一种芒果分拣机械手的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种芒果分拣机械手。

背景技术：

芒果为著名热带水果之一，又名檬果、漭果、闷果、蜜望、望果、庵波罗果等，因其果肉细腻，风味独特，深受人们喜爱，所以素有“热带果王”之誉称。芒果等水果在售卖前需要按大小、形状、瑕疵及表皮褶皱、腐烂等因素进行分拣，从而方便将芒果分类售卖，目前一般使用人工进行分拣，导致分拣效率低，且浪费大量人力资源。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种芒果分拣机械手，机械手、机器视觉等先进技术引入现代食品生产与包装领域，利用机器视觉进行食品的实时检测、分级和运动跟踪,可以发挥机器视觉检测速度快、精度高、重复性好的优点；利用高速机械手进行食品的快速分拣,可显著提高食品的分拣效率,保证食品生产的卫生和质量,降低操作者劳动强度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种芒果分拣机械手，包括控制器、并排设置的一号输送架和二号输送架以及安装于一号输送架和二号输送架上方的delta机器人并联机构，所述一号输送架上传动安装有一号输送带，所述二号输送架上传动安装有二号输送带，所述二号输送带上排列放置有若干分装盒，所述delta机器人并联机构上固定安装有位于一号输送带上方的高清摄像头，所述delta机器人并联机构的下方传动安装有机械爪；所述控制器内安装有存储器和图像传感器，所述高清摄像头通过图像传感器与控制器信号连接，所述控制器分别与一号输送带、二号输送带、delta机器人并联机构和机械爪电控连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述delta机器人并联机构包括静平台，所述静平台底面的外圈固定安装有三组舵机，每组所述舵机的一端均传动连接有主动杆，所述主动杆的一端均传动连接有从动支链，所述从动支链的另一端活动连接有动平台，所述机械爪固定安装于动平台的底部。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机械爪为气流负压式吸盘。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

本实用新型采用高清高速度摄像镜头进行全息数据采集，基于cmos图像传感器，获取高质量大数据图像信息，可对芒果表面颜色、大小、形状、体积、密度、瑕疵及表皮褶皱、腐烂等信息进行采集识别，利用机器视觉进行食品的实时检测、分级和运动跟踪,可以发挥机器视觉检测速度快、精度高、重复性好的优点；利用高速机械手进行食品的快速分拣,可显著提高食品的分拣效率,保证食品生产的卫生和质量,降低操作者劳动强度；利用delta机器人并联机构对机械爪进行驱动，取代传统意义的工业机械手一般的串联机构，并联机械手的末端执行器是通过至少两条运动链与基座相连接的，并且每一条运动链都是唯一的移动副或转动副驱动，让芒果分拣机的分拣能力变得更加高效。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1、一号输送架；2、二号输送架；3、一号输送带；4、二号输送带；5、分装盒；6、delta机器人并联机构；7、静平台；8、舵机；9、主动杆；10、高清摄像头；11、从动支链；12、动平台；13、机械爪。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1所示，一种芒果分拣机械手，包括控制器、并排设置的一号输送架1和二号输送架2以及安装于一号输送架1和二号输送架2上方的delta机器人并联机构6，一号输送架1上传动安装有一号输送带3，二号输送架2上传动安装有二号输送带4，二号输送带4上排列放置有若干分装盒5，delta机器人并联机构6上固定安装有位于一号输送带3上方的高清摄像头10，delta机器人并联机构6的下方传动安装有机械爪13；控制器内安装有存储器和图像传感器，高清摄像头10通过图像传感器与控制器信号连接，控制器分别与一号输送带3、二号输送带4、delta机器人并联机构6和机械爪13电控连接。

delta机器人并联机构6包括静平台7，静平台7底面的外圈固定安装有三组舵机8，每组舵机8的一端均传动连接有主动杆9，主动杆9的一端均传动连接有从动支链11，从动支链11的另一端活动连接有动平台12，机械爪13固定安装于动平台12的底部。

传统意义的工业机械手一般都是串联机构，即开环机构，串联机构在其末端执行器与基座之间只有唯一的一条运动链。与串联机构比较，并联机械手的末端执行器是通过至少两条运动链与基座相连接的，并且每一条运动链都是唯一的移动副或转动副驱动。和传统的串联机构相比，并联机构的零部件数目相对较少，而且都是一些常见通用的零部件，如虎克铰、球铰、滚珠丝杠、伺服电机、伸缩杆件等零部件。由于这些通用的零部件可由专业的生产商模块化大规模制造，因此，其具有性能高、成本低的优点，对于并联机械手的开发设计十分有利。除了上述所描述在结构上的突出特点以外，并联机械手在实际应用中还有其他更多的优势，主要优点如下：

(1)负重比大。并联机构的每条运动链都要承受载荷，因此，在相同的自重情况下，并联机构较串联机构具有更大的承载能力。

(2)刚度大。并联机构的每条运动链可以分享载荷，同时大多数情况下可以设计其只承受拉成仅受拉力与压力载荷。高的刚度使得每条运动链上的变形都极小，确保了并联机构上末端执行器的位置精度。

(3)惯量低。大多数驱动器直接固定在基座上，如伺服电机是直接固定在机架上的，因此并联机构中需要运动的零部件质量较小。

(4)动态性能好。并联机构中的运动零部件惯性低，质量轻的优势。

(5)运动精度高。并联机构中的误差是由各条运动链均分的，不像串联机构的误差主要来自各个关节误差的累积。因此，并联机构误差相对较小并保证了运动精度。

(6)成本低。并联机构的大多数零部件都是标准件。

delta并联机构主要由静平台7、主动杆9、从动支链11和动平台12组成。从动支链11平行四边形结构的应用,消除了机械手机构的转动自由度；舵机8安装在静平台7上,主动杆9制成轻型杆结构,降低机构运动构件的质量,改善了机构的动态性能。

机械爪13为气流负压式吸盘，气流负压式吸盘相对于钳爪式手部而言，具有结构简单，重量轻，表面吸附力分布均匀等特点。

本实用新型控制器采用stm32单片机控制器，图像传感器采用cmos图像传感器。

具体的，该装置工作时，当芒果从一号输送带运输到高清摄像头10下方时，高清摄像头10会获取芒果大小形状、是否腐烂等信息，高清摄像头10通过cmos图像传感器将信息传递给控制器，控制器通过存储器存储的芒果图像数据与拍摄的图像信息进行比对，从而将芒果分类，之后控制器驱动delta机器人并联机构6和机械爪13开启，机械爪13通过舵机8驱动可以将对应大小的芒果放入相对应的分装盒5之中，完成分拣过程。

本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本实用新型权利保护范围之内。

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