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申请/专利权人：华中农业大学

摘要：本发明公开了一种基于机械臂的挖藕船，包括船式底盘、主动叶轮、从动舵轮、高压水喷头组、第一机械臂和第二机械臂；第一机械臂用于夹取莲藕，夹取机械手机械爪上设置六维传感器反馈给安装高压水喷头的机械臂，安装高压水喷头的机械臂用于对准莲藕进行冲刷，通过双机械臂协同对莲藕精准冲洗并采出。本发明设置的基于机械臂的挖藕船的挖藕方法协同作业进行挖藕，并具有自走功能，是一种切实可行、高效的挖藕装置，能大幅减轻人工劳动强度，提高挖净率。

主权项：1.一种基于机械臂的挖藕船的挖藕方法，其特征在于，所述挖藕船船头并排固定两个机械臂，所述挖藕船内还设有控制机械臂的控制器，第一机械臂前端装配机械爪，第二机械臂前端装配高压水喷头，所述第一机械臂、第二机械臂包括前端机械臂和后端机械臂，所述前端机械臂和机械爪之间还连接有六维传感器，后端机械臂通过基盘安装于所述挖藕船船头，所述后端机械臂和基盘之间、后端机械臂和前端机械臂之间均通过可180°转动的转动机构连接；所述基盘内、所述前端机械臂和六维传感器之间均安装可360°旋转的旋转机构；所述机械爪包括基座、固定爪和活动爪，基座固定在六维传感器背向前端机械臂一侧，固定爪后端与基座固定连接，固定爪前端沿六维传感器轴线方向延伸，活动爪与固定爪后端通过销轴转动连接，基座内还安装有传动机构，可驱动活动爪绕销轴90°旋转，所述六维传感器用于测量三个轴向力Fx、Fy、Fz和绕轴向的力矩Mx、My、Mz，三个轴向分别被定义为平行于固定爪的z轴，分布于活动爪旋转面的x轴，垂直于活动爪旋转面的y轴；所述挖藕方法包括以下步骤：S1.挖藕船驶入作业区间；S2.控制器选择第一机械臂，并初始化；S3.控制器命令第一机械臂按以下方式动作：传动机构驱动活动爪相对固定爪张开，前端机械臂和六维传感器之间的旋转机构驱动活动爪指向挖藕船正前方，基盘内的旋转机构旋转使固定爪绕基盘旋转至挖藕船一侧，使机械爪位于初始位置；S4.转动机构旋转使固定爪插入土壤中且沿直线向远离或靠近挖藕船方向运动，直至Fx达到阈值时停止；同时控制器命令第二机械臂按以下方式动作：保持高压水喷头靠近并位于机械爪正上方，高压水喷头随固定爪同步同向运动；S5.传动机构驱动活动爪与固定爪闭合，然后转动机构旋转使机械爪上移；S6.若Fz小于阈值下限，则机械爪未夹住莲藕，转动机构旋转使机械爪下移回到原位，传动机构驱动活动爪相对固定爪张开；前端机械臂和六维传感器之间的旋转机构驱动基座旋转90~180°后停止；S7.重复步骤S5~S6直至Fz不小于阈值下限，若Fz大于阈值上限，则停止驱使机械爪上移，并使高压水喷头冲水5秒，否则则将莲藕夹出后放下；S8.转动机构驱动机械爪上移，若Fz大于阈值上限，则停止驱使机械爪上移，传动机构驱动活动爪相对固定爪张开，否则则将莲藕夹出后放下；S9.基盘内的旋转机构驱动固定爪绕基盘旋转，若Fy大于设定常数，则驱动固定爪按相反方向绕基盘旋转3~10度，驱动固定爪沿步骤S4中Fx的反方向直线运动，直至步骤S7状态下的六维传感器检测到的Fx达到阈值；若Fy不大于设定常数，则驱动固定爪绕基盘旋转3~10度后停止，驱动固定爪沿步骤S4中Fx的反方向直线运动，直至步骤S7状态下的六维传感器检测到的Fx达到阈值；S10.重复步骤S5，若Fz大于阈值上限，则停止驱使机械爪上移，并使高压水喷头冲水5秒，重复步骤S8~S9，直至Fz介于阈值下限与阈值上限之间，机械爪将莲藕夹出后张开机械爪放下莲藕；S11.前端机械臂和六维传感器之间的旋转机构及基盘内的旋转机构驱动机械爪回到步骤S3中的初始位置，再驱动固定爪绕基盘向挖藕船另一侧旋转3~10度，重复步骤S4~S10再次抓取莲藕。

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百度查询： 华中农业大学 一种基于机械手的挖藕船及挖藕方法