[实用新型]抓取机器人及其目标抓取执行系统及其末端执行器

说明书

本实用新型公开了抓取机器人及其目标抓取执行系统及其末端执行器，属于自动抓取领域。本实用新型的末端执行器，包括支撑臂、运动托盘和传动杆，运动托盘设置于支撑臂的内部空腔中，并与传动杆相连，由传动杆驱动其在支撑臂内滑动；支撑臂的前端沿周向环绕设有呈间隔分布的指形夹爪，指形夹爪内设有伸缩滑槽，运动托盘的前端对应设有与该伸缩滑槽对应配合的指形伸缩杆，运动托盘驱动指形伸缩杆的伸缩开合。本实用新型针对目前自动化目标抓取仍存在不便的现状，通过对末端执行器的结构优化设计，以更好地完成自动抓取过程，减少抓取过程损害。

技术领域

本实用新型涉及自动抓取技术领域，更具体地说，涉及抓取机器人及其目标抓取执行系统及其末端执行器。

背景技术

末端执行器是农业果蔬采摘机器人的重要组成部分，一般安装在机械臂的末端，在进行采摘作业时，先由机械臂将末端执行器移动至果实相应的采摘点处，再由末端执行器完成采摘果实的任务。采摘机器人的研究和开发经历了30多年，取得了不少成果。

目前采摘机器人离实用化和商品化还有一定的距离，其主要原因之一在于对末端执行器的研制要求较高，如要求在进行采摘的过程中不能损伤水果；采摘效率和采摘成功率高；末端执行器的成本要低，能使广大用户接受；在保证智能化的同时降低控制系统的复杂性，利于农民操作和机器人整机的采摘过程控制；要求提高通用性，使一种末端执行器能采摘多种水果等等。目前行业内已经出现的采摘机器人实践操作中仍会有各种不便，对于采摘机器人的各种优化设计也一直层出不穷。

经检索，中国专利申请号：2011101060576，发明创造名称为：球状果实采摘机器人末端执行器，该申请案包括旋转电机组件、伸缩气缸组件和弧形手指切割组件，其利用旋转电机通过联轴组件带动四个弧形刀片对其间任意位置的果柄进行旋转切割，这省掉了对果柄位置的检测，单杆双作用气缸通过活塞杆的伸出和缩回动作带动四个弧形手指的张开和合拢，采摘时其不与果实发生接触。

又如申请号2017108539856的申请案公开了一种草莓采摘机器人的末端执行器，采用双夹持臂的设计，有效避免了末端执行器在收获果实时容易损坏草莓植株的茎干的问题，同时，采用双夹持臂设计，操控较为简单；申请号2018116102802的申请案公开了一种水果采摘机器人末端执行器，包括第一卡爪连架、第二卡爪连架、两个相向布置的主卡爪、以及设置在两个主卡爪中间正上方的一个用于对水果进行二次抱紧的辅助卡爪；第一驱动单元用于驱动两个主卡爪进行相向运动；辅助卡爪上设有供果梗穿过的果梗通槽，果梗通槽的槽尾部设有果梗切断槽，果梗切断槽内设有果梗切断机构，能够对被采摘水果果梗的位置进行精确判断后对水果果梗进行精确切断，采摘时不损伤周围水果。

以上申请案均涉及对果蔬自动采摘的机器人执行机构优化，设计思路和工作过程都各有差异，行业内仍需要更为丰富多样的新设计，以进一步完善采摘方式。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于针对目前自动抓取采摘等应用仍存在不便的现状，拟提供抓取机器人及其目标抓取执行系统及其末端执行器，通过对末端执行器的结构优化设计，以更好地完成自动抓取或采摘过程，减少过程损害，且本实用新型的目标抓取执行器不仅限用于农业，还可以用于工业、服务业、军事、教育、娱乐、航天等多领域，包括目标抓取、夹持、勘探、侦察、服务、示教、娱乐等，具有广泛的应用前景。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的抓取末端执行器，包括支撑臂、运动托盘和传动杆，运动托盘设置于支撑臂的内部空腔中，并与传动杆相连，由传动杆驱动其在支撑臂内滑动；支撑臂的前端沿周向环绕设有呈间隔分布的指形夹爪，指形夹爪内设有伸缩滑槽，运动托盘的前端对应设有与该伸缩滑槽对应配合的指形伸缩杆，运动托盘驱动指形伸缩杆的伸缩开合。