何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，包括欠驱动手指机构1、仰俯驱动机构I1、伸缩驱动机构II1、剪枝机构IV、手掌支撑盘(29)和手指驱动电机连接盘(5); 所述欠驱动手指机构I与所述手掌支撑盘(29)固定连接，所述手掌支撑盘(29)通过手掌连接板(19)与所述手指驱动电机连接盘(5)固定连接；所述欠驱动手指机构I包括步进电机A(4)，所述步进电机A(4)固定在所述手指驱动电机连接盘(5)下面；所述欠驱动手指机构I与移动滑块A(6)铰接，所述步进电机A(4)的输出轴上设有连接键A(401)，所述连接键A(401)与所述步进电机A(4)的输出轴螺纹连接，所述移动滑块A(6)固定在连接键A (401)上，所述移动滑块A (6)与所述手掌连接板(19)移动副连接； 所述仰俯驱动机构II包括步进电机B(18)、下导轨连接板(2)、仰俯连杆(20)和电机摆动板(21);所述步进电机B(IS)固定在所述手指驱动电机连接盘(5)上面，所述导轨连接板(2)固定连接在所述手指驱动电机连接盘(5)下面；所述手指驱动电机连接盘(5)下面固定有摆动连接座(31)，所述电机摆动板(21) —端与所述摆动连接座(31)转动副连接，另一端与所述仰俯连杆(20)铰接，所述仰俯连杆(20)的另一端与移动滑块B (24)铰接，所述步进电机B (18)的输出轴上设置有连接键B (1801)，所述连接键B (1801)与所述步进电机B (18)的输出轴螺纹连接，所述移动滑块B (24)固定在所述连接键B (1801)上，所述移动滑块B (24)与所述下导轨连接板(2)移动副连接； 所述伸缩驱动机构III包括电机固定板(41)、步进电机C(23)、固定导轨(32)和移动底板(25)，所述电机固定板(41) 一端与所述电机摆动板(21)固定连接，另一端与所述固定导轨(32)固定连接，所述步进电机C(23)固定在电机固定板(41)上，所述步进电机C(23)的输出轴上设置有连接键C(2301)，所述连接键C(2301)与所述步进电机C(23)的输出轴螺纹连接，所述移动滑块C(28)的一端固定在所述连接键C(2301)上，另一端固定在所述移动底板(25)上，所述固定导轨(32)和所述移动底板(25)移动副连接； 所述剪枝机构IV包括步进电机D (26)、剪刀传动机构T和刀片(40)，所述步进电机D(26)固定在所述移动底板(25)上，所述刀片(40)与所述移动底板(25)销轴连接，所述步进电机D(26)通过所述剪刀传动机构T与所述刀片(40)连接。
2.根据权利要求1所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述欠驱动手指机构I包括近指节(15)、中指节(16)、远指节(14)和连杆机构L ; 所述近指节(15)、所述中指节(16)和所述远指节(14)依次串联铰接； 所述连杆机构L包括第一连杆(7)、第一摆杆(8)、第二连杆(9)、第二摆杆(11)、第三连杆(12)和远指节(14);所述第一连杆(7)的一端与所述移动滑块A (6)铰接，另一端与所述第一摆杆(8)铰接，所述第一摆杆(8)和所述近指节(15)通过近指节固定座(30)同轴铰接，所述近指节固定座(30)与所述手掌支撑盘(29)固接；所述第二连杆(9)的一端与所述第一摆杆(8)铰接，另一端与所述第二摆杆(11)铰接，所述第二摆杆(11)和所述中指节(16)同轴铰接；所述第三连杆(12)的一端与所述第二摆杆(11)铰接，另一端与所述远指节(14)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述第二连杆(9)和所述第二摆杆(11)铰接处的扭簧销轴A (43)上设置扭簧A (10);所述第三连杆(12)和所述远指节(14)铰接处的扭簧销轴B (44)上设置扭簧B (13)。
4.根据权利要求2所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述近指节固定左(30)的端部设置近指节运动终止限位块(3001)，所述近指节(15)的端部设置限制中指节运动终止限位块(1501)，所述中指节(16)的端部设置限制远指节运动终止限位块(1601) ο
5.根据权利要求1或2所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述欠驱动手指机构I的数量为3套，3套所述欠驱动手指机构I均布在手掌支撑盘(29)上。
6.根据权利要求1或2所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，每套所述欠驱动手指机构I连接I个步进电机A (4)。
7.根据权利要求2所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述远指节(14)上的传感器连接通孔(1401)里安装压力式传感器(33)。
8.根据权利要求1所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述剪刀传动机构T包括锥齿轮A (34)、锥齿轮B (35)、移动螺母(36)、销轴滑块(37)、双向螺杆(38)、伸缩滑杆(39)和固定导杆(42)； 所述步进电机D(26)伸出轴端与所述锥齿轮A(34)固接，所述双向螺杆(38)固定在所述移动底板(25)上，所述双向螺杆(38)与所述移动螺母(36)螺旋副连接，所述锥齿轮B(35)与所述双向螺杆(38)固接，所述锥齿轮A(34)与所述锥齿轮B(35)齿轮副连接；所述移动螺母(36)与所述固定导杆(42)移动副连接，所述固定导杆(42)固定在所述移动底板(25)上；所述移动螺母(36)与所述销轴滑块(37)销轴连接，所述伸缩滑杆(39)与所述销轴滑块(37)移动副连接，所述伸缩滑杆(39)和所述刀片(40)固接。
9.根据权利要求1所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，所述手掌支撑盘(29)的中心固定设置手掌吸盘(17)。
10.根据权利要求1所述的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，其特征在于，还包括腕部连接卡盘(I);所述手指驱动电机连接盘(5)通过卡盘连接板(3)与所述腕部连接卡盘⑴固接。
【专利摘要】本发明属于农业机器人领域的一种欠驱动三指手式果蔬柔性采摘装置，包括欠驱动手指机构Ⅰ、仰俯驱动机构Ⅱ、伸缩驱动机构Ⅲ、剪枝机构Ⅳ、手掌支撑盘、手指驱动电机连接盘和腕部连接卡盘；3套欠驱动手指机构Ⅰ均布在手掌支撑盘上；手掌支撑盘与手指驱动电机连接盘固定连接；所述手指驱动电机连接盘与腕部连接卡盘固定连接，腕部连接卡盘与机器臂的腕部连接；仰俯驱动机构Ⅱ和伸缩驱动机构Ⅲ驱动剪枝机构Ⅳ仰俯和伸缩，剪枝机构实现剪刀动作；本发明扩大了使用范围和使用灵活性，可以获得较高的采摘成功率，并减小对植株和果实的机械损伤；可以实现类球形果实或成簇生长果实的采摘，具有果实形状自适应能力和接触力可控的特点。
【IPC分类】A01D46-30, B25J15-10
【公开号】CN104838809
【申请号】CN201510169543
【发明人】尹建军, 王通
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月10日