一种果蔬采摘手部装置

专利主权项内容

1.一种果蔬采摘手部装置，其特征在于，包括一个采摘手和一个设置在采摘手后部的切割机构，采摘手包括一个矩形的手掌(32)，手掌(32)的前端面固定设置有一个滑槽(33)，两个结构相同且对称设置的手指(6)的后端滑动连接在滑槽(33)内，两个手指(6)通过指间滑移机构(37)连接使两个手指(6)可以沿滑槽(33)做向内收紧和向外伸张的动作，两个手指(6)之间有指间支撑面，指间支撑面对手指(6)夹持的果蔬起到限位和支撑的作用，切割机构通过切割机构支架(31)设置在手掌(32)的上端面上，切割机构中的摆动微电机(29)带动圆形刀具(24)向两个手指(6)之间落下或向上抬起，切割机构中的切割微电机(26)的输出轴带动圆形刀具(24)转动以完成切割动作，摆动微电机(29)和切割微电机(26)与主控制器连接，主控制器与上位机连接；手指(6)包括前部的手指节(1)和后部的指节传动盒(7)，指节传动盒(7)为两个竖直的盒面、连接两个盒面两侧的两个侧壁和连接两个盒面底部的盒底构成的一个顶部开口底部封闭的中空的盒体，指节传动盒(7)盒体内部通过一个水平设置在两个盒面之间的主动轴(11)安装一个主动齿轮(9)，指节传动盒(7)盒体内部通过一个水平设置在两个盒面之间的从动轴(10)安装一个从动齿轮(8)，主动齿轮(9)与从动齿轮(8)啮合；手指节(1)底部的手指节支撑座(4)与指节传动盒(7)内的手指节连杆(5)一端固定连接，手指节连杆(5)的另一端过盈配合连接到从动齿轮(8)上的一个凹槽中，主动轴(11)的一端穿过指节传动盒(7)其中一个盒面后，与一个固定在该盒面外侧中部的手指节微电机的输出轴连接；手指节(1)内侧中部有一个矩形凹槽(2)内放置有一个压力传感器，手指节(1)内侧尖部处有一个指节尖部圆孔(3)内安装有一个触觉传感器；手指节微电机、触觉传感器和力觉传感器与主控制器连接；所述的指节传动盒(7)的盒底的下端面即手指(6)的后端固定安装有手指滑块(12)，手指滑块(12)滑动连接在手掌(32)前端面上的滑槽(33)中；指间滑移机构(37)包括两个圆柱形导向滑杆、四个滑块、两个连杆和中心轴(21)，第一连杆(18a)和第二连杆(18b)在两个连杆的中心处通过一个中心轴(21)铰接构成X形状，其中第二连杆(18b)外侧面通过两个矩形的凸台(35)固定连接一个联轴圆盘(19)，指间滑移机构微电机(20)的输出轴与联轴圆盘(19)的中心固定连接，手掌(32)前端面下方有一个指间滑移机构微电机固定座(36)用于支撑和固定指间滑移机构微电机(20)，指间滑移机构微电机(20)与主控制器连接；第一连杆(18a)一端铰接第三滑块(17c)，第一连杆(18a)的另一端铰接第二滑块(17b)，第二连杆(18b)一端铰接第一滑块(17a)，第二连杆的另一端铰接第四滑块(17d)，第一滑块(17a)和第二滑块(17b)套装在一个第一滑杆(15a)上，第三滑块(17c)和第四滑块(17d)套装在一个第二滑杆(15b)上；两个指节传动盒(7)相对的侧壁上分别固定连接有一个连接板(16)，每个连接板(16)的上端固定连接有一个上L形定位板(13)，每个连接板(16)下端固定连接有一个下L形定位板(14)，第一滑杆(15a)和第二滑杆(15b)分别固定连接在对应的指节传动盒(7)的连接板(16)的上L形定位板(13)和下L形定位板(14)之间；指间支撑面由两个结构相同的半指间支撑面构成，半指间支撑面的一侧有矩形缺口、另一侧上部有凹平面，第一半指间支撑面(34a)的矩形缺口和第二半指间支撑面(34b)的矩形缺口分别与两个指节传动盒(7)的盒面固定连接，且第一半指间支撑面(34a)和第二半指间支撑面(34b)相对设置，第一半指间支撑面(34a)的凹平面向上设置，第二半指间支撑面(34b)的凹平面向下设置，两个凹平面在两个手指(6)向内收紧时完全贴合、在两个手指(6)向外张开时错开并相互支撑，每个半指间支撑面的下端面通过螺钉固定于对应的上L形定位板(13)上，用于支撑、稳定抓取目标作用；切割机构包括圆形刀具(24)、两个刀具端盖、定位销(23)、切割微电机支撑架(28)、切割微电机(26)和摆动微电机(29)，所述的圆形刀具(24)通过定位销(23)固定安装于刀具上端盖(22)和刀具下端盖(25)之间，刀具下端盖(25)的中心与切割微电机(26)的输出轴固定连接，切割微电机支撑架(28)的一端与固接在切割微电机(26)底部的切割微电机固定圆盘(27)固定连接，切割微电机支撑架(28)的另一端与摆动微电机(29)输出轴前端的摆动微电机轴盘(30)固定连接，摆动微电机(29)固定在切割机构支架(31)上；压力传感器上附有与矩形凹槽(2)同样大小的橡胶片，通过螺钉把橡胶片和压力传感器固定在矩形凹槽(2)内；所述的主控制器包括系统复位端、启动信号端、停止信号端、电机控制端和通信端口，触觉传感器与启动信号端连接，力觉传感器与停止信号端连接，手指节微电机的控制线与手指节微电机控制端连接，指间滑移机构微电机(20)的控制线与指间滑移机构微电机控制端连接，切割微电机(26)的控制线与切割微电机控制端连接，摆动微电机(29)的控制线与摆动微电机控制端连接，通信端口与上位机的上位机通信端口连接，主控制器的复位端触发复位信号。