[发明专利]仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手

说明书

本发明公开了一种仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手，该机械手包括骨架支撑结构、壳体、机械尾部、仿生吸盘和控制系统，骨架支撑结构包括若干基盘和若干球形万向节联轴器，球形万向节联轴器嵌设在相应的基盘中心，机械结构框架的尖端设有摄像头，壳体包括壳体尾端和壳体首端，壳体尾端的内部设有圆锥孔，壳体首端的内部设有圆形通孔，骨架支撑结构嵌设在圆形通孔中，机械尾部嵌设在圆锥孔中，机械尾部与骨架支撑结构之间通过球形万向节联轴器以转动副的方式连接。本发明基于软体弹性皮筋轴向收缩和径向伸张的驱动方式，结合鱿鱼吸盘特性设计的柔性食品分拣机械手，具有高灵敏度、高精确度、高自适应性可靠性等优点。

技术领域

本发明属于生物的仿生结构领域，具体涉及一种仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手，是一种仿生机械手。

背景技术

当今鱿鱼是经过五千万年的适应、进化、发展而成，这漫长的自然选择使得鱿鱼的某些部位巧夺天工，生物特性趋于完美，具有最合理、最优化的结构特点、灵活的运动特性和海洋复杂环境下的极好适应性，向自然界学习，采用仿生学原理，设计、研制新型的分拣机械是近年来快速发展也是重中之重的领域之一。鱿鱼触手具有高灵活性和高灵敏度，利用鱿鱼触手的吸盘，触手上的吸盘吸附性能极好，依靠其优异的触手结构，鱿鱼往往能抓取重于其本身质量几十倍的物体。如今，物流行业迅猛发展，物流行业对生鲜食品类分装的效率要求极高、速度要求极快。目前此类仓储物品分拣仍大量采用人力，费时费力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手，是一种能高速、高效、高适应性的智能食品分拣的分拣功能的控制方法，通过舵机控制软体弹性皮筋长度的改变来实现仿生鱿鱼触手的全方位运动，通过仿生鱿鱼触手下表面的仿生吸盘抓取物体来实现分拣功能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手，该机械手包括骨架支撑结构、壳体、机械尾部、仿生吸盘和控制系统，

所述骨架支撑结构包括若干基盘和若干球形万向节联轴器，所述球形万向节联轴器嵌设在相应的基盘中心，所述基盘的盘面上呈辐射状分布有至少两个贯穿孔、油压管道通孔和数据线安装孔，所述相邻基盘之间通过球形万向节联轴器连接形成机械结构框架，在所述贯穿孔中贯穿嵌设弹性条，所述弹性条依次贯穿所有基盘，所述弹性条的一端相交于机械结构框架的尖端、另一端伸出壳体的端部形成弹性触手，

在所述机械结构框架的尖端设有摄像头，所述摄像头通过变压器与电源相连，

所述壳体包括壳体尾端和壳体首端，在所述壳体尾端的内部设有圆锥孔，所述壳体尾端的外壳上设有第一圆孔，所述第一圆孔与圆锥孔相连通，在所述壳体首端的内部设有圆形通孔，所述壳体首端的外壳上设有第二圆孔，所述第二圆孔与圆形通孔相连通，所述圆锥孔与圆形通孔同轴设置，所述骨架支撑结构嵌设在圆形通孔中，所述机械尾部嵌设在圆锥孔中，所述机械尾部与骨架支撑结构之间通过球形万向节联轴器以转动副的方式连接，在壳体首端的端头设有缠绕机构，所述缠绕机构包括电机和与电机相配合的L型支架，所述L型支架的横板固定在壳体首端的端面上，在每个L型支架的竖板外侧依次设有第一套筒支架和第二套筒支架，在所述L型支架的竖板内侧设有绕线柱，所述电机的输出轴依次穿过相对应的第二套筒支架、第一套筒支架和L型支架，输出轴的端部与绕线柱相固定连接，所述弹性条固定并缠绕在相对应的绕线柱上，

所述仿生吸盘包括上表面和下表面，在所述下表面上分别设有内腔体和外腔体，所述内腔体和外腔体同轴设置，所述仿生吸盘分别通过上表面与壳体相贴合，在所述第一圆孔和第二圆孔上均安装有仿生吸盘，在所述仿生吸盘的上表面上均设有压力传感器，