发明名称 一种适用于抓取不同形态果蔬的蜓爪式仿生末端执行器
摘要 本发明在于提供一种具有仿生结构特征的农业机器人末端执行器,该机械手以蜻蜓爪指为仿生研究对象,并将其特有的六指结构特征应用于该机械手的设计。该机械手由框架式机械平台、控制系统、反馈系统、传动系统、电力辅助系统组成。在抓取果蔬时,通过伺服电机下方装有的平底推杆盘形凸轮机构,控制机械手前后两对爪指相对于中爪的角度。在机械手接触到果蔬时,通过传感器的力值反馈调节伺服电机的转动幅度,从而来调节爪指内部的高强度柔性聚酰胺绳的收紧或舒张。进而实现对不同大小、不同形状的果蔬进行稳定并柔顺抓取的目的。
申请公布号 CN104303709A 申请公布日期 2015.01.28
申请号 CN201410607470.4 申请日期 2014.11.03
申请人 东北农业大学 发明人 权龙哲;赵琳;祝越;季忠良;奚德君;舒梦婷
分类号 A01D46/24(2006.01)I 主分类号 A01D46/24(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 本发明所述的一种具有仿生几何结构特征的蜓爪式末端执行器,该机械手由框架式机械平台、智能控制系统、反馈系统、传动系统、电力辅助系统组成;机械平台主体框架(1)和机械爪指由复合材料组成,主体框架(1)底部通过螺栓将滑道(19)固定,两机械手转节滑块(18)之间通过弹簧约束,机械手转节滑块(18)上有两条上下贯通的滑槽(15),机械爪指由机械手转节滑块(18)穿过滑槽(15)通过球铰(12)和球铰梁(16)与中爪底盘(13)相联接,中爪底盘(13)与机械手中爪腿节(8)通过中爪梁(14)进行相互固定,伺服电机(3)通过定位螺栓孔固定于平底推杆盘形凸轮(17)上的中爪底盘(13),通过平底推杆盘形凸轮(17)与机械手转节滑块(18)的相对位置的改变,以及弹簧对机械手转节滑块(18)的约束,实现机械手转节滑块(18)在滑道(19)上的往复直线运动;机械手前后两对爪指是相同的,机械手前爪由机械手前爪腿节(4)、机械手前爪胫节(5)、机械手前爪跗节(6)铰接而成;机械手后爪由机械手后爪腿节(23)、机械手后爪胫节(24)、机械手后爪跗节(25)铰接而成;机械手中爪由机械手中爪腿节(8)、机械手中爪胫节(9)、机械手中爪跗节(10)铰接而成;在蜻蜓前(后)爪末端铰接倒钩(22),倒钩(22)由倒钩铰接处(28)、倒钩末端(26)和倒钩转角(27)组成,并且在倒钩(22)中存在弯曲结构;在机械手倒钩(22)和机械手中爪跗节(10)表面都侧贴有应变片(20);机械手倒钩(22)内侧固定有高强度柔性聚酰胺绳,高强度柔性聚酰胺绳通过机械手内槽(21)缠绕在固定于伺服电机(2)(7)输出轴的绕线盘(11)上,以实现传动的作用。
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