[發明專利]一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置

在審

• 申請號: 201810659201.0
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108522022A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 楊文亮;孫文靜;郁漢琪;吳京秋;朱宇天
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J19/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

本發明提供一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，包括：前端固定架、后端固定架、扭簧合頁、L型板、墊板、行程開關及帆布，當帆布承受外力形變時拉動L型板移動，使得行程開關觸頭動作輸出信號。本發明應用于采摘機器人末端臂上，當機器人手臂進行采摘作業時，枝葉壓下相應方向的帆布，相應的扭簧合頁旋轉觸碰行程開關，機器人以此感知相應方向的危險碰撞。本發明具有控制簡單、工作可靠、裝調方便、通用性強等優點。

技術領域

本發明屬于農業果蔬自動化采摘設備技術領域，尤其涉及一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置。

背景技術

隨著計算機和自動控制技術的迅速發展，機器人已逐步進入農業生產領域，在采摘機器人的控制中，大部分感知外部環境信息的傳感器安裝在機器人的末端執行器上，很少安裝在機械臂上。然而，機器人在采摘果樹內部的果實時，機械臂的后關節不可避免的要深入果樹的內部進行作業，會與枝葉發生碰撞，如果機械臂沒有感知碰撞力大小程度的能力，當其撞上較粗的樹枝時就沒有能力做出判斷，那么這種碰撞會對果樹和機器人都帶來損害。

目前，國內外缺少針對采摘機器人末端臂碰撞傳感結構的研究與裝置開發，申請號為CN201120078572.3的專利，提出一種可感知碰撞的機器人伸縮臂，其提出的感知碰撞結構較為復雜，相應方向的碰撞片為剛性金屬制成，碰撞時金屬板原理上會整體直線動作，但因其重量較大，在左右方向布置時，會對相應直線滑動支撐件產生偏重力矩，從而產生不穩定的摩擦阻力，影響對碰撞感知的靈敏度。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

本發明采用如下技術方案：

在一些可選的實施例中，提供一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，包括：行程開關、L型板及沿采摘機器人末端臂鋪設的帆布，所述帆布的末端與所述L型板連接，當所述帆布承受外力形變時拉動所述L型板移動，使得所述行程開關觸頭動作輸出信號。

在一些可選的實施例中，所述的一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，還包括：扭簧合頁及安裝在采摘機器人末端臂上的后端固定架，所述扭簧合頁的固定頁設置在所述后端固定架上，所述扭簧合頁的活動頁的其中一面上設置墊板，所述L型板設置在所述扭簧合頁的活動頁的另一面上，所述帆布的末端與所述墊板連接。

在一些可選的實施例中，所述的一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，還包括：傳感器架，所述傳感器架設置在所述后端固定架上，所述行程開關設置在所述傳感器架上。

在一些可選的實施例中，所述的一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，還包括：前端固定架，所述前端固定架與所述后端固定架分別設置在采摘機器人末端臂的兩端，所述帆布的首端固定在所述前端固定架上。

在一些可選的實施例中，所述帆布的數量為三個，三個帆布為頂面帆布及分別位于所述頂面帆布兩側的兩個側面帆布，三個帆布分別與對應的L型板、扭簧合頁、墊板及行程開關組裝成三個檢測組件。

在一些可選的實施例中，所述的一種采摘機器人末端臂碰撞傳感裝置，還包括：橫壓板及兩個豎壓板，橫壓板將所述頂面帆布壓緊在所述前端固定架的頂面上，兩個豎壓板將兩個側面帆布分別壓緊在所述前端固定架的左面、右面上。

在一些可選的實施例中，所述橫壓板及兩個豎壓板上均開設沉頭螺釘間隙孔和螺紋緊定孔，所述橫壓板及兩個豎壓板通過沉頭螺釘固定在所述前端固定架上，所述帆布通過緊定螺釘固定在所述前端固定架上。

在一些可選的實施例中，所述前端固定架與所述后端固定架為矩形框體結構。

在一些可選的實施例中，，前端固定架、后端固定架及傳感器架的材質為型號為2A12的鋁合金材料。