[发明专利]盆栽蔬菜双自锁抓剪一体机械手

说明书

本发明提供了一种盆栽蔬菜双自锁抓剪一体机械手，包括：螺杆减速电机、推进杆、摇杆、剪刀片支架连接杆、第一机械手指、第二机械手指、第一剪刀片支架、第二剪刀片支架；推进杆为倒置F型，包括内齿圈孔、中部横杆、底部横杆；第二机械手指铰接于第一机械手指之上，第一剪刀片支架与第二剪刀片支架成水平的X形转动连接在第一机械手指上；螺杆减速电机的螺杆与内齿圈孔匹配连接，中部横杆与第二机械手指通过摇杆转动连接，摇杆位于中部横杆下方，底部横杆与两根剪刀片支架连接杆连接成水平Y字形滑块摇杆机构，Y字形滑块摇杆机构的端部分别与第一剪刀片支架、第二剪刀片支架的端部铰接。本发明结构紧凑，具有抓取培养基和剪切蔬菜根茎两个功能。

技术领域

本发明属于农业机器人装备技术领域，具体涉及一种盆栽蔬菜双自锁抓剪一体机械手。

背景技术

机器人、人工智能、物联网、大数据和云计算技术的发展推动农业机械智能化快速向前发展，蔬菜个性化和规模种植也越来越要求提高采收机械的自动化和智能化程度。盆栽蔬菜每一株或每一丛蔬菜都种植于统一的培养基内，盆栽蔬菜采收机械手是蔬菜采收机器人的重要组成部分。

蔬菜的采收需要将培养基进行抓取移动，蔬菜取出后需要将蔬菜菜根剪切。现有蔬菜采收机械手通常只具有单一的抓取或根部剪切功能，其施力方向与蔬菜载荷方向垂直，力方向不匹配，机械手本身占用空间较大，不够紧凑。

例如：专利文献CN208162088U公开了一种果蔬品质检测用机械手，采用三爪结构，力方向不能匹配，体积较大，只能抓取；

专利文献CN108271532A公开一种仿人采摘动作的多爪气动无损果蔬采摘机械手具有类似特点；

专利文献CN108476737A公开了一种果蔬采摘机械手，可以同时抓取剪切，但是采用手动操作，力方向亦不能与负载方向匹配适应；

专利文献CN108934440A公开了一种欠驱动手指机构以及棒状果蔬握持式采摘机械手末端执行器，能够抓取剪切，但采用凸轮和复杂铰链驱动，手指力方向与负载力方向不匹配。

包括以上例举的专利文献在内，末端执行器普遍并不支持对盆栽类蔬菜的有效抓取和蔬菜剪切，需要对能胜任此工作的发明加以研究。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种盆栽蔬菜双自锁抓剪一体机械手。

根据本发明提供的一种盆栽蔬菜双自锁抓剪一体机械手，包括：螺杆减速电机、推进杆、摇杆、剪刀片支架连接杆、第一机械手指、第二机械手指、第一剪刀片支架、第二剪刀片支架；

所述推进杆为倒置F型，包括内齿圈孔、中部横杆、底部横杆；

所述第二机械手指铰接于所述第一机械手指之上，所述第一剪刀片支架与所述第二剪刀片支架成水平的X形转动连接在所述第一机械手指上；

所述螺杆减速电机的螺杆与所述内齿圈孔匹配连接，所述中部横杆与所述第二机械手指通过所述摇杆转动连接，所述摇杆位于所述中部横杆下方，所述底部横杆与两根所述剪刀片支架连接杆连接成水平Y字形滑块摇杆机构，所述Y字形滑块摇杆机构的端部分别与所述第一剪刀片支架、所述第二剪刀片支架的端部铰接；

所述第二机械手指通过所述摇杆的往复摆动实现与所述第一机械手指的开合，所述第一剪刀片支架与所述第二剪刀片支架通过所述Y字形滑块摇杆机构实现咬合。

一些实施方式中，所述摇杆与所述中部横杆成90°时，所述Y字形滑块摇杆机构的两根所述剪刀片支架连接杆成180°。

一些实施方式中，所述摇杆与所述中部横杆成90°时，所述第二机械手指实现自锁；所述Y字形滑块摇杆机构的两根所述剪刀片支架连接杆成180°时，两根所述剪刀片支架连接杆实现自锁。