[發(fā)明專利]一種果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111370348.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114193486A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健滔;楊樂(lè)平;何斌;翟彬梁;劉士輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J15/00
• 分類號(hào): B25J15/00;B25J13/08;A01D46/30
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：包括法蘭盤(1)、支架(2)、滑軌(3)和兩根長(zhǎng)度不同的柔性手指，兩根柔性手指分別為長(zhǎng)柔性手指(4)和短柔性手指(5)，每根柔性手指包含一系列依次連接的柔性指節(jié)(41)；所述滑軌(2)安裝在法蘭盤(1)的一端，所述支架(2)通過(guò)螺栓安裝在滑軌(3)上，所述長(zhǎng)柔性手指(4)和短柔性手指(5)的一端作為手指根部分別安裝在對(duì)應(yīng)的支架(2)上，所述長(zhǎng)柔性手指(4)和短柔性手指(5)的另一端形成手指自由端；

柔性手指向內(nèi)的一側(cè)形成柔性手指內(nèi)側(cè)的接觸工作面，所述柔性手指背向柔性手指內(nèi)側(cè)的工作面部分為柔性手指外側(cè)；在長(zhǎng)柔性手指(4)和短柔性手指(5)的內(nèi)部皆設(shè)有空腔通道；每根柔性手指的腔體通道皆包括氣流道(45)和分流道(46)，氣流道(45)沿著手指延伸方向設(shè)置，在各柔性指節(jié)(41)中設(shè)有氣流道(45)，各氣流道(45)的底部靠近柔性手指內(nèi)側(cè)，氣流道(45)接入各柔性指節(jié)(41)中的分流道(46)，在靠近柔性手指根部位置設(shè)有進(jìn)氣口(44)，由進(jìn)氣口(44)一端接入氣流道(45)，進(jìn)氣口(44)另一端通過(guò)氣管與氣源連接，分流道(46)設(shè)置于在柔性手指外側(cè)和氣流道(45)之間；柔性手指內(nèi)側(cè)的每個(gè)柔性指節(jié)(41)的內(nèi)側(cè)表面形成柔性凸起結(jié)構(gòu)；在氣流道(45)和柔性手指內(nèi)側(cè)之間，沿著手指延伸方向設(shè)置感知傳感器，感知傳感器用于檢測(cè)柔性手指內(nèi)側(cè)的接觸工作面的壓力，感知傳感器和氣源控制裝置分別與執(zhí)行控制器信號(hào)連接；當(dāng)氣壓發(fā)生改變時(shí)，各柔性手指的空腔通道發(fā)生膨脹或收縮，實(shí)現(xiàn)各柔性指節(jié)(41)靠近柔性手指外側(cè)的中空部分發(fā)生膨脹或收縮變形，進(jìn)而使柔性手指發(fā)生形狀彎曲，實(shí)現(xiàn)兩根柔性手指的張開(kāi)與閉合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：所述滑軌(3)設(shè)有多個(gè)安裝位置，用于調(diào)節(jié)兩個(gè)支架(2)在滑軌(3)上的間距和位置，從而調(diào)整柔性手指的抓取范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：所述柔性指節(jié)(41)與待抓取物體接觸的內(nèi)側(cè)具有半球形凸起或者半圓柱形凸起，凸起的曲面部分朝向待抓取物體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：所述長(zhǎng)柔性手指(4)和短柔性手指(5)采用柔性硅膠材料或其他柔性材料制成柔性手指本體，并嵌入了無(wú)紡布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：所述感知傳感器包括壓阻傳感器(42)和壓電傳感器(43)，用于通過(guò)電阻和電壓反饋采摘力和果蔬的硬度信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：所述法蘭盤(1)用于連接伺服電機(jī)與執(zhí)行器，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)末端執(zhí)行器整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述果蔬采摘機(jī)器人氣動(dòng)感知末端執(zhí)行器，其特征在于：每個(gè)柔性指節(jié)(41)靠近柔性手指外側(cè)的中空部分形成方柱形狀的結(jié)構(gòu)，在不同的氣壓條件下，方柱形狀的結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹或收縮變形。