一种果实采摘机器人机械臂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102806565B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201210310296.8DE202004012584U1,2005.02.10,全文.(22)申请日2012.08.24CN102229142A,2011.11.02,说明书第14-16段及附图1-2.(73)专利权人衢州学院审查员张琼地址324000浙江省衢州市九华北大道78号衢州学院(72)发明人马晓丽闫智勇陈晓英(51)Int.Cl.B25J18/04(2006.01)A01D46/30(2006.01)(56)对比文件CN202702251U,2013.01.30,权利要求1-7.CN201938094U,2011.08.24,全文.CN101395989A,2009.04.01,全文.JP特开2006-61162A,2006.03.09,全文.US4275549A,1981.06.30,全文.权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种果实采摘机器人机械臂(57)摘要本发明公开一种果实采摘机器人机械臂。双连杆组成大臂，其关节电机置于U型座上，电机输出轴与大臂直连杆用联轴器连接，大臂曲连杆与U型座用CF轴承铰接，构成大臂转动关节，小臂关节电机固定在曲连杆上，小同步带轮装在该电机输出轴上，双连杆的另一端与关节轴铰接，在关节轴的一端装配大同步带轮，由同步带减速传动带动固定在关节轴上的小臂转动，构成小臂转动关节，在小臂连杆上固定滑轨、齿条和电机，齿轮与齿条传动构成小臂移动关节，滑轨端部铰接舵机构成腕部关节，转盘与电机连接构成旋转关节。本机械臂具有5个自由度，整体刚性强，与果实采摘机器人的升降平台和末端执行器连接，能以人机协调方式完成杨梅、枇杷等果实的机械化采摘。CN102806565BCN102806565B权利要求书1/1页1.一种果实采摘机器人机械臂，由转盘旋转关节、大臂和小臂转动关节、小臂移动关节和腕部关节组成的5自由度机械臂，其特征是：大臂双连杆由大臂直连杆和大臂曲连杆组成，由双连杆组成的大臂放置在U型座的两边，大、小臂关节电机置于U型座与双杆之间，大臂关节电机的输出轴与大臂直连杆用联轴器连接，大臂曲连杆与U型座用CF轴承铰接，构成大臂转动关节，在曲连杆靠近支座附近处，固定小臂关节电机，小同步带轮装在该电机输出轴上，在大臂双连杆另一端的内侧面上固定轴承座，关节轴用轴承座支撑并与双连杆构成铰接，在关节轴伸出曲连杆一端端部上装配大同步带轮，同步带装配在大、小同步带轮上，由同步带减速传动带动小臂转动，构成小臂转动关节，小臂连杆固定在关节轴的中间部位，在小臂连杆上固定滑轨副的滑道，在滑轨副的滑轨上固定齿条，与齿条啮合的齿轮与电机轴连接，以齿轮与齿条传动带动滑轨移动来增加小臂伸展长度，构成小臂移动关节，滑轨端部依次与支板、舵机支架连接，舵机支架与舵机铰接，构成腕部关节，转盘与转盘电机用联轴器连接构成旋转关节。2.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：大、小臂转动关节、转盘旋转关节和小臂移动关节的电机采用直流减速电机。3.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：小臂滑轨副采用抽屉滑轨，小臂滑轨上的齿条采用同步带，齿轮采用同步带轮，同步带齿条与滑轨用螺钉与胶水粘贴固定连接。4.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：同步带轮与电机轴、关节轴用紧定螺钉固定连接。5.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：大臂关节电机依次固定在U型座和转盘上，转盘电机固定在平台板上，移动电机依次固定在电机支板和小臂连杆上。6.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：大臂双连杆用若干加强板连接。7.根据权利要求1所述的果实采摘机器人机械臂，其特征是：除电机、同步带和螺钉连接件以外，其余零件均采用铝合金材料。2CN102806565B说明书1/3页一种果实采摘机器人机械臂技术领域[0001]本发明涉及农业果蔬采摘机器人技术领域，尤其是一种果实采摘机器人机械臂。背景技术[0002]目前国内外的工业机器人品种较多，广泛用于焊接、装配、搬运、自动上下料等工业制造业场合，机器人的机械臂多采用关节机械臂，其大臂安装在机座上，大、小臂为2轴旋转关节，即有2个伺服电机驱动，2个关节做旋转运动，实现机械手末端执行器的位姿要求。用于农业果蔬采摘机器人的机械臂，目前国外如日本的工、农业机器人的机械臂，其构造种类各不相同，但以关节臂具多，而国内用于采摘果实的机器人机械臂，如“一种山核桃采摘机器人机械臂(CN102396326A)”也是以关节臂为主。但是，由于农业果蔬采摘机器人的作业环境与要求不尽相同，一种果蔬采摘一般要对应一