[发明专利]一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人及方法

权利要求书

1.一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人，其特征在于：

包括摘取机构，用于白草莓的采摘；

包括传感模块(15)，用于采集白草莓的软硬识别信号，传感模块(15)安装在摘取机构上；

包括存储机构(21)，用于存储摘取机构采摘的白草莓；

包括移动机构(1)，用于安装摘取机构和存储机构(21)并进行采摘机器人的整体移动；

包括控制模块，用于接收传感模块(15)传输的软硬识别信号并发送控制信号至摘取机构和移动机构(1)，控制摘取机构采摘白草莓以及移动机构(1)的移动，控制模块安装在移动机构(1)上，控制模块电连接移动机构(1)、摘取机构和传感模块(15)。

2.根据权利要求1所述的一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人，其特征在于：所述的摘取机构包括机械臂(20)和机械手(7)，机械臂(20)的根端安装在移动机构(1)的顶面前部，机械臂(20)的末端安装机械手(7)，传感模块(15)安装在机械手(7)上；机械臂(20)包括电机Ⅰ(2)、电机Ⅱ(3)，电机Ⅲ(4)、电机Ⅳ(5)、电机Ⅴ(6)、三个梯形连杆臂和旋转盘，电机Ⅰ(2)的机身安装在移动机构(1)的顶面前部，电机Ⅰ(2)的输出轴竖直向上同步连接至水平布置的旋转盘的底面中心，电机Ⅱ(3)通过第一安装架水平安装在旋转盘的顶面中心，电机Ⅱ(3)的机身和输出轴水平铰接在第一安装架上；三个梯形连杆臂依次铰接，电机Ⅱ(3)和电机Ⅴ(6)分别水平铰接在第一梯形连杆臂的根端和第三梯形连杆臂的末端，电机Ⅲ(4)和电机Ⅳ(5)分别水平铰接在三个铰接的梯形连杆臂的铰接处，电机(3、4、5、6)的输出轴相互平行并均垂直于电机Ⅰ(2)；电机Ⅱ(3)的机身和输出轴与第一安装架的铰接处分别铰接第一梯形连杆臂的根端的两侧，电机Ⅱ(3)的输出轴同步连接第一梯形连杆臂的根端；电机Ⅲ(4)的机身和输出轴分别水平铰接在第一梯形连杆臂和第二梯形连杆臂的铰接处的两侧，电机Ⅲ(4)的输出轴同步连接第二梯形连杆臂的根端；电机Ⅳ(5)的机身和输出轴分别水平铰接在第二梯形连杆臂和第三梯形连杆臂的铰接处的两侧，电机Ⅳ(5)的输出轴同步连接第三梯形连杆臂的根端；电机Ⅴ(6)的机身和输出轴分别铰接第三梯形连杆臂的末端的两侧，机械手(7)连接在电机Ⅴ(6)上；电机(2、3、4、5、6)电连接控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人，其特征在于：所述的机械手(7)包括电机Ⅵ(8)、两根摇杆(9)、滚珠丝杠装置(10)、丝杠螺母(11)、两个柔性抓手(12)、两个底座(14)和第二安装架，电机Ⅵ(8)安装在第二安装架内，电机Ⅵ(8)的输出轴朝向摘取机构的末端并垂直于电机(3、4、5、6)的输出轴，电机Ⅵ(8)的输出轴同步连接滚珠丝杠装置(10)的丝杠的一端，滚珠丝杠装置(10)的丝杠的另一端螺纹套装有丝杠螺母(11)，电机Ⅵ(8)的输出轴和丝杠的中心轴位于同一直线上；两个柔性抓手(12)正对布置，两个柔性抓手(12)的根端相靠近的一侧铰接在丝杠螺母(11)的对称两侧，两根摇杆(9)的一端分别铰接在第二安装架的对称两侧，两根摇杆(9)的另一端分别铰接两个柔性抓手(12)的根端相远离的另一侧，两根摇杆(9)位于丝杠螺母(11)的对称两侧；传感模块(15)包括两个传感片，两个传感片分别安装在两个柔性抓手(12)正对的两侧手腹面并正对布置；电机Ⅵ(8)和两个传感片均电连接控制模块。

4.根据权利要求3所述的一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人，其特征在于：所述的柔性抓手(12)为直角三角板状结构，两个柔性抓手(12)的其中一条直角边作为根端，两个柔性抓手(12)的另外一条直角边作为手腹面并正对间隔布置；两个柔性抓手(12)的根端的直角边相靠近的一端分别铰接在丝杠螺母(11)的对称两侧，两个柔性抓手(12)的根端的直角边相远离的一端分别铰接两根摇杆(9)的另一端。

5.根据权利要求3所述的一种可软硬识别的形状自适应白草莓采摘机器人，其特征在于：所述的柔性抓手(12)由树脂材料3D打印而成，柔性抓手(12)的内部沿手长方向阵列平行间隔排布若干层折纸结构，各层折纸结构的长度方向垂直于柔性抓手(12)的手长方向。