[发明专利]仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手

摘要

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。

主权项

1.一种仿生鱿鱼触手实现食品分拣功能的机械手，其特征在于，该机械手包括骨架支撑结构(1)、壳体(2)、机械尾部(3)、仿生吸盘(4)和控制系统，所述骨架支撑结构(1)包括若干基盘(101)和若干球形万向节联轴器(102)，所述球形万向节联轴器(102)嵌设在相应的基盘(101)中心，所述基盘(101)的盘面上呈辐射状分布有至少两个贯穿孔(103)、油压管道通孔(104)和数据线安装孔(105)，所述相邻基盘(101)之间通过球形万向节联轴器(102)连接形成机械结构框架，在所述贯穿孔(103)中贯穿嵌设弹性条(106)，所述弹性条(106)依次贯穿所有基盘(101)，所述弹性条(106)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(107)，所述摄像头(107)通过变压器与电源相连，所述壳体(2)包括壳体尾端(201)和壳体首端(202)，在所述壳体尾端(201)的内部设有圆锥孔，所述壳体尾端(201)的外壳上设有第一圆孔(204)，所述第一圆孔(204)与圆锥孔相连通，在所述壳体首端(202)的内部设有圆形通孔(205)，所述壳体首端(202)的外壳上设有第二圆孔(206)，所述第二圆孔(206)与圆形通孔(205)相连通，所述圆锥孔与圆形通孔(205)同轴设置，所述骨架支撑结构(1)嵌设在圆形通孔(205)中，所述机械尾部(3)嵌设在圆锥孔中，所述机械尾部(3)与骨架支撑结构(1)之间通过球形万向节联轴器(102)以转动副的方式连接，在壳体首端(202)的端头设有缠绕机构，所述缠绕机构包括电机(5)和与电机相配合的L型支架(6)，所述L型支架(6)的横板固定在壳体首端(202)的端面上，在每个L型支架(6)的竖板外侧依次设有第一套筒支架(61)和第二套筒支架(62)，在所述L型支架(6)的竖板内侧设有绕线柱(63)，所述电机(5)的输出轴(7)依次穿过相对应的第二套筒支架(62)、第一套筒支架(61)和L型支架(6)，输出轴(7)的端部与绕线柱(63)相固定连接，所述弹性条(106)固定并缠绕在相对应的绕线柱(63)上，所述仿生吸盘(4)包括上表面(41)和下表面(42)，在所述下表面(42)上分别设有内腔体(43)和外腔体(44)，所述内腔体(43)和外腔体(44)同轴设置，所述仿生吸盘(4)分别通过上表面(41)与壳体(2)相贴合，在所述第一圆孔(204)和第二圆孔(206)上均安装有仿生吸盘(4)，在所述仿生吸盘(4)的上表面上均设有压力传感器，所述控制系统包括多模态控制板，智能微控制器，电力载波多通道信号接、发装置，所述智能微控制器的信号输入端分别连接压力传感器的信号输出端和摄像头的信号输出端，摄像头采集图像经电力载波调制解调后将信号发送到智能微控制器，智能微控制器通过控制电机(5)的正向或逆向转动，绕线柱(63)缠绕或放松弹性条(106)，绕线柱(63)对弹性条(106)的缠绕使弹性条(106)产生轴向收缩和径向收缩的变化，基于弹性条(106)轴向收缩和径向伸张的驱动方式形成驱动系统，从而控制弹性触手进行各个方向的弯曲动作。