[实用新型]一种用于果蔬采摘的柔性末端执行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及采摘机器人领域，特别适用于形如苹果的球状果蔬和形如黄瓜的柱状果蔬的采摘。 

背景技术

机械手的末端执行器是用来实现抓持功能的部件，根据被抓持对象的形状、大小、重量、材料等不同而具有多种结构形式，如夹持型、托持型、吸附型等。国内外专家学者开发了许多相关产品，例如苹果、西红柿、黄瓜、草莓等采摘机器人，但现有的产品中的末端执行器，主要是针对某一特定种类水果或蔬菜而开发的，缺少通用性。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种新的末端执行器，可以实现对不同形状的果蔬进行采摘，另外为了保护某些果皮娇嫩的水果，增加了柔性抓取功能，并且抓取刚度可以调节。 

本实用新型所提出的用于果蔬采摘的柔性末端执行器原理与组成如下： 

基座3、直流伺服电机1、丝杠2、平行四边形机构4、第一手指5、第二手指6、弹簧7、滑块8、中间连杆9、螺母10、手指固定基座11、定位螺母12、固定杆13、连接块14、压力传感器15、弹簧调整螺母16、轴承座17、霍尔传感器18组成； 

固定在基座3上的直流伺服电机1，与丝杠2连接，带动丝杠2做旋转运动，螺母10带动滑块8做直线往复运动，螺母10与滑块8焊接在一起； 

中间连杆9一端与滑块8连接，另一端与平行四边形机构4连接； 

手指固定基座11与平行四边形机构4连接； 

第一手指5通过固定杆13与手指固定基座11连接。 

本实用新型还有其它一些特征： 

1.调整弹簧调整螺母16，能够用于调整弹簧7的预紧力。 

2.定位螺母12能够用于调整第一手指5和第二手指6的相对转角。 

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1为本实用新型柔性末端执行器的立体结构示意图； 

图2为本实用新型柔性末端执行器结构示意图的主视图； 

图3为本实用新型柔性末端执行器结构示意图的俯视图； 

图4为本实用新型柔性末端执行器结构示意图的左视图； 

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下： 

1-直流伺服电机；2-丝杠；3-基座；4-平行四边形机构；5-第一手指；6-第二手指；7-弹簧；8-滑块；9-中间连杆；10-螺母；11-手指固定基座；12-定位螺母；13-固定杆；14-连接块；15-压力传感器；16-弹簧调整螺母；17-轴承座；18-霍尔传感器。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

结合图1-图4，该实施例由直流伺服电机1、丝杠2、基座3、平行四边形机构4、第一手指5；第二手指6、弹簧7、滑块8、中间连杆9、螺母10、手指固定基座11、定位螺母12、固定杆13、连接块14、压力传感器15、弹簧调整螺母16、轴承座17、霍尔传感器18组成。 

固定在基座3上的直流伺服电机1，与丝杠2连接，带动丝杠2做旋转运动，螺母10带动滑块8做直线往复运动，螺母10与滑块8焊接在一起。中间连杆9一端与滑块8连接，另一端与平行四边形机构4连接。手指固定基座11与平行四边形机构4连接。第一手指5通过固定杆13与手指固定基座11连接。 

在上述实施例中，通过连杆机构把滑块的直线运动转换成手指的圆弧平行开闭运动，中间连杆9(两根)一端与滑块8连接，另一端与平行四边形机构4连接，手指固定基座11与平行四边形机构4连接，手指通过固定杆13与手指固定基座11连接，调整弹簧调整螺母16可以调整弹簧7的预紧力。 

在上述实施例中，定位螺母12调整第一手指5、第二手指6的相对转角，根据所夹持的果蔬的形状不同，调整定位弹簧12使得手指5、手指6相对转角为90度时，即可以来抓取球状物体(本实用新型抓取球状物体的直径为30mm-100mm)，相对转角为0度时，即可以抓取柱状物体。 

这里，机械手末端执行器本体结构可以看作是由一系列连杆通过旋转关节(或移动关节)连接起来的开式运动链，直流伺服电机驱动丝杠螺母机构，经过传动机构的运动传递，实现手指的夹持动作。