快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，包括支座、吸盤皮膚、傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和三個結(jié)構(gòu)相同的手指機構(gòu)，三個所述手指機構(gòu)均勻分布鉸接在所述支座上，所述手指機構(gòu)由依次鉸接的前關(guān)節(jié)、中關(guān)節(jié)、末關(guān)節(jié)構(gòu)成，所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有所述吸盤皮膚，所述傳動機構(gòu)連接在所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的外側(cè)面上，所述傳動機構(gòu)與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。本機械手具有抓取速度快，抓取可靠性高的性能。
【專利說明】快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械手【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近幾年來水果、蔬菜等經(jīng)濟作物的種植面積迅猛增加，但是果蔬采摘作業(yè)是果蔬生產(chǎn)中最費時、最費力的一個環(huán)節(jié)。由此開發(fā)一種低成本，效率高能夠代替人工作業(yè)的果蔬采摘機械手成為亟待解決的問題。目前國外對采摘機械手的研究以后轉(zhuǎn)入欠驅(qū)動式手指，欠驅(qū)動手指具有簡化控制、減輕重量、降低成本等優(yōu)點，但現(xiàn)有的采摘機械手末端執(zhí)行器抓取用時還較長，抓取破損率有待提高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，結(jié)構(gòu)巧妙，使用方便。
[0004]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案:一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，包括支座、吸盤皮膚、傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和三個結(jié)構(gòu)相同的手指機構(gòu)，三個所述手指機構(gòu)均勻分布鉸接在所述支座上，所述手指機構(gòu)由依次鉸接的前關(guān)節(jié)、中關(guān)節(jié)、末關(guān)節(jié)構(gòu)成，所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有所述吸盤皮膚，所述傳動機構(gòu)連接在所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的外側(cè)面上，所述傳動機構(gòu)與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。
[0005]進一步地，所述前關(guān)節(jié)的一端與所述支座鉸接固定，所述中關(guān)節(jié)的一端與所述前關(guān)節(jié)的另一端鉸接，所述末關(guān)節(jié)的一端與所述中關(guān)節(jié)的另一端鉸接；所述末關(guān)節(jié)的外側(cè)鉸接在末端連桿的一端，末端連桿的另一端與三角塊的一端鉸接，三角塊的另一端和前關(guān)節(jié)與中關(guān)節(jié)的鉸接處同時鉸接，三角塊的第三端鉸接在前端連桿的一端上，前端連桿的另一端與傳動桿鉸接，傳動桿的中間段處的鉸接孔和前關(guān)節(jié)與支座的鉸接處鉸接，傳動桿的另一端與傳動柱鉸接；傳動柱與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。
[0006]進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)由電磁鐵、壓桿、復(fù)位彈簧構(gòu)成，復(fù)位彈簧套設(shè)在所述傳動柱上，所述傳動柱穿過所述支座，其端頭上的滑動軸套在壓桿上的滑動槽內(nèi)；電磁鐵固定在支座底部，其活動末端的滑動軸套在壓桿的滑動槽內(nèi)；所述壓桿的一端鉸接固定在支座底部上。
[0007]進一步地，在末關(guān)節(jié)與中關(guān)節(jié)的外側(cè)面上固定有拉伸性能的末端彈簧，三角塊與前關(guān)節(jié)外側(cè)面的中間位置固定有拉伸性能的前端彈簧。
[0008]進一步地，所述吸盤皮膚由橡膠材質(zhì)的皮膚基層和橡膠材質(zhì)的小吸盤組成。
[0009]進一步地，所述皮膚基層的里側(cè)為粘貼面，粘貼在手指機構(gòu)上，皮膚基層的外側(cè)均勻分布有多個呈碗狀凸起的所述小吸盤。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0011](I)本實用新型涉及的這種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，與現(xiàn)有的采摘機械手相比結(jié)構(gòu)簡單，以一個驅(qū)動的欠驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)為主體；其抓取速度快，用一個推拉電磁鐵作為動力源，響應(yīng)時間短。
[0012](2)本實用新型為涉及的快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，不工作時為閉合狀態(tài)，即在機械手在抓取到果實后的移動過程中，其電磁鐵不需要繼續(xù)供電，節(jié)省了一定的能量。
[0013](3)本實用新型為涉及的快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，抓取過程中吸盤皮膚與果實接觸，皮膚上的突起吸盤可以使果實抓取更可靠，同時還能緩沖手指閉合的作用力，使抓取效果更好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實用新型右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本實用新型仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中:I末關(guān)節(jié)，2末端連桿，3末端彈簧，4三角塊，5中關(guān)節(jié)，6前端彈簧，7前端連桿，8前關(guān)節(jié)，9吸盤皮膚，10傳動桿，11壓桿，12傳動柱，13電磁鐵，14支座，15復(fù)位彈簧，16固定柱。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。
[0020]如圖1、2、3和4所示的一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，包括三個結(jié)構(gòu)相同的手指機構(gòu)、吸盤皮膚、傳動機構(gòu)、支座、驅(qū)動部分；每個手指機構(gòu)有三個關(guān)節(jié)，分別是前關(guān)節(jié)
8、中關(guān)節(jié)5、末關(guān)節(jié)I ;三個手指機構(gòu)鉸接在支座14上，且互成角度為120度，每個手指機構(gòu)上都粘貼吸盤皮膚9，這樣可以保證在抓持力較小的情況下，也能起到較好的抓取效果，同樣對果實的抓取起到一定緩沖作用，降低果實受損率。
[0021]所述的單個手指機構(gòu)的構(gòu)成如下:前關(guān)節(jié)8右下端與支座14鉸接固定，依次地中關(guān)節(jié)5右下端與前關(guān)節(jié)8右上端鉸接，末關(guān)節(jié)I右端與中關(guān)節(jié)5右上端鉸接。末端連桿2與手指末關(guān)節(jié)I的左端鉸接，末端連桿2的另一端與三角塊4左端鉸接，三角塊4的右端又和前關(guān)節(jié)8與中關(guān)節(jié)5的鉸接處同時鉸接，三角塊4的下端與前端連桿7鉸接。前端連桿7的另一端與傳動桿10鉸接，傳動桿10的中間段處的鉸接孔和手指前關(guān)節(jié)8與支座14的鉸接處鉸接，傳動桿10的另一端與傳動柱12鉸接。其中在末關(guān)節(jié)I左端與中關(guān)節(jié)5中間位置固定有拉伸性能的末端彈簧3，三角塊4的下端與前關(guān)節(jié)8的中間位置固定有拉伸性能的ill端彈黃6,通過如端彈黃6和末端彈黃3可以調(diào)節(jié)抓取力的大小。
[0022]如圖1所示，在傳動柱12上套有復(fù)位彈簧15，電磁鐵13固定于支座14的下端，壓桿11 一端與固定柱16鉸接，傳動柱12下端的滑動軸套在壓桿11上的滑動槽內(nèi)，電磁鐵13推拉柱末端的滑動軸套在壓桿11的滑動槽內(nèi)。
[0023]快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，在不工作情況下處于閉合狀態(tài)，當(dāng)機械手運動到目標(biāo)物附近時，電磁鐵13得電吸合，拉動壓桿11運動，傳動柱12被壓桿11壓下，此時帶動傳動桿10逆時針旋轉(zhuǎn)，傳動桿10帶動各個手指張開。此時，機械手繼續(xù)靠近目標(biāo)物，然后電磁鐵13失電，復(fù)位彈簧15復(fù)位，傳動柱12復(fù)位，同時帶動傳動桿10順時針旋轉(zhuǎn)，傳動桿10帶動機械手閉合，完成一次抓取。
[0024]本快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，是一套用于對球形、長條形果蔬采摘的欠驅(qū)動機械手，整個機械手以一個電磁鐵為驅(qū)動，且以抓取速度快，抓取可靠性高為目的進行設(shè)計的。
[0025]其中，吸盤皮膚9由橡膠材質(zhì)的皮膚基層和橡膠材質(zhì)的小吸盤組成。皮膚基層的里側(cè)為粘貼面，粘貼在機械手指上，皮膚基層的外側(cè)均勻分布有多個呈碗狀凸起的小吸盤。機械手抓取果實過程中，吸附皮膚9的小吸盤對目標(biāo)物起一定緩沖保護作用，降低了果實的破損率，同時可增強機械手的抓取能力。
【權(quán)利要求】
1.一種快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:包括支座、吸盤皮膚、傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和三個結(jié)構(gòu)相同的手指機構(gòu)，三個所述手指機構(gòu)均勻分布鉸接在所述支座上，所述手指機構(gòu)由依次鉸接的前關(guān)節(jié)、中關(guān)節(jié)、末關(guān)節(jié)構(gòu)成，所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有所述吸盤皮膚，所述傳動機構(gòu)連接在所述前關(guān)節(jié)、所述中關(guān)節(jié)和所述末關(guān)節(jié)的外側(cè)面上，所述傳動機構(gòu)與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。
2.如權(quán)利要求1所述快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:所述前關(guān)節(jié)的一端與所述支座鉸接固定，所述中關(guān)節(jié)的一端與所述前關(guān)節(jié)的另一端鉸接，所述末關(guān)節(jié)的一端與所述中關(guān)節(jié)的另一端鉸接；所述末關(guān)節(jié)的外側(cè)鉸接在末端連桿的一端，末端連桿的另一端與三角塊的一端鉸接，三角塊的另一端和前關(guān)節(jié)與中關(guān)節(jié)的鉸接處同時鉸接，三角塊的第三端鉸接在前端連桿的一端上，前端連桿的另一端與傳動桿鉸接，傳動桿的中間段處的鉸接孔和前關(guān)節(jié)與支座的鉸接處鉸接，傳動桿的另一端與傳動柱鉸接；傳動柱與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。
3.如權(quán)利要求2所述快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:所述驅(qū)動機構(gòu)由電磁鐵、壓桿、復(fù)位彈簧構(gòu)成，復(fù)位彈簧套設(shè)在所述傳動柱上，所述傳動柱穿過所述支座，其端頭上的滑動軸套在壓桿上的滑動槽內(nèi)；電磁鐵固定在支座底部，其活動末端的滑動軸套在壓桿的滑動槽內(nèi)；所述壓桿的一端鉸接固定在支座底部上。
4.如權(quán)利要求1所述快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:在末關(guān)節(jié)與中關(guān)節(jié)的外側(cè)面上固定有拉伸性能的末端彈簧，三角塊與前關(guān)節(jié)外側(cè)面的中間位置固定有拉伸性能的如端彈黃。
5.如權(quán)利要求1所述快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:所述吸盤皮膚由橡膠材質(zhì)的皮膚基層和橡膠材質(zhì)的小吸盤組成。
6.如權(quán)利要求5所述快速欠驅(qū)動吸附性采摘機械手，其特征在于:所述皮膚基層的里側(cè)為粘貼面，粘貼在手指機構(gòu)上，皮膚基層的外側(cè)均勻分布有多個呈碗狀凸起的所述小吸盤。
【文檔編號】B25J15/10GK203752160SQ201420136132
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】賀志洋, 黃曉鵬, 萬芳新, 吳勁鋒, 同長虹, 張克平, 楊傳家, 楊卉 申請人:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)