[实用新型]一种面向果蔬采摘的机器人五指仿生机械手

说明书

一种面向果蔬采摘的机器人五指仿生机械手，包括手掌壳体与仿生机械手的五指，手掌壳体一端与五指之间通过柱形弹簧相连，另一端与手掌端盖通过螺钉固定与手掌连接件相连，手掌连接件另一端与直流减速电机输出轴相连，直流减速电机输出轴通过直流减速电机的转动带动五指转动，直流减速电机外侧设置肌肉固定架，肌肉固定架上下两侧设置有圆盘和圆盘，两个圆盘上都有一组小孔，其中圆盘上的小孔用来定位气动肌肉，圆盘上的小孔用来作为牵引绳的导向孔；气动肌肉上设置有进气孔，进气孔外接气动输送系统，五指分别与气动肌肉相连，本实用新型根据果蔬形状和尺寸的大小，机器人仿生机械手可选择通过五指分散强力握或五指分散精密捏模式稳定采收果蔬。

技术领域

本实用新型涉及仿生机械手技术领域，特别涉及一种面向果蔬采摘的机器人五指仿生机械手。

背景技术

近年来，随着气动人工肌肉的发展，气动仿生机械手的研究越来越多，并已在仿生机器人、仿生医学、服务机器人等领域取得了广泛的应用。但是仿生机械手在农业果蔬采摘领域的研究进展缓慢，而且设计的仿生机械手实用性较差。因为果蔬的形状与尺寸存在较大差异，当人工采摘果蔬时，通常根据果蔬的形状和尺寸，决定手指的抓握模式类别，五指分散强力握常用于采摘尺寸较大的果蔬，而五指分散精密捏常用于采摘尺寸较小的果蔬。目前大部分机械手的单个手指仅能实现弯曲动作，难以完成摆动动作，从而导致机器人手指难以通过分散抓握进行仿生采收形状与尺寸存在差异的果蔬。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种面向果蔬采摘的机器人五指仿生机械手，通过各手指的左右摆动与拇指同步分散包裹一个果实，实现五指分散强力握，稳定采摘尺寸较大的果蔬，而通过左右摆动各手指，使各手指指尖与拇指以多点接触的形式捏住一个果实，实现五指分散精密捏，稳定采摘尺寸较小的果蔬。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种面向果蔬采摘的机器人五指仿生机械手，包括手掌壳体8与仿生机械手的五指，手掌壳体8一端与五指之间通过柱形弹簧2相连，手掌壳体8另一端与手掌端盖9一端通过螺钉固定，手掌端盖9另一端与手掌连接件10一端相连，手掌连接件10另一端与直流减速电机输出轴19相连，直流减速电机输出轴19通过直流减速电机17的转动带动五指转动，直流减速电机17外侧设置肌肉固定架16，肌肉固定架16上下两侧设置有第一圆盘11和第二圆盘13，两个圆盘上都有一组小孔，其中第二圆盘13上的小孔用来定位气动肌肉12，第一圆盘11上的小孔用来作为牵引绳的导向孔；所述的气动肌肉12上设置有进气孔14，进气孔14外接气动输送系统，所述的五指分别与气动肌肉12相连。

所述的五指分为食指4、中指5、无名指6、小拇指7与大拇指1，其中食指4、中指5、无名指6、小拇指7结构相同，每根手指通过三根牵引绳分别与三个气动肌肉12连接，具有两个自由度，大拇指1通过一根牵引绳与一根气动肌肉12连接，具有一个自由度。

所述的自由度处设置有用于监测手指摆动范围的倾角传感器3。

所述的食指4、中指5、无名指6、小拇指7由近指节、中指节、远指节组成，相互之间依次相连，且连接方式相同，

所述的大拇指1由近指节与远指节组成，连接方式与其余四指相同。