[發明專利]果蔬采收機器人機械手及力控制方法

有效

• 申請號: 202110706740.7
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113635329B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 賀赟暉;劉承光;顏愛忠;宋成法
• 申請（專利權）人: 中蘇科技股份有限公司;江蘇中蘇智能制造有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/16
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松;張康

1.一種果蔬采收機器人機械手，其特征在于，包括：

兩個相對設置的夾持部，所述夾持部可被驅動相對運動以形成與果蔬仿形的夾持空間；所述夾持部相對運動的方向被定義成第一方向；

彈性力傳遞構件，與夾持部一一對應的設置，所述彈性力傳遞構件的第一端被連接到夾持部；

驅動構件，連接到所述彈性力傳遞構件的相對的第二端，所述驅動構件被設置成沿著第二方向驅動所述彈性力傳遞構件發生彈性變形；所述第一方向與第二方向相同；

其中，所述彈性力傳遞構件在被所述驅動構件驅動時，發生彈性變形并且向所述夾持部施力，以將驅動構件的驅動力傳遞至夾持部，驅動兩個夾持部相互靠近運動，以對果蔬進行夾持；

所述夾持部設有第一壓力傳感器，用于獲取夾持部受到的壓力，記為第一壓力；

所述彈性力傳遞構件的其中一端設有第二壓力傳感器，用于獲取彈性力傳遞構件受到的壓力，記為第二壓力；

所述驅動構件被設置成根據所述第一壓力和第二壓力控制夾持部對果蔬的夾持。

2.根據權利要求1所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述彈性力傳遞構件包括彈性變形與驅動構件施加的驅動力成線性變化的線性彈性部件，并且在發生彈性形變時，產生沿第二方向并呈線性變化的彈力。

3.根據權利要求1或2所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述驅動構件包括電機以及由電機驅動的傳動組件，所述傳動組件被驅動實現直線往復運動，運動方向與所述第一方向保持一致。

4.根據權利要求3所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述傳動組件的電機被設置在兩個夾持部之間，傳動組件與所述夾持部一一對應的設置；

每個傳動組件與夾持部之間連接所述的彈性力傳遞構件。

5.根據權利要求3所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述傳動組件包括一端連接到彈性力傳遞構件、另一端連接至電機的L型板，具有水平的連接板和豎直的驅動板，彈性力傳遞構件水平地橫置于連接板上部并與其不接觸，彈性力傳遞構件的一端連接至一側的夾持部，另一端連接至驅動板，在其被電機驅動產生彈性變形時，使兩個夾持部相互靠近運動。

6.根據權利要求5所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述彈性力傳遞構件具有恢復到初始狀態的趨勢。

7.根據權利要求5所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述彈性力傳遞構件包括線性彈簧。

8.根據權利要求7所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述驅動板上設有至少一個導向桿，所述夾持部和線性彈簧均套設在導向桿上，并且所述夾持部被設置成沿著導向桿滑動。

9.根據權利要求8所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述L型板的驅動板與夾持部之間還設置有限位組件，用以限制所述彈性力傳遞構件的最大形變。

10.根據權利要求9所述的果蔬采收機器人機械手，其特征在于，所述限位組件包括與所述至少一個導向桿平行設置的限位桿，所述限位桿的一端連接到所述夾持部，另一端穿過驅動板并在端部設置接近開關，響應于接近開關感應所述驅動板達到最大位移，所述驅動構件停止驅動。

11.一種如權利要求1所述的果蔬采收機器人機械手的力矩控制方法，其特征在于，包括：

在夾持部夾持過程中，獲取夾持部受到的壓力，記為第一壓力F1；

獲取彈性力傳遞構件受到的壓力，記為第二壓力F2；

所述驅動構件被設置成根據所述第一壓力F1、第二壓力F2及其與預設的壓力值F0的比較結果，控制夾持部對果蔬的夾持；

其中，響應于第一壓力F1與第二壓力F2中的任意一個達到預設的壓力值F0，控制驅動構件停止驅動夾持部繼續夾持。