[實用新型]楊梅果實采摘機器人升降平臺

有效

• 申請號: 201220431469.7
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN202799697U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 馬曉麗;閆智勇;王濤
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及農業果蔬采摘機器人技術領域，尤其是楊梅果實采摘機器人升降平臺。?

背景技術

楊梅是中國南方的特產珍果，目前楊梅采摘主要靠人手工完成，其效率低，而且處在高枝上的果實，果農要爬上樹去摘取，由此帶來不安全因素。研制楊梅果實采摘機器人能夠降低采摘勞動強度、提高勞動生產率，保證果農的安全采摘，因而具有很大發展潛力。目前，雖然國內外已經在研制果蔬采摘機器人，但主要集中在草莓、葡萄、黃瓜等田地、低枝的果蔬采摘，對楊梅這種長在較高樹枝上的采摘機器人還未曾見有文獻報道。為了解決高枝采果的問題，需解決機器人的機械臂具有較大距離的升縮功能，但機器人常用的多節關節臂，特別是小型機器人，每節臂長度受剛度要求限制不能太長，采用多節關節臂不能滿足采摘果實的高度要求。所以，楊梅采摘機器人需采用升降平臺來解決這一問題。而升降平臺目前在國內外工程車輛中主要采用的是車載液壓升降平臺，該平臺組合多組剪叉式連桿和液壓缸，可以使平臺升高達至10多米，廣泛用于廠房維護、工業安裝、設備檢修、物業管理、路燈檢修、電力等高空設備安裝和檢修。但是，由于這種升降平臺采用千瓦級電力、液壓缸驅動，整體結構龐大、笨重，不適宜在沒有電力輸送的山坡果林地使用。?

發明內容

為了實現楊梅果實采摘機器人的機械手能放置在一定高度的平臺上進行高枝采果，本實用新型提供一種升降平臺，該升降平臺用蓄電池供直流電機驅動，前后雙排多副剪叉式連桿副組成升降平臺的主體結構。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種楊梅果實采摘機器人升降平臺，由連桿、鉸鏈和滑塊構件組成升降平臺的主體結構，通過電機驅動、絲桿螺母副和滑臺的運動，帶動前后雙排多副剪叉式連桿副做上下伸縮，動平臺升降。剪叉式連桿副置于滾珠絲桿螺母副軸向水平方向的兩側，在每副連桿的中間部位用CF軸承鉸接，處于中間各層同一高度的前、后連桿的兩端用連接軸鉸接，最上面一副連桿的兩端與動平臺側板、滑塊用銷軸鉸接，最下面一副連桿的兩端與連桿支座、支板用CF軸承鉸接，滾珠絲桿螺母副安裝在底板的中間，其螺母與螺母連接板連接，螺母連接板的兩端依次與支板、連接板和滑臺連接。?

滑軌和連桿支座在絲桿軸向方向兩側的同一直線方向上，并保證支板、連桿支座與連桿配合的平面在同一鉛垂平面上，每副連桿的左、右和中間部位的鉸鏈連接點位于各自的鉛垂線上。?

動平臺側板與頂板用螺釘連接，滑軌和連桿支座用螺釘固定在底板上。?

絲桿與電機用聯軸器連接，絲桿的兩端用左、右軸承座支撐，電機支座、左右軸承座均用螺釘固定在底板上。?

電機采用直流減速電機，絲桿、螺母采用滾珠絲桿螺母副，滑軌、滑臺采用直線滑臺副。?

在底板上設有用于升降平臺安裝在機器人移動底盤上的安裝孔，在頂板上設有安裝機器人機械臂旋轉自由度電機的安裝孔。?

為了有效減輕升降平臺的自重及防銹，除直流減速電機、滾珠絲桿副及其連接和支撐部件、直線滑臺副和螺釘連接件以外，其余零件均采用鋁合金材料。?

本升降平臺的工作原理是：滾珠絲桿的螺母與螺母連接板、支板、連接板和滑臺均為剛性連接。支板與最下面的一個連桿的下端用CF軸承連接構成鉸鏈，兩個連桿用CF軸承連接構成鉸鏈，另一個連桿的下端與連桿支座(機架)用CF軸承連接構成鉸鏈，滑臺與滑軌(機架)配合構成滑動副，即2個連桿構件、1個滑塊構件和1個機架構件、3個鉸鏈(轉動副)和1個移動副組成連桿鉸鏈滑塊機構，其滑塊為主動件，2個連桿的另一端為輸出端，在兩個輸出端上，與連桿的下端對稱配置：連桿與滑塊、連桿與側板用銷軸連接構成鉸鏈。直流?減速電機的動力可由放置于機器人移動底盤上的蓄電池組提供，也可以自配直流穩壓電源，電力由果園電力網提供。通過直流減速電機的正、反轉，滾珠絲桿作正、反向旋轉，螺母作左、右移動，與螺母相連的螺母連接板、支板、連接板和滑臺就與螺母一同移動，鉸接在支板上的連桿也一同移動，同時鉸接在滑塊上的連桿也與滑塊一起在側板橫槽中移動，而連桿的另一端鉸鏈是固定的。通過這種連桿鉸鏈滑塊機構的運動，即可實現連桿副一端固定，另一端伸展或收縮運動，即實現升降平臺的升降運動功能。而前后雙排對稱布置叉形連桿副，以及前排、后排連桿副用連接軸鉸接是為了提高平臺的整體剛度和強度。當在高度方向上串聯多副連桿后，升降平臺的升降高度得到成倍數增加。?