一种机械手末端执行器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于农业机器人技术领域，具体涉及一种机械手末端执行器。
【背景技术】
[0002]2013年中国果园播种面积为1113.95万公顷，水果总产量2亿吨，2014年超过2.1亿吨。2013年中国蔬菜种植面积3亿多亩，产量7.06亿吨。虽然果品、蔬菜的产量很高，但在采摘、流通环节，腐损率高达20-30%，每年损失2000多亿元。由于我国农业现代化水平偏低，加上采摘、流通基本靠人工，使得我国果品、蔬菜产业在采摘、流通环节中成本急剧攀升，同时还造成巨大的浪费，影响到果品、蔬菜产品的销售价格。本实用新型的采摘机械手末端执行器，可以在农产品采摘、流通环节，夹持重量较轻、外形规整，整体尺寸不大的水果、蔬菜。
[0003]采摘、分级、包装是农产品生产中，最耗时、最费力的环节，属于劳动密集型作业。随着中国社会城镇化、老龄化进程，劳动力成本大幅提升，农业劳动力结构失衡，加之农业生产资料价格上涨，中国果蔬产品的价格比较优势正在下降。果蔬产业的标准化、规模化生产，可提高果蔬生产的质量、规模、产出率、生产率，提高中国农产品的竞争力。因此，研究低成本、高效的水果采摘、转运装置势在必行。农产品的采摘中，首先要将其夹持固定，才能实现剪柄，或小角度快速翻转采摘对象，使其脱落;农产品转运、分级、包装等环节也需要大量的夹持装置，以降低劳动强度和成本，提高效率和质量。
[0004]小型、轻质农产品的自动采摘、运转、分级、加工、包装过程中，要求机械手快捷、高效、准确的，以小角度翻转、小距离挪移。传统机械手末端执行器，大都采用工业机器人的设计思路，比较规整，可靠性高，但在自然环境下，缺乏小范围腾挪的灵活性，效率低下，同时成本较高;部分采用了气栗的采摘机械手末端执行器，由于气体吸力作用于果品、蔬菜产品表层，会降低果品、蔬菜的表面品质，增加损耗;利用钢丝绳、弹簧组合，控制手爪开合的机械手末端执行器，会由于重复性操作，导致疲劳断裂，工作性能不稳定。
[0005]小型、轻质农产品的自动采摘、运转、分级、包装过程中，所需的末端执行器数量较多，对动作精度、重复精度的相对要求不高，而对成本控制的要求比较高。因此，有必要开发一些新型的，低成本的末端执彳丁器，以进一步提尚农广品自动化收获、运转、加工效率。
【实用新型内容】
[0006]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型设计了一种机械手末端执行器。
[0007]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:
[0008]—种机械手末端执行器，包括基座(5)和左右对称设置在基座(5)上部的左手爪
(11)和右手爪(12)，以及拨轮(6)、驱动装置和机械臂(9)，拨轮(6)设置在基座(5)前面，驱动装置设置在基座(5)后面且与拨轮(6)相对应，机械臂(9)设置在基座(5)下端；左手爪
(11)和右手爪(12)的下部外端分别通过关节短连杆与基座(5)连接，左手爪(11)和右手爪
(12)的下部内端分别依次通过中间连杆、关节长连杆与拨轮(6)的一个分叉相连，中间连杆的中部与基座(5)连接，其特征在于:左手爪(11)和右手爪(12)的上端分别设置有可更换的爪头(4)，爪头(4)内侧工作面加工成弧面结构(41)，弧面结构(41)内还粘附有软垫层，弧面结构(41)根据被采摘果实仿形加工而成。
[0009]进一步，弧面结构(41)内还设置有压力传感器。
[0010]进一步，拨轮(6)呈短圆柱形状，绕其表，均布有6片拨轮分叉，每片上有两个安装圆孔。
[0011]进一步，驱动装置包括蜗杆(71)、蜗轮(72)、电机(73)和联轴器(74)，蜗轮(72)通过轴(8)与拨轮(6)同轴相连，蜗轮(72)与蜗杆(71)的中部啮合;蜗杆(71)前部通过轴承与轴承盖(75)相连，后部通过联轴器(74)与电机(73)相连；电机(73)通过电机固定螺栓与基座(5)连接。
[0012]进一步，基座(5)通过左连接板(51)和右连接板(52)与机械臂(9)连接。
[0013]进一步，关节短连杆与左手爪(11)、右手爪(12)和基座(5)之间的连接均是可转动连接，中间连杆与左手爪(U)、右手爪(12)、关节长连杆之间的连接均是可转动连接，关节长连杆与拨轮(6)的分叉相连接均是可转动连接，中间连杆的中部与基座(5)连接均是可转动连接。
[0014]该机械手末端执行器具有以下有益效果:
[0015](I)本实用新型能够在农产品自动收获、流转、加工过程中，以较低的成本，较高的工作稳定性，高效夹持小型、轻质农产品，保障采摘、运转、分级、包装等环节，高效、便捷进行。
[0016](2)本实用新型机械手末端执行器，在动作精度、重复精度要求不高的场合，在较小的空间内，能够小角度翻转，小距离挪移，同时，结构简单，成本低，携带、维修方便，而且工作效率高。
[0017](3)本实用新型中，爪头内侧工作面加工成弧面结构，弧面结构根据被采摘果实仿形加工而成，并在弧面结构内粘附有软垫层，保护了被采摘果实不被损坏，弧面结构内还贴有触觉传感器进一步保护了被采摘果实不被损坏。当采摘不同果蔬时可更换不同的爪头，通用性强。
【附图说明】
[0018]图1:本实用新型机械手末端执行器的主视图；
[0019]图2:本实用新型机械手末端执行器的左视图；
[0020]图3:本实用新型机械手末端执行器的后视图；
[0021]图4:本实用新型中蜗轮蜗杆传动局部视图；
[0022]图5:本实用新型中拨轮的结构示意图；
[0023]图6:本实用新型中连接板与机械臂连接示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]11一左手爪；12一右手爪;211一第一柳钉;212一第二柳钉;225一第二柳钉;226一第四铆钉；311—左关节短连杆；312—左中间连杆；313—左关节长连杆；321—右关节短连杆；322—右中间连杆；323—右关节长连杆;4一爪头;41一弧面结构;5—基座;51 —左连接板;52一右连接板;6一拨轮;71一蜗杆;7 2一蜗轮;73—电机;7 4一联轴器;75—轴承盖;761—电机固定螺检;8—轴;9 一机械臂。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，对本实用新型做