[实用新型]快拆型柔性仿生手指

说明书

本实用新型提供的一种快拆型柔性仿生手指，其包括通过自身变形驱动所述柔性仿生手指变形夹持或者释放果蔬的手指指面、设于所述手指直面底部且与手指指面内部空腔构成弯曲变形驱动空腔的手指底板、从手指指面、手指底板的末端向后延伸出一段活动插入机械臂连接气路以对弯曲变形驱动空腔进行充放气的手指根部及滑动连接于所述手指底板底部且与果蔬外表面直接接触的柔弹快拆垫；所述柔弹快拆垫通过其上的“回”型快换卡条的中空卡腔与手指底板上横向凸起卡条匹配且纵向滑入或者滑出所述快换插槽以滑动连接于所述手指底板上。本实用新型提供的快拆型柔性仿生手指不易造成果蔬表面破损且适用不同表面形状、尺寸果蔬。

技术领域

本实用新型属于果蔬采摘及分拣机器人的末端执行器技术领域，具体涉及一种快拆型柔性仿生手指。

背景技术

我国是农业果蔬生产大国，在整个果蔬生产链中最耗时、最费力的环节即为果蔬采摘和分拣环节，但目前果蔬采摘和分拣作业主要采用人工劳作方式，存在效率低、成本高、劳动量大等问题。随着社会发展，特别是工业化发展进程使得农业劳动力逐渐减少，农业劳动力成本逐渐增加，依靠人工劳作的生产形式已不能满足现代农业发展的需求，依靠机器人、智能化装备开展农业生产成为现代农业发展的迫切需要，是在农业机械化、自动化基础上提出的新的要求和发展趋势。机器人夹爪结构是机器人与果蔬等农产品直接接触的最后执行部件，由于作业对象的特殊性，其研制成为了农业机器人尤其是果蔬采摘、分拣机器人的关键技术之一，它的性能优异程度直接影响机器人的工作效率。

传统工业机器人多以刚性结构为主，其夹爪采用的是刚性构件，具有高刚度、高强度、高速度的特点，其作业时需要依赖结构化环境和精确数学模型，而对于在农业环境这种非结构复杂环境中与难以用准确的数学模型加以描述的复杂多变对象进行交互作业时，其高刚度、高强度、高速度的特点反而限制其完成此任务，自适应能力差、自由度有限、安全性低是其明显缺点；随着技术发展，采用充气柔性手指作为夹爪，柔性手指因为柔性材料本身强度限制，使用寿命和耐压强度受到局限，特别是手指底板需要与抓取物进行摩擦，容易产生磨损，这样手指底板与整个柔性手指的弯曲疲劳强度并不匹配，经常出现手指底板破裂而手指指面未开裂的情况，这样柔性手指的综合使用寿命较短，于是有技术采用手指底板增强板来增强手指底板耐磨强度，但是由于手指底板增强板采用硬质才来，即使采用多个手指底板增强板相互连接，夹持果蔬极易造成果蔬表面破损而且不适用不同表面形状、尺寸的不同果蔬。

综上所述，一种不易造成果蔬表面破损且适用不同表面形状、尺寸果蔬的柔性手指亟待开发。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种快拆型柔性仿生手指，以达到不易造成果蔬表面破损且适用不同形状、尺寸果蔬的目的；

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种快拆型柔性仿生手指，其包括通过自身变形驱动所述柔性仿生手指变形夹持或者释放果蔬的手指指面、设于所述手指直面底部且与手指指面内部空腔构成弯曲变形驱动空腔的手指底板、从手指指面、手指底板的末端向后延伸出一段活动插入机械臂连接气路以对弯曲变形驱动空腔进行充放气的手指根部及滑动连接于所述手指底板底部且与果蔬外表面直接接触的柔弹快拆垫；

其中，所述手指底板纵向两侧分别设一包括横向凸起卡条的快换插槽；所述柔弹快拆垫上表面两侧纵向分别设一横截面为“回”型的快换卡条，两“回”型快换卡条相对两内侧底部开口；所述柔弹快拆垫通过其上的“回”型快换卡条的中空卡腔与横向凸起卡条匹配且纵向滑入或者滑出所述快换插槽以滑动连接于所述手指底板上。

优选的，所述手指根部上设有驱动变形进气口，其与机械臂上的供气管道相连。

优选的，柔弹快拆垫弹性模量大于手指底板弹性模量且手指底板弹性模量大于手指指面弹性模量；所述“回”型快换卡条四周侧壁厚度0.5～1.5mm；两“回”型快换卡条相对两内侧底部开口高度小于等于0.5mm。