[發明專利]多自由度果蔬采摘機器人

有效

• 申請號: 202010880850.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111937591B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張健滔;王加澤;何斌;汪鵬宇;楊樂平
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種多自由度果蔬采摘機器人，其特征在于，主要包括多自由度關節支撐臂，包括深度攝像頭(30)、機器人執行機構、斷面為L形的關節連接板、機器人細腰形小臂(8)、圓形護罩、機器人細腰形大臂(12)、機器人與工控機線纜通口孔(17)、機器人執行機構之間線纜通口孔(27)、機器人載體連接底座(16)部件；通過機器人與工控機線纜通口孔(17)和機器人執行機構之間線纜通口孔(27)進行線纜連接走線，所述多自由度關節支撐臂包括六個機器人關節模塊；關節連接板是具有由兩個呈正交關系的固定板一體化結合在一起的結構，通過對應機器人關節模塊的機器人執行機構驅動，使相鄰機器人關節模塊的關節連接板之間轉動連接，圓形護罩和關節連接板固定連接，將機器人執行機構封裝在對應機器人關節模塊的關節位置處；

其中第六機器人關節模塊為所述多自由度關節支撐臂的末端關節機構，包括第六關節圓形護罩(1)、第六關節L形關節連接板(2)、第六關節機器人執行機構(29)，第六關節機器人執行機構(29)控制末端執行手爪的動作，深度攝像頭(30)通過第六關節圓形護罩(1)上的卡槽結構嵌入安裝在上面，第六關節圓形護罩(1)通過螺釘安裝在第六關節L形關節連接板(2)上，形成隔離外界防護結構；深度攝像頭(30)通過圖像信息采集配合人工智能識別算法，將果蔬的空間位置坐標傳輸出給上位控制機，控制機通過位姿計算輸出機器人每個執行機構轉動的速度與角度以及末端執行手爪抓取動作，進而控制多自由度果蔬采摘機器人進行工作；

其中第五關節執行機構(3)、第五關節L形關節連接板(28)、第五關節圓形護罩(26)組成第五機器人關節模塊，第五關節圓形護罩(26)通過螺釘安裝在第五關節L形關節連接板(28)上；

其中第四關節機器人執行機構(6)、第四關節L形關節連接板(7)、第四關節圓形護罩(5)組成第四機器人關節模塊，第四關節圓形護罩(5)與第四關節L形關節連接板(7)通過螺釘連接；第五機器人關節模塊和第四機器人關節模塊的轉動連接部組成所述多自由度關節支撐臂的仿生腕部關節；

其中第三關節機器人執行機構(23)、第三關節L形關節A連接板(11)、第三關節A連接板圓形護罩(22)組成第三機器人關節模塊A，第三關節A連接板圓形護罩(22)與第三關節L形關節A連接板(11)通過螺釘連接；其中第三關節L形關節B連接板(9)、第三關節B連接板圓形護罩(10)組成第三機器人關節模塊B，第三關節L形關節B連接板(9)與第三關節B連接板圓形護罩(10)采用螺釘連接；第三機器人關節模塊A和第三機器人關節模塊B的轉動連接部組成所述多自由度關節支撐臂的仿生肘部關節；細腰形小臂(8)的兩端分別與第三機器人關節模塊B、第四機器人關節模塊通過螺釘進行連接；

其中第二關節機器人執行機構(20)、第二關節L形關節連接板(19)、第二關節圓形護罩(18)組成第二機器人關節模塊，第二關節圓形護罩(18)與第二關節L形關節連接板(19)通過螺釘連接；細腰形大臂(12)的兩端分別與第二機器人關節模塊、第三機器人關節模塊A通過螺釘進行連接；

其中第一關節機器人執行機構(15)、第一關節L形關節連接板(14)、第一關節圓形護罩(13)組成第一機器人關節模塊，第一關節圓形護罩(13)與第一關節L形關節連接板(14)通過螺釘連接；第二機器人關節模塊和第一機器人關節模塊的轉動連接部組成所述多自由度關節支撐臂的仿生肩部關節；

所述第一關節機器人執行機構(15)的與機器人載體連接底座(16)轉動連接。

2.根據權利要求1所述多自由度果蔬采摘機器人，其特征在于：設置相應關節的旋轉限位銷，在第五關節L形關節連接板(28)上裝有第五關節旋轉限位銷(4)，在第四關節L形關節連接板(7)上裝有第四關節旋轉限位銷(25)，在第三關節L形關節B連接板(9)、第二關節L形關節連接板(19)上分別安裝第三關節旋轉限位銷(24)、第二關節旋轉限位銷(21)，各旋轉限位銷對各關節的轉動進行限位約束。

3.根據權利要求1所述多自由度果蔬采摘機器人，其特征在于：所有第六關節圓形護罩(1)、第五關節圓形護罩(26)、第四關節圓形護罩(5)、第三關節B連接板圓形護罩(10)、第三關節A連接板圓形護罩(22)、第二關節圓形護罩(18)、第一關節圓形護罩(13)都留有機器人執行機構之間線纜通口孔(27)用于通信控制線纜的走線。