CN112960393B - 一种双孢菇抓取装置用末端执行器 - Google Patents

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Abstract

一种双孢菇抓取装置用末端执行器，包括用于与抓取装置机械臂固定连接的圆柱状基座，基座的一端固定设有垂直于所述基座布置的支架，所述支架上设有多个平行于所述基座设置的抓取杆，多个抓取杆在所述支架上均匀分布，所述抓取杆的一端铰接在所述支架上，另一端固定设有柔性吸盘，所述抓取杆内设有连通所述吸盘的气道，抓取杆上设有与所述气道连通的抽气管，抽气管用于连接抽气装置。本发明能够利用独立供应吸力的柔性吸盘自适应双孢菇表面进行抓取，大大减少双孢菇表面受损的现象，提升双孢菇的品相和品质。

Description

一种双孢菇抓取装置用末端执行器
技术领域
本发明涉及农产品分级筛选技术领域，尤其涉及一种双孢菇抓取装置用末端执行器。
背景技术
双孢菇是最常见的食用菌种之一，现有的双孢菇在分级筛选过程中，逐渐采用抓取装置进行抓取，以替代传统的人力操作，以降低人工劳动强度，提高双孢菇的分级筛选生产效率。
但是，双孢菇的外形品相在一定程度上决定了其品质的好坏，现有的抓取装置的末端执行器在抓取双孢菇时，容易造成双孢菇受损，导致双孢菇品相降低，影响双孢菇的品质。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其能够利用独立供应吸力的柔性吸盘自适应双孢菇表面进行抓取，大大减少双孢菇表面受损的现象，提升双孢菇的品相和品质。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种双孢菇抓取装置用末端执行器，包括用于与抓取装置机械臂固定连接的圆柱状基座，基座的一端固定设有垂直于所述基座布置的支架，所述支架上设有多个平行于所述基座设置的抓取杆，多个抓取杆在所述支架上均匀分布，所述抓取杆的一端铰接在所述支架上，另一端固定设有柔性吸盘，所述抓取杆内设有连通所述吸盘的气道，抓取杆上设有与所述气道连通的抽气管，抽气管用于连接抽气装置。
进一步地，所述基座与支架相对的一端固定设有凹向所述支架的柔性护罩，所述吸盘穿过所述护罩设置，且吸盘与护罩的内凹面贴合布置。
进一步地，所述吸盘和护罩均为硅胶材质。
进一步地，所述支架包括由第一固定杆组成的正方形状第一框架，第一框架的对角线上固定设有连接所述基座和第一固定杆端部的第三固定杆。
进一步地，相邻的第三固定杆之间设有第二固定杆，第二固定杆的两端分别固定连接在第三固定杆的中点处。
进一步地，靠近所述第一框架顶点处的第三固定杆上以及第二固定杆的中点处分别套设有轴套，所述抓取杆固定连接所述轴套。
进一步地，所述抽气管上设有控制气流通断的阀门。
进一步地，所述护罩的开口直径为40-65mm。
有益效果：1.本发明在抓取双孢菇时采用多个均布的柔性吸盘同时抓取，吸盘铰接在支架上，且各吸盘均独立供应吸力，进而在抓取双孢菇时，吸盘自适应双孢菇的表面，与双孢菇的表面紧密贴合，从而防止双孢菇的表面受到机械磨损，减少了抓取过程中对双孢菇品相的损害，改善了双孢菇的品质。
2.本发明在吸盘的下方根据仿形原理设置与双孢菇的菇头相适配的凹形护罩，吸盘吸取双孢菇时，护罩可收缩包裹双孢菇的菇头，增加了抓取的牢固性，减少了抓取过程中双孢菇掉落造成的损伤，改善了双孢菇抓取过程中的品相。
3.本发明的吸盘采用轴对称结构分布在支架上，以多个较小的吸盘达到较大的作用面积，增加对双孢菇表面吸取的合理性，有效减少了吸取双孢菇时造成的双孢菇表面受损现象，进一步提升了双孢菇的品相。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图。
图中标记：1、抽气管，2、抓取杆，3、轴套，4、第一固定杆，5、基座，6、第二固定杆，7、第三固定杆，8、吸盘，9、护罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1至图2所示，一种双孢菇抓取装置用末端执行器，包括用于与抓取装置机械臂固定连接的圆柱状基座5，基座5的一端固定设有垂直于所述基座5布置的支架，所述支架上设有多个平行于所述基座5设置的抓取杆2，多个抓取杆2在所述支架上均匀分布，所述抓取杆2的一端铰接在所述支架上，另一端固定设有柔性吸盘8，所述抓取杆2内设有连通所述吸盘8的气道，抓取杆2上设有与所述气道连通的抽气管1，抽气管1上可设有控制气流通断的阀门，抽气管1用于连接抽气装置，例如真空泵，以提供吸取双孢菇的吸力。
由于每个抓取杆2上分别设有抽气管1，每个吸盘8都是独立供应吸力，即采用并联结构供应吸力，各吸盘8可以自适应双孢菇的表面，使得抓取双孢菇时，吸盘8与双孢菇的表面紧密贴合，从而防止双孢菇的表面受到机械磨损，防止在抓取过程中损害双孢菇的品相，达到改善双孢菇品质的效果。
进一步地，所述基座5的另一端固定设有凹向所述支架的柔性护罩9，所述吸盘8穿过所述护罩9设置，且吸盘8与护罩9的内凹面贴合布置，具体实施时，所述护罩9和吸盘8均可以采用硅胶等柔性材质制作，护罩9的凹陷程度最好与双孢菇的菇头相匹配，即采用仿形原理设计，使得双孢菇被吸盘8 抓取后，护罩9会自动包裹住双孢菇表面，防止装置在抓取双孢菇的过程中，双孢菇掉落引起的表面损坏，进而提高抓取双孢菇过程中双孢菇的品相，改善双孢菇的品质。
进一步地，所述支架包括由第一固定杆4组成的正方形状第一框架，第一框架的对角线上固定设有连接所述基座5的第三固定杆7，抓取杆2分别固定在靠近所述第一框架各顶点处的第三固定杆7上，在相邻的第三固定杆7之间还可设有第二固定杆6，第二固定杆6的两端分别固定连接在第三固定杆7 的中点处，靠近所述第一框架顶点处的第三固定杆7上以及第二固定杆6的中点处分别套设有轴套3，所述抓取杆2固定连接在所述轴套3上，这样抓取杆2 在所述支架上形成第一正方形框架和套设在第一框架内的第二正方形框架的结构布置，此时，一共设置八个吸盘。
具体实施时，护罩9的开口直径可以选择40-65mm，这与双孢菇的菇头尺寸相匹配，若取60mm，此时，第二框架中第二固定杆6的长可选 20mm，第一框架中第一固定杆4长可选40mm，抓取杆2铰接在靠近所述第一框架顶点处的第三固定杆7上，具体地，可以使在第三固定杆7上固定的抓取杆2呈30mm的正方形状布置，此时，基座5的直径可选择为10mm。
根据吸盘8选择样本，计算吸盘8的吸力，计算依据如下：
Figure BDA0002941477130000031
Figure BDA0002941477130000032
其中S为吸盘面积，则:
Figure BDA0002941477130000033
P为气压，δ为安全系数，δ≥2.5，取δ＝5。
由于八个吸盘为轴对称结构分布在支架上，用于抓取双孢菇时，八个吸盘的合力可作用于双孢菇的轴线上，可以把八个吸盘的力合成为一个力进行计算，根据实验测定，双孢菇的重量大概在30-50g之间，取双孢菇的质量为 50g，则其重力：G＝mg＝9.8×0.05＝0.49N。
则可以计算出每个吸盘需要提供的压力P1为
Figure BDA0002941477130000041
而在传统的情况下，一个吸盘的所受的压力P2为
P2＝8×P1＝8×108.315＝866.52Pa。
则吸盘的直径为：
Figure BDA0002941477130000042
需要的吸盘直径(mm)，M：吸附物的重量(kg)，δ：安全系数：δ＝5，L：吸盘的个数。
则相比较可以知道，采用多个吸盘之间的相互配合，可起到以多个较小的吸盘达到较大作用面积的效果，对双孢菇表面的抓取更加地合理，可有效减少吸盘抓取双孢菇时对双孢菇表面施加的机械外力，从而减少抓取双孢菇时损伤双孢菇表面的现象，提升双孢菇的品相。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，包括用于固定连接抓取装置机械臂的圆柱状基座（5），基座（5）的一端固定设有垂直于所述基座（5）布置的支架，所述支架上设有多个平行于所述基座(5)设置的抓取杆（2），多个抓取杆（2）在所述支架上均匀分布，所述抓取杆（2）的一端铰接在所述支架上，另一端固定设有柔性吸盘（8），所述抓取杆（2）内设有连通所述吸盘（8）的气道，抓取杆（2）上设有与所述气道连通的抽气管（1），抽气管（1）用于连接抽气装置；
所述基座（5）与支架相对的一端固定设有凹向所述支架的柔性护罩（9），所述吸盘（8）穿过所述护罩（9）设置，且吸盘（8）与护罩（9）的内凹面贴合布置。
2.如权利要求1所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，所述吸盘（8）和护罩（9）均为硅胶材质。
3.如权利要求1所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，所述支架包括由第一固定杆（4）组成的正方形状第一框架，第一框架的对角线上固定设有连接所述基座（5）和第一固定杆（4）端部的第三固定杆（7）。
4.如权利要求3所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，相邻的第三固定杆（7）之间设有第二固定杆（6），第二固定杆（6）的两端分别固定连接在第三固定杆（7）的中点处。
5.如权利要求4所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，靠近所述第一框架顶点处的第三固定杆（7）上以及第二固定杆（6）的中点处分别套设有轴套（3），所述抓取杆（2）固定连接所述轴套（3）。
6.如权利要求1所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，所述抽气管（1）上设有控制气流通断的阀门。
7.如权利要求1所述的一种双孢菇抓取装置用末端执行器，其特征在于，所述护罩（9）的开口直径为40-65mm。
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