[发明专利]一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统及其工作方法，其特征在于，包括力反馈控制器、称重传感器和流速调节装置，所述称重传感器与所述力反馈控制器连接，且所述称重传感器与真空吸盘连接；所述流速调节装置设置在真空发生装置与所述真空吸盘之间的管路上，且与所述力反馈控制器连接；所述真空吸盘内部还设置有气压传感器，所述气压传感器与所述力反馈控制器连接。所述力反馈控制器包括转换器、比较器和控制器。本发明根据水果或蔬菜的重量，通过调节流速来实时地调节真空吸盘的吸力，解决了因吸力过大损失水果或蔬菜的问题。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统及其工作方法。

背景技术

真空吸盘，又称真空吊具，是真空设备执行器之一。一般来说，利用真空吸盘抓取水果或蔬菜是最廉价的一种方法。

通常，在农业自动化生产过程中，利用真空吸盘抓取水果或蔬菜是最常见的一种方法，吸盘的盘口和水果或蔬菜的表面接触形成密闭空间，从而在吸盘内外保持压力差，进而起到吸附、抓取水果或蔬菜的目的。然而，现有的吸盘一般通过固定的吸力来抓取水果或蔬菜，这样对于一些外皮比较薄软的水果或蔬菜，比如柿子、西红柿等，则可能会吸破外皮，损伤水果或蔬菜，带来经济损失。

发明内容

本发明设计了一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统及其工作方法，根据水果或蔬菜的重量，反馈合适的吸力抓取水果或蔬菜，解决了现有技术中真空吸盘抓取水果或蔬菜时吸力过大而导致的水果或蔬菜损伤的问题。

为了解决上述存在的技术问题，一方面本发明公开了：一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统，包括力反馈控制器、称重传感器和流速调节装置，所述称重传感器与所述力反馈控制器连接，且所述称重传感器与真空吸盘连接；所述流速调节装置设置在真空发生装置与所述真空吸盘之间的管路上，且与所述力反馈控制器连接；所述真空吸盘内部还设置有气压传感器，所述气压传感器与所述力反馈控制器连接。其中，所述称重传感器用于获取所述真空吸盘所要抓取的水果或蔬菜的重量信号；所述气压传感器用于获取所述真空吸盘内的压强信号。

进一步，所述力反馈控制器包括转换器、比较器和控制器，所述转换器与所述称重传感器连接，所述比较器与所述转换器和所述气压传感器连接，所述控制器与所述比较器连接，所述控制器还与所述流速调节装置连接。

所述转换器用于接收所述称重传感器的重量信号，并基于特定转换公式将所述重量信号转换为目标压强信号；所述比较器用于接收所述目标压强信号和来源于所述气压传感器测得的所述真空吸盘内的压强信号并将二者进行比较得到二者的偏差信号；所述控制器用于接收所述偏差信号并转换为控制信号以控制所述流速调节装置工作；所述流速调节装置用于接收所述控制信号，调节流速以改变所述真空吸盘内的压强，使其达到目标压强。所述水果或蔬菜的重量与所述目标压强成正比关系。

进一步，所述真空发生装置包括空气压缩机、调压过滤阀、电磁阀、真空发生器和真空过滤器。

另一方面，本发明还公开了：一种抓取果蔬用真空吸盘的力反馈系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤1，真空发生装置工作产生负压，力反馈控制器先给流速调节装置一个固定的流速，使真空吸盘接触水果或蔬菜表面并进行吸附；

步骤2，待水果或蔬菜被真空吸盘抓取上来后，称重传感器将水果或蔬菜的重量转换为重量信号并发送给力反馈控制器，力反馈控制器接收称重传感器发来的重量信号并转换为目标压强信号；同时，气压传感器将真空吸盘内的压强转换为压强信号并发送给力反馈控制器；

步骤3，力反馈控制器将目标压强信号和来自气压传感器的压强信号进行比较并产生偏差信号，偏差信号等于来自气压传感器的压强信号减去来自转换器的目标压强信号，并根据偏差信号进行判断，如果偏差信号大于零，则力反馈控制器产生使流速调小的控制信号；如果偏差信号小于零，则力反馈控制器产生使流速调大的控制信号；如果偏差信号等于零，则力反馈控制器不产生控制信号；