[发明专利]果蔬采摘机器人末端执行器

摘要

一种果蔬采摘机器人末端执行器，由执行装置、感知系统和供电系统组成。其中执行装置由真空吸盘机构、手指夹持机构、激光切断机构组成。由真空发生器产生真空压力，使波纹吸盘产生吸力，直流伺服电机通过齿轮的传动，使齿条带动真空波纹吸盘完成果实的吸附并拉动其从果束中移开，由双向螺旋机构完成两夹持手指的开合，由激光器和聚焦透镜完成果梗的切断。感知系统由安装在执行装置不同部位的伺服电机编码器、近距传感器、远距接近传感器、指力传感器、腕力传感器和压力传感器组成，由高能锂电池组并通过电压转换对末端执行器各元器件进行供电。本发明可根据多传感器的信息感知，执行吸附、抓取和分离动作，实现果实的智能化采摘，并保证果实品质。

主权项

1.一种果蔬采摘机器人末端执行器，其特征在于：由执行装置、感知系统和供电系统组成，其中执行装置由真空吸盘机构、手指夹持机构、激光切断机构组成，真空吸盘机构包括小型气源(21)、真空发生器(20)、真空管(19)、真空波纹吸盘(2)、直流伺服电机(12)、齿轮(13)、齿条(6)，真空发生器(20)相连分别通过软管和真空管(19)与小型气源(21)和真空波纹吸盘(2)相连，真空波纹吸盘(2)固定于齿条(6)上，齿轮(13)安装于直流伺服电机(12)的伸出轴上；手指夹持机构包括手指(1)、双向螺杆(3)、直流伺服电机(9)、锥齿轮(10)、锥齿轮(11)，其中锥齿轮(10)安装于直流伺服电机(9)的伸出轴上，锥齿轮(11)安装于双向螺杆(3)的伸出端，双向螺杆(3)上具有左旋和右旋两段螺纹，分别与两手指(1)组成螺旋传动；激光切断机构包括激光器(17)、激光聚焦透镜(5)、直流伺服电机(4)，其中激光器(17)通过光纤与聚焦透镜(5)相连，聚焦透镜(5)通过中间连接件安装于直流伺服电机(4)的轴上，；感知系统包括内部感知和外部感知部分，内部感知部分由3个电机编码器、位于真空管(19)的压力传感器(18)组成，外部感知部分由末端执行器中部的1个远距传感器(8)、两手指前端的2个近距传感器(16)、两手指前端的2个接近传感器(14)、两手指内侧面的三维指力传感器(15)和末端执行器与机械手腕部相连部位的六维腕力/力矩传感器(7)组成。