[發(fā)明專利]欠驅(qū)動采摘機械手末端執(zhí)行器裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210217928.6
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102729256A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 俞亞新;張飛;楊遠淵;林佳輝
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;A01D46/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發(fā)明涉及一種末端執(zhí)行器裝置，尤其是涉及一種欠驅(qū)動采摘機械手末端執(zhí)行器裝置。

背景技術

果蔬采摘作業(yè)是果蔬生產(chǎn)中最耗時、最費力的一個環(huán)節(jié)。為降低成本，提高勞動效率，果蔬采摘的自動化成為亟待解決的問題。目前末端執(zhí)行器都需要單獨動力源，多個動力設備協(xié)調(diào)作業(yè)，不僅使得末端執(zhí)行器機構臃腫、自身過重，大大降低可采摘重量，產(chǎn)品可靠性不好保證。目前在國內(nèi)外對果蔬采摘機械手末端執(zhí)行器研究重點轉移到欠驅(qū)動式手指，欠驅(qū)動手指是指驅(qū)動器的數(shù)目少于關節(jié)自由度的數(shù)目，欠驅(qū)動機械手具有簡化控制、減輕重量、降低能耗及降低制作成本等優(yōu)點，正因為它經(jīng)濟而且使裝置機器更加輕便，因此受到研究者的青睞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種欠驅(qū)動采摘機械手末端執(zhí)行器裝置，是一套用于果蔬采摘的欠驅(qū)動機械手爪，整個末端執(zhí)行器只采用一個電動機進行驅(qū)動，且以限制采摘接觸力為目標進行設計。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

本發(fā)明包括結構相同的三個手指，傳動機構，三塊接觸板，三根連桿，驅(qū)動桿和轉動盤；每個手指具有三個關節(jié)，分別為手指第一關節(jié)，手指第二關節(jié)，手指第三關節(jié)；手指第一關節(jié)的一端互成120度均勻固定安裝在轉動盤上，第一連桿的一端與手指第二關節(jié)鉸接，第一連桿的另一端與驅(qū)動桿的一端鉸接，驅(qū)動桿的另一端與傳動機構連接；手指第二關節(jié)外側內(nèi)壁的底座與扇形齒輪的手柄鉸接，第一齒輪與扇形齒輪嚙合，第一齒輪通過連接桿與手指第三關節(jié)底端連接，手指第二關節(jié)內(nèi)側外壁的底座設有滑塊，滑塊與接觸板中心軸連接，接觸板中心軸與扇形齒輪的手柄鉸接，扇形齒輪的手柄與手指第二關節(jié)外側內(nèi)壁間設有彈簧，接觸板朝向中心一側設有力傳感器。

所述的傳動機構為雙向直線步進電機，雙向直線步進電機主軸與驅(qū)動桿的另一端連接。

所述的傳動機構包括步進電機、主動錐齒輪、從動錐齒輪、第二齒輪和齒條；步進電機同軸裝有主動錐齒輪和第二齒輪，第二齒輪與安裝在驅(qū)動桿上的齒條嚙合，從動錐齒輪與套在轉動盤孔中并與轉動盤底面固接。

所述的傳動機構包括步進電機、第一電磁離合器片、第二電磁離合器片和電磁絲杠稈；步進電機主軸上裝有第二電磁離合器片和電磁絲杠，電磁絲杠上的第一電磁離合器片與驅(qū)動桿固接，電磁絲杠與驅(qū)動桿螺紋連接。

本發(fā)明具有的有益效果是：

本發(fā)明運用一個電機驅(qū)動三個爪，三個爪的動作一致，使用盤類裝置安裝，電機驅(qū)動桿作移動和轉動兩自由度，轉動移動可分開運行也可同時運行，驅(qū)動機械手爪所完成的抓取動作。本發(fā)明結構簡單，操作容易，運動靈活，安全可靠且成本低廉，可用于果蔬采摘作業(yè)，配合機器人其他裝置實現(xiàn)高效高可靠性的采摘作業(yè)。

附圖說明

圖1是機械手末端執(zhí)行器裝配圖。

圖2是圖1中I的內(nèi)部結構放大圖。

圖3是錐齒輪-齒條傳動圖。

圖4?是圖3的右視圖。

圖5是是絲杠-離合器傳動圖。

圖中：1、手指第一關節(jié)，2、手指第二關節(jié)，3、、手指第三關節(jié)，4、雙向直線步進電機，5、接觸板，6、鉸鏈，7、第一連桿，8、驅(qū)動桿，9、轉動盤，10、彈簧，11、第二連桿，12、滑塊，13、底座，14、扇形齒輪，15第一齒輪，16、主動錐齒輪，17、從動錐齒輪，18、齒條，19、第二齒輪，20、步進電機，21、第一電磁離合器片，22、第二電磁離合器片，23、電磁絲杠，24、力傳感器，25、抓取物。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對給本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括結構相同的三個手指，傳動機構，三塊接觸板5，三根連桿7，驅(qū)動桿8和轉動盤9；每個手指具有三個關節(jié)，分別為手指第一關節(jié)1，手指第二關節(jié)2，手指第三關節(jié)3；手指第一關節(jié)1的一端互成120度均勻固定安裝在轉動盤9上，第一連桿7的一端與手指第二關節(jié)2鉸接，第一連桿7的另一端與驅(qū)動桿8的一端鉸接，驅(qū)動桿8的另一端與傳動機構連接；手指第二關節(jié)2外側內(nèi)壁的底座與扇形齒輪14的手柄鉸接，第一齒輪15與扇形齒輪14嚙合，第一齒輪15通過連接桿與手指第三關節(jié)3底端連接，手指第二關節(jié)2內(nèi)側外壁的底座設有滑塊12，滑塊12與接觸板5中心軸連接，接觸板5中心軸與扇形齒輪14的手柄鉸接，扇形齒輪14的手柄與手指第二關節(jié)2外側內(nèi)壁間設有彈簧10，接觸板5朝向中心一側設有傳感器24。

如圖1所示，其傳動機構為雙向直線步進電機4，雙向直線步進電機4主軸與驅(qū)動桿8的另一端連接。