸出远离空心管3的一端、并设置的有向内并拢的折弯段1.4，夹爪1.2与夹爪座1.1之间连接有压簧1.5。

空心管3的中心位置设置有沿空心管3长度方形布置的拉绳4，拉绳4的一端连接有与夹爪1.2数量相对应的传动绳5，传动绳5的另一端向外伸出空心管3，分别对应连接一个夹爪1.2。

驱动器2包括带有中空腔体的安装座2.1，安装座2.1的一侧安装有驱动电机2.2，安装座2.1内设置相对空心管3垂直布置的转轴2.3，转轴2.3与驱动电机2.2传动连接，转轴2.3上连接卷筒2.4，拉绳4的另一端连接并卷绕在卷筒2.4上。

本实用新型使用时安装在机器人的输出端，初始状态时，夹爪1.2在驱动电机2.2的驱动下处于张开状态，采摘时，先通过工业相机5识别果蔬的位置，机器人驱动执行器自动调整位置并向待抓取果蔬靠近，先通过真空吸盘6靠上去吸取果蔬，而后驱动电机2.2转动，带动卷筒2.4逐渐放松拉绳4，夹爪受弹簧力向内合拢抱紧采摘的果蔬，机器人驱动执行器将采摘的果蔬位移至放置位，再驱动电机2.2转动，带动卷筒2.4卷绕拉绳4，使夹爪1.2打开，再控制真空吸盘6放下采摘的果蔬。

技术特征：

1.一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：包括机械手和驱动器，所述驱动器通过连接架与机械手连接，驱动器用于驱动机械手开合，所述机械手包括一端与连接架固定连接的夹爪座，夹爪座的四周设置有多个夹爪，夹爪的一端转动安装在夹爪座的外壁上，夹爪的另一端向前伸出远离连接架的一端，夹爪与夹爪座之间连接有压簧；

所述连接架为空心管，空心管的中心位置设置有沿空心管长度方形布置的拉绳，拉绳的一端连接驱动器、另一端连接有与夹爪数量相对应的传动绳，传动绳的另一端向外伸出空心管，分别连接一个夹爪。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：夹爪座远离连接架的一端的中心连接有工业相机、四周连接有真空吸盘。

3.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述夹爪座的四周分别设置有与夹爪对应的安装槽，所述夹爪的一端通过转轴转动安装在安装槽内。

4.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述驱动器包括带有中空腔体的安装座，安装座的一侧安装有驱动电机，安装座内设置相对连接架垂直布置的转轴，转轴与驱动电机传动连接，转轴上连接卷筒，拉绳的一端连接并卷绕在卷筒上。

技术总结
一种果蔬采摘机器人末端执行器，涉及机器人技术领域。包括机械手和驱动器，所述驱动器通过连接架与机械手连接，驱动器用于驱动机械手开合，所述机械手包括一端与连接架固定连接的夹爪座，夹爪座的四周设置有多个夹爪，夹爪座远离连接架的一端的中心连接有工业相机、四周连接有真空吸盘。本实用新型工作时，先通过真空吸盘吸取所采摘的果蔬，再驱动夹爪合拢抱紧，避免因果蔬因自重太大或抓取不牢，导致采摘失败。

技术研发人员：杜晋;陶舰;郝宇含;胡腾;王鑫宇;周仲基;陈鑫
受保护的技术使用者：扬州市职业大学(扬州市广播电视大学)
技术研发日：2019.06.26
技术公布日：2020.05.26