[發(fā)明專利]新型收獲機器人末端執(zhí)行器及柔性控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110437402.4
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102550217A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 李智國;李萍萍;楊志波;楊紅玲;劉繼展;趙波
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型收獲機器人末端執(zhí)行器及其柔性控制方法，其特征在于：新型收獲機器人末端執(zhí)行器的機械系統(tǒng)由手指抓取機構(3)、果梗分離機構(16)和支撐機構(4、13和14)組成，控制系統(tǒng)由計算機(11)、運動控制器(9)、驅(qū)動器(10)、電磁離合器(3-6和16-4)、電磁制動器(3-5)和微型直流伺服電機(3-7)組成，感知系統(tǒng)由壓力傳感器(1、2、5和6)、攝像頭(12)和距離傳感器(15)組成；手指抓取機構(3)包括左手指海綿墊(3-1)、左手指(3-2)、連接板(3-3和3-10)、齒條(3-4和3-9)、齒輪(3-8)、右手指(3-11)、右手指海綿墊(3-12)和支撐桿(3-13和3-14)；果梗分離機構(16)包括V型刀片(16-1)、導桿(16-2和16-10)、支撐體(16-3)、齒輪(16-5和16-9)、螺桿(16-6)、軸承(16-7)、傳動塊(16-8)和連接件(16-11)。

2.根據(jù)權利要求1所述的新型收獲機器人末端執(zhí)行器，其特征在于：末端執(zhí)行器通過選用電磁離合器(3-6和16-4)和電磁制動器(3-5)，僅用一個伺服電機(3-7)便可按照作業(yè)順序分別拖動手指抓取機構(3)和果梗分離機構(16)完成果實抓取與果梗分離任務。

3.根據(jù)權利要求1所述的新型收獲機器人末端執(zhí)行器，其特征在于：左手指(3-2)內(nèi)側(cè)貼有海綿墊(3-1)和壓力傳感器(1和2)，右手指(3-11)內(nèi)側(cè)貼有海綿墊(3-12)和壓力傳感器(5和6)；左手指(3-2)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(1和2)與右手指(3-11)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(5和6)采用上下平行式布置方式，左手指(3-2)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(2)和右手指(3-11)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(6)實時測定手指對果實的抓取力，左手指(3-2)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(1)和右手指(3-11)內(nèi)側(cè)的壓力傳感器(5)實時檢測果實是否向下滑動。

4.根據(jù)權利要求1所述的新型收獲機器人末端執(zhí)行器，其特征在于：V型刀片(16-1)的左刀背前沿(16-1-2)和右刀背前沿(16-1-1)構成第一級V型結構，左刀刃(16-1-4)和右刀(16-1-7)構成第二級V型結構，左刀刃(16-1-4)和右刀刃(16-1-7)的橫截面成直角三角形，左刀刃(16-1-4)的下表面和右刀刃(16-1-7)的上表面相切；當果梗位于第一級V型結構所包圍的區(qū)域內(nèi)時，V型刀片(16-1)的快速向前移動迫使果梗首先被自動收攏到第二級V型結構的入口處，而后在第二級V型結構所包圍的區(qū)域內(nèi)被左刀刃(16-1-4)和右刀刃(16-1-7)快速剪斷。

5.根據(jù)權利要求1所述的新型收獲機器人末端執(zhí)行器，其特征在于：果梗分離過程中依據(jù)編碼器反饋的伺服電機(3-7)轉(zhuǎn)速變化規(guī)律判斷果梗是否被剪斷。