[发明专利]一种抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器

权利要求书

1.一种抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，所述装置包括切割盘刀(23)、软轴(17)、基座(16)、四个柔顺包络单爪(41A、41B、41C、41D)，其特征在于上连接板(20)和下连接板(18)通过六角螺栓连接将转动伺服电动机(19)装配其中，切割转向伺服电动机(12)通过螺栓固定于上连接板(20)上，在其输出轴上装配伸出板(21)，伸出板上装有直流电动机(22)和切割盘刀(23)，切割转向伺服电动机(12)、伸出板(21)、直流电动机(22)、切割盘刀(23)一起组成切割装置，两万向轴承(31)由螺栓固定在夹板上，并与转动轴(32)过盈配合，转动轴(32)一端连接转动伺服电动机(19)输出轴，另一端连接在驱动伺服电动机固定架(13)上，基座(16)和固定架(13)由螺栓联接紧固，四个柔顺包络单爪(41A、41B、41C、41D)装配在软轴(17)上，软轴(17)穿过基座(16)的限位孔，两端分别通过凸缘联轴器(15)连接于两驱动伺服电动机(14)输出轴。

2.根据权利要求1所述抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，其特征是：将切割装置固定在三臂机器人右臂连接板(20)上，机器人右臂一次动作即可完成对目标果蔬的抓取和切割作业，有效提高采摘效率。

3.根据权利要求1所述抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，其特征是：切割装置的伸出板(21)与切割转向伺服电动机(12)铰接，切割盘刀(23)和直流电动机(22)由螺纹连接固定在伸出板(21)的端部，其伸出最长距离为220mm，伸出板(21)最大工作角度为104°，保证抓取不同果蔬时，其茎秆均在切割盘刀(23)有效切割范围中。

4.根据权利要求1所述抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，其特征是：当被采摘果蔬由于过度倾斜生长，导致其茎杆不在切割盘刀(23)工作范围内时，通过转动伺服电动机(19)旋转，经转动轴(32)传递扭矩使固定架(13)和基座(16)转动，使末端执行器能够轴向旋转0～360°的任一角度，使果蔬茎杆旋转到切割盘刀(23)切割范围中，以适应不同生长位姿果蔬。

5.根据权利要求1所述抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，其特征是：固定于软轴(17)上的四个柔顺包络单爪(41A、41B、41C、41D)结构完全相同，圆弧直径为170mm，圆心角为70°，以在基座(16)上位置分布点从下至上与铅垂方向所成角度依次为45°、45°、135°、135°安装，柔顺包络单爪(41A)、柔顺包络单爪(41B)与软轴之间用长度为30mm的M8螺栓完全拧入配合，柔顺包络单爪(41C)、柔顺包络单爪(41D)与软轴之间用长度为20mm的M8螺栓完全拧入配合。

6.根据权利要求1所述抓切一体式的球形果蔬采摘机器人末端执行器，其特征是：柔顺包络单爪(41A、41B、41C、41D)贴有防滑贴片(42)，厚度为3mm，贴片长度从柔顺包络单爪(41A、41B、41C、41D)末端延伸到内的弧长为64mm。