[发明专利]一种欠驱动采摘机械手末端执行器及采摘方法

权利要求书

1.一种欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，包括：

支架，下端为机械臂对接板，上端为上安装板；

夹持机构，包括四根手指，均匀设置在所述上安装板上呈中心对称；还包括与所述手指一一对应的固定架，所述手指转动连接在所述固定架上，所述手指与固定架之间设置有扭转弹簧，所述扭转弹簧驱动所述手指向所述上安装板中心的外侧展开，所述手指内侧朝向所述上安装板中心，所述手指的内侧上设置有压力传感器；

传动机构，设置在所述上安装板的下方，包括传动杆、第一动滑轮、第二动滑轮和与所述手指一一对应的导向轮；所述第一动滑轮和所述第二动滑轮沿着所述传动杆的轴向相邻设置且轮面垂直设置；所述导向轮一一对应的设置在所述固定架下方，所述第一动滑轮和所述第二动滑轮分别与两个相对的导向轮形成滑轮组，每个滑轮组中的腱绳的两端分别经过相对的导向轮与对应的手指连接；所述传动杆被配置为能够向上和向下移动，使所述手指执行展开和弯曲动作。

2.根据权利要求1所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，还包括动力机构，所述动力机构包括第一电机，所述第一电机的输出端通过绳索与所述传动杆连接，所述第一电机被配置为通过正转或反转来驱动所述传动杆向下移动；所述支架内还设置有下安装板，所述下安装板靠近所述支架的下端，所述第一电机设置在所述下安装板上。

3.根据权利要求2所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述绳索与所述传动杆同轴设置。

4.根据权利要求2所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述下安装板与所述上安装板通过支杆固定连接，所述动力机构还包括设置在所述下安装板上的第二电机，所述下安装板的中心和所述机械臂对接板的中心通过转轴转动连接，所述第二电机被配置为通过转动能够使所述下安装板和所述机械臂对接板发生相对转动。

5.根据权利要求4所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述下安装板的中心设置有第一齿轮，所述第一齿轮与所述转轴同轴且与所述机械臂对接板固定连接，所述第二电机的输出端上连接有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。

6.根据权利要求1所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述手指包括依次转动连接的基关节、近关节和远关节，且转动连接处均设置有所述扭转弹簧，所述扭转弹簧驱动所述手指向所述上安装板中心的外侧展开；所述基关节与所述固定架转动连接，所述腱绳的一端穿过所述基关节与所述远关节连接。

7.根据权利要求6所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述基关节的内侧、所述近关节的内侧和所述远关节的内侧上均设置有压力传感器。

8.根据权利要求1所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述支架上还设置有滑槽板，所述传动杆穿过所述滑槽板，所述滑槽板被配置为用于限位并引导所述传动杆上下滑动。

9.根据权利要求8所述的欠驱动采摘机械手末端执行器，其特征在于，所述引导板上设置有限位槽，所述传动杆上设置有限位部，所述限位部卡设在所述限位槽内，所述传动杆沿着所述限位槽滑动。

10.一种采摘果蔬的方法，其特征在于，包括：

步骤1.使用权利要求1-9任一所述的欠驱动采摘机械手末端执行器的机械臂对接板与机器人的机械手臂连接，检查欠驱动采摘机械手末端执行器末端执行器的状态，使手指处于展开状态；

步骤2.输入采摘对象的空间坐标位置，机械手臂带动欠驱动采摘机械手末端执行器朝采摘对象方向运动；

步骤3.到达采摘对象的空间坐标位置后，机械手臂停止运动，驱动传动杆移动向远离上安装板的方向移动，使手指弯曲，待手指上的压力传感器检测达到预设压力值时，停止驱动传动杆，完成对采摘对象的自适应性无损抓取；

步骤4.使上安装板和夹持机构发生转动，对果实进行扭转分离；

步骤5.机械手臂移动至采摘收集位置，转动上安装板使手指处于展开状态进行扭转分离；

步骤6.重复步骤2至5，直至采摘结束。