一种采摘机器人用机械手臂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采摘机器人用机械手臂，属于农业机器人技术领域。所述机械手臂包括底座和依次转动连接的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节，所述第五关节的端部连接有夹爪，所述夹爪上套设有硅胶套，所述夹爪的内侧面设置有一排力传感器。本实用新型专利技术设计的机械手臂的夹爪通过套设硅胶套可有效减少采摘时对果实的损伤，同时设置力传感器，避免夹持力过大损坏果实。避免夹持力过大损坏果实。避免夹持力过大损坏果实。

【技术实现步骤摘要】
一种采摘机器人用机械手臂


[0001]本技术涉及农业机器人
，具体涉及一种采摘机器人用机械手臂。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，智能化、机械化等特征逐步应用在农事作业方面。现代农业的发展与智慧农业的关系愈加密切，可以在缺乏劳动力的情况下，提升农事作业的效率。机器人采摘技术是智慧农业的重要体现。机器手臂是机器人工作的主要执行机构，能够根据特定的指令实现不同的工作要求。
[0003]专利200710046465.0提供一种安全型机械手臂结构，本专利技术包括：腰关节、肩关节、肘关节，腕关节、手爪、腰关节扭矩限制器、肘关节扭矩限制器。本专利技术通过在机械臂腰关节内部的传动系统中串联了腰关节扭矩限制器，在肘关节内部的传动系统中串联了肘关节扭矩限制器，当作用在肘关节上的负载力矩过大时，肘关节内部的肘关节扭矩限制器将发生内部打滑作用，从而起到安全保护的作用；当作用在肩关节上的负载力矩过大时，腰关节内部的腰关节扭矩限制器将发生内部打滑作用，从而又起到安全保护的作用。本专利技术有效地起到了机械臂在发生过载或碰撞等偶然情况下的安全保护作用，安全性能较好，但是本专利技术的手爪无法应用于农业采摘
，例如在用于苹果、西红柿等各种果实采摘时，会因为机械手爪过硬给果实表皮造成损伤，而且果实的质地较为脆弱，当手爪夹持力度过大时容易直接造成果实的损坏。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的问题，本技术专利设计了一种采摘机器人用机械手臂，以解决现有的机器人用机械手臂在用于果实采摘时会造成果实损伤的问题。
[0005]本技术所采用的技术方案是：所述机械手臂包括底座和依次转动连接的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节，所述第五关节的端部连接有夹爪，所述夹爪上套设有硅胶套，所述夹爪的内侧面设置有一排力传感器。
[0006]进一步的，所述第一关节的底部转动连接底座，所述底座的底部为连接盘，所述连接盘上均布有多个螺栓安装孔。
[0007]进一步的，所述连接盘的外沿与底座的柱体之间呈锥形过渡。
[0008]进一步的，所述第五关节上固定有相机支架，所述相机支架的顶端连接有双目相机。
[0009]进一步的，所述相机支架的底端为环形架，所述环形架被夹持在夹爪和第五关节之间，所述双目相机的通信线路沿相机支架穿入机械手臂。
[0010]进一步的，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节都是90度弯折的直角关节，所述第一关节与底座之间以及各关节之间均通过转轴连接，各转轴中均设置有旋转装置。
[0011]相对于现有技术，本技术专利设计的一种采摘机器人用机械手臂的进步之处
在于：机械手臂的夹爪上套设有硅胶套，减少夹爪与果实接触面的硬度，避免夹持果实进行采摘时对果实的表皮造成损伤；同时，在夹爪的内侧面设置了一排力传感器，对夹爪的夹持力度进行实时检测。在将力传感器接入机器人的控制系统后，可依据检测数据对夹爪的夹持力度进行控制，可实现对不同硬度的植物果实进行采摘。机械手臂通过底座与机器人本体连接固定，底座的连接盘与柱体之间呈锥形过渡，进一步提高了机械手臂底部连接的稳固性。机械手臂顶端的第五关节处连接有相机支架用于连接双目相机，便于在用于果实采摘时能进行视频观察或进行视觉定位等，服务于机器人的自动化功能。
附图说明
[0012]图1是采摘机器人用机械手臂的结构示意图。
[0013]图2是采摘机器人用机械手臂的夹爪的结构示意图。
[0014]图中，1底座、2第一关节、3第二关节、4第三关节、5第四关节、6第五关节、7夹爪、8相机支架、9双目相机、10转轴、11连接盘、12螺栓安装孔、71硅胶套、72力传感器、81环形架。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明。对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术创造一部分的实施例，而不是全部。基于本专利技术创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术创造保护的范围。
[0016]如图1、2所示，本技术专利设计了一种采摘机器人用机械手臂的一种实施例，本实施例中机械手臂包括底座1、机械臂和夹爪7，机械臂的底端转动连接底座1，顶端连接夹爪7。
[0017]机械臂由依次连接的第一关节2、第二关节3、第三关节4、第四关节5和第五关节6构成，第一关节2、第二关节3、第三关节4、第四关节5和第五关节6都是90度弯折的直角关节，第一关节2与底座1之间以及各关节之间均通过转轴10连接，各转轴10中均设置有旋转装置。旋转装置为现有技术，并非本技术专利的技术要点，例如专利200710046465.0所述，由减速直流电机、支座、转轴、轴承座、轴套、扭矩限制器等构成，能够实现各关节之间的相对转动，完成机械臂的伸展、收缩。
[0018]底座1包括柱体及其底部的连接盘11，连接盘11的外沿与底座1的柱体之间呈锥形过渡，连接盘11上沿周向均布有多个螺栓安装孔12。
[0019]夹爪7连接在第五关节6的端部，夹爪7的动力执行机构也采用的是现有技术，例如专利200710046465.0所述，由减速直流电机、蜗轮蜗杆等机构组成，夹爪7上整体套设有硅胶套71，同时，在夹爪7的内侧面设置有一排力传感器72，力传感器72的通信线路沿各关节的内部空腔穿过，与机器人的控制系统连接。力传感器72也被包在橡胶套71内。
[0020]第五关节6上固定有相机支架8，相机支架8的顶端连接有双目相机8。相机支架8的底端为环形架81，环形架81直接套设在夹爪上，并被夹持在夹爪7和第五关节6的端部之间，双目相机8的通信线路可以沿相机支架8穿入机械臂，并沿各关节的内部空腔穿过，与机器人的控制系统连接。
[0021]上述内容仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，不能以此限定本专利技术创造的实施范
围，即凡是依本专利技术创造权利要求及专利技术创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本专利技术创造涵盖的范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采摘机器人用机械手臂，所述机械手臂包括底座和依次转动连接的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节，所述第五关节的端部连接有夹爪，其特征在于，所述夹爪上套设有硅胶套，所述夹爪的内侧面设置有一排力传感器。2.根据权利要求1所述的一种采摘机器人用机械手臂，其特征在于，所述第一关节的底部转动连接底座，所述底座的底部为连接盘，所述连接盘上均布有多个螺栓安装孔。3.根据权利要求2所述的一种采摘机器人用机械手臂，其特征在于，所述连接盘的外沿与底座的柱体之间呈锥形过渡。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张铭志，王俊美，张兴国，李雁鹏，董若冰，李小芹，常铭洋，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：