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申请/专利权人：西南大学

摘要：本发明提供一种吸持式柑桔采摘机器人末端执行器，其结构包括吸入夹持装置、剪切装置、缓冲收集装置等；所述吸入夹持装置主要由气缸实现对柑桔的吸入和分离，进而由具有传感器的夹持装置实现具有力反馈的恒压柑桔夹持；所述剪切装置由剪切刀、动力传动装置等组成，在吸入夹持装置完成既定工作后由剪切刀对柑桔果梗进行剪切；所述缓冲收集装置主要由收集管、缓冲挡板和扭转弹簧等组成，通过对剪切后的柑桔进行缓冲和导向以实现最终对柑桔的收集；本发明的目的是提供一种采摘效率高，可大批量生产，稳定性好且便于后续柑桔收集的智能柑桔采摘末端执行器。

主权项：1.一种吸持式柑桔采摘机器人末端执行器，其特征在于：其主要由吸入夹持装置、剪切装置、缓冲收集装置三部分组成，具体地有：连接卡盘（1）、吸入夹持装置（2）、连接底板（3）、电机一（4）、缓冲收集装置（5）、收集管（6）、夹持壳体一（7）、剪切装置（8）、夹持壳体二（9）、辅助导杆一（10）、正反丝杆（11）、辅助导杆二（12）、海绵吸盘（13）、剪切固定层（14）、辅助复位弹簧（15）、弹簧固定凸台（16）、连接件一（17）、夹持移动臂（18）、电机二（19）、加强筋（20）、铜柱（21）、电机三（22）、剪切刀（23）、同步带（24）、同步带轮一（25）、同步带轮二（26）、联轴器一（27）、丝杆螺母外接装置（28）、气缸（29）、连接板一（30）、固定槽一（31）、单向丝杆（32）、锥齿轮一（33）、锥齿轮轴（34）、锥齿轮二（35）、保护盖板（36）、薄膜压力传感器（37）、对射红外传感器（38）、丝杆螺母固定螺母（39）、扭转弹簧一（40）、缓冲挡板一（41）、缓冲挡板二（42）、扭转弹簧二（43）、缓冲挡板三（44）、缓冲挡板四（45）；所述吸入夹持装置（2）包括夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9），所述夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9）通过左右对称设置的连接件一（17）固定在夹持移动臂（18），所述的夹持移动臂（18）通过丝杆螺母外接装置（28）固定连接，所述的丝杆螺母外接装置（28）用于连接固定丝杆螺母，本装置设置正反丝杆（11），通过电机一（4）的转动实现正反丝杆（11）转动从而实现左右对称设置的夹持移动臂（18）在丝杆螺母的移动下实现开合，并且本装置通过设置辅助导杆一（10）和辅助导杆二（12）增强传动中的稳定性，所述电机一（4）通过铜柱（21）固定在连接底板（3），所述的连接底板（3）左右对称等距设置三个加强筋（20）增加连接底板（3）的稳定性；机械臂将采摘末端执行器运动到采摘果实坐标处，气缸（29）伸出进而将海绵吸盘（13）送出，此时海绵吸盘（13）吸附果实，气缸（29）伸出延时一定时间，果实在海绵吸盘（13）的作用下固定，果实随着气缸（29）的收缩一起运动，直至果实进入到夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9）的中间位置，夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9）中间设置对射红外传感器（38），对射红外传感器（38）常闭状态，果实进入夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9），对射红外传感器（38）检测到信号，电机一（4）开始转动，正反丝杆（11）与电机一（4）连接在一起，正反丝杆（11）转动此时丝杆螺母外接装置开始左右相向移动，夹持移动臂（18）开始开合夹持果实，夹持壳体一（7）和夹持壳体二（9）设置的薄膜压力传感器（37）检测夹持压力，夹持压力达到设置的阈值，电机一（4）停止转动，果实固定夹持；果实固定夹持之后，通过剪切装置（8）对柑桔果梗剪切，所述剪切装置（8）包括剪切固定层（14）、连接板一（30）、剪切刀（23）；电机二（19）固定在夹持移动臂（18）上，电机二（19）通过联轴器一（27）与同步带轮二（26）连接，所述同步带轮二（26）通过同步带（24）与同步带轮一（25）连接，所述同步带轮一（25）固定锥齿轮轴（34），所述锥齿轮轴（34）一端安装锥齿轮二（35），所述锥齿轮二（35）连接锥齿轮一（33），所述锥齿轮一（33）固定在单向丝杆（32）一端，单向丝杆（32）的丝杆螺母固定在固定槽一（31）上，所述固定槽一（31）安装在连接板一（30）上，所述连接板一（30）固定在剪切固定层（14）中间，连接板一（30）一端固定剪切刀（23）；电机二（19）转动，同步带轮二（26）开始转动，同步带轮二（26）通过同步带（24）的转动进而带动同步带轮一（25）转动，同步带轮一（25）带动锥齿轮二（35）转动，锥齿轮二（35）带动锥齿轮一（33）转动，锥齿轮一（33）带动单向丝杆（32）转动，单向丝杆（32）带动丝杆螺母垂直移动，丝杆螺母带动连接板一（30）在剪切固定层（14）伸缩，连接板一（30）伸出剪切果柄；果实果柄剪切之后，夹持装置（2）复位，果实落入夹持装置（2）下方设置的缓冲收集装置（5），所述缓冲收集装置（5）包括缓冲挡板一（41）、缓冲挡板二（42）、缓冲挡板三（44）、缓冲挡板四（45），所述缓冲挡板一（41）和缓冲挡板三（44）通过销轴连接，销轴固定扭转弹簧一（40）和扭转弹簧二（43）；果实落入缓冲收集装置（5），果实在其中缓冲，并且缓冲挡板一（41）和缓冲挡板三（44）在扭转弹簧一（40）和扭转弹簧二（43）的作用下复位，果实顺着收集管（6）落入收集框。

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