[发明专利]一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法

权利要求书

1.一种香梨采摘机器人末端执行器，包括机械手对接盘(1)、传动机构(2)、执行机构(3)，其特征在于，

机械手对接盘(1)，一端与机器人的机械手柄连接，另一端通过螺栓与传动机构(2)中的电机A外壳(22)固定连接为一体；

传动机构(2)，传动机构(2)的连杆(212)末端和安装支架(213)均与执行机构(3)的刀架(31)通过铰链连接，刀架(31)上安装有用于切割果梗的弧面切刀(32)；

执行机构(3)，执行机构(3)中的真空吸盘(35)通过安装法兰(37)与传动机构(2)的安装支架(213)顶端连接。

2.根据权利要求1所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，传动机构(2)中，伺服电机A(21)安装在电机A外壳(22)的内腔中，O型环(26)安装在电机轴端面上，伺服电机A(21)的轴端面上通过螺钉安装有电机法兰(23)，伺服电机A(21)通过信号线与减速机(24)相连，减速机(24)安装在连接外壳(25)内，连接外壳(25)通过连接板(215)和连接螺钉(214)与电机B外壳(28)固定相连，伺服电机B(27)安装在电机B外壳(28)的内腔中，丝杆(210)通过联轴器(29)与伺服电机B(27)连接，螺母(211)通过安装孔与连杆(212)铰接，安装支架(213)通过连接板(215)和连接螺钉(214)与电机B外壳(28)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，所述的螺母(211)上有4个安装孔，4个安装孔分别与对应4个连杆(212)的小端铰接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，执行机构(3)中，刀架(31)通过活动铰链连接在传动机构(2)中的连杆(212)的大端和安装支架(213)的安装孔上，弧面切刀(32)与刀架(31)连接组成剪切单元，弧面切刀(32)内腔中贴合一层橡胶材料(33)，真空吸盘(34)安装在连接管(36)头部，连接管(36)中部开设有通气口(35)，安装支架(37)一端连接传动机构(2)的安装支架(213)，另一端连接连接管(36)。

5.根据权利要求4所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，四个刀架(31)通过活动铰链连接在传动机构(2)的连杆(212)大端和安装支架(213)上，四个刀架(31)上安装四个弧面切刀(32a、32b、32c、32d)，四个刀架(31)与四个弧面切刀(32a、32b、32c、32d)组成剪切单元。

6.根据权利要求1或5所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，还包括感知机构(4)，其中的磁电编码器(41)为两个，分别安装在伺服电机A(21)和伺服电机B(27)的电机轴上，用于测量磁极位置和伺服电机转角及转速；电磁开关b(42)和电磁开关a(44)分别固定在电机B外壳(28)和安装支架(213)的内壁上，磁铁块(43)安装在螺母(211)上，电磁开关b(42)、电磁开关a(44)和磁铁块(43)在竖直方向处于同一直线上，两弧面切刀(32a、32c)内腔中与果实接触的一侧粘有力传感器(45)，其余两个弧面切刀(32b、32d)内腔中与果实接触的一侧粘有红外传感器(47)，真空压力传感器(46)安装在靠近真空吸盘(35)处，用于监测真空压力值，确保吸盘持续达到安全吸力，在安装支架(213)的端面上安装有距离传感器(48)，用于监测执行器相对目标的距离，力传感器(45)、真空压力传感器(46)、距离传感器(48)均向机器人的控制系统传输信号。