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专利号: 2017109451645
申请人: 新昌县大菠萝农业发展有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种黄瓜柔性采摘机械手末端执行器,其特征是:是由步进电机、光轴、丝杠、安装板、支撑板、螺母滑块、上顶板、视觉传感器、切割气缸、切割手指、夹持气缸、夹持手指、弹簧、柔性夹持壁、硅胶按键、激光传感器、夹持壁转轴和旋转电机组成的,所述步进电机安装在安装板底端,所述光轴下端连接安装板,贯穿支撑板,上端连接上顶板;所述丝杠下端与步进电机轴连接,贯穿支撑板,与螺母滑块配合,上端连接上顶板,所述支撑板安装在安装板背面,所述螺母滑块安装在丝杠上,所述视觉传感器安装在上顶板前端,所述所述切割气缸与螺母滑块连接,所述切割手指安装在切割气缸滑轨上,所述夹持气缸安装在安装板上端,所述夹持手指安装在夹持气缸滑轨上,所述柔性夹持壁通过夹持壁转轴安装在安装板两侧,所述硅胶按键通过弹簧与柔性夹持壁连接,所述激光传感器设置于安装板上,位于左右柔性夹持壁之间,所述旋转电机与夹持壁转轴连接,固定于安装板上。

2.根据权利要求1所述的一种黄瓜柔性采摘机械手末端执行器,其特征是:所述硅胶按键成3mm宽15mm长的长条形,成6行6列设置,左右间隙3mm上下间隙5mm,所有硅胶按键通过弹簧与柔性夹持壁连接,在一个平面上,所有硅胶按键表面安装有压力传感器,所述柔性夹持壁设置有弧形面,弧形面跨度为50mm,安装板两侧各设置一个柔性夹持壁。

3.根据权利要求1所述的一种黄瓜柔性采摘机械手末端执行器,其特征是:所述切割手指最远端间距为30mm,所述夹持手指最远端间距为50mm。

4.根据权利要求1所述的一种黄瓜柔性采摘机械手末端执行器,其特征是:所述夹持气缸和上顶板之间间距为60mm,切割气缸上下有效行程为40mm。

5.根据权利要求1所述的一种黄瓜柔性采摘机械手末端执行器的采摘方法,其特征是:包括如下步骤:

1)对准黄瓜

视觉传感器拍摄黄瓜图像,经图像处理获取黄瓜上端空间三维坐标,机械臂路径规划将机械手末端执行器送至指定位置,左右两柔性夹持壁在旋转电机驱动下缓慢打开,切割气缸工作打开切割手指,夹持气缸工作打开夹持手指,完成对准黄瓜过程;

2)靠近黄瓜

机械手末端执行器慢慢靠近黄瓜,黄瓜上段进入两夹持手指中间,黄瓜果梗进入两切割手指中间,当激光传感器检测到距离小于30mm时,停止运动,完成靠近黄瓜过程;

3)夹持黄瓜上段

夹持气缸工作,两夹持手指相向运动慢慢夹持住黄瓜上段,完成夹持黄瓜上段过程;

4)柔性夹持黄瓜中下段

旋转电机转动,两个柔性夹持壁夹角慢慢变小,硅胶按键自适应黄瓜外轮廓,当硅胶按键表面的压力传感器检测到采摘压力在阈值之内,旋转电机停止转动,完成柔性夹持黄瓜中下段过程;

5)切断果梗

步进电机旋转,通过螺母滑块带动切割气缸到合适位置,切割气缸工作,两切割手指快速靠近,完成切断果梗过程。