[實用新型]一種用于農產品采摘的移動旋轉升降平臺

有效

• 申請號: 201320284694.7
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN203279527U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王紅軍;黃國鋼;鄒湘軍
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B66F7/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;張金剛

技術領域

本實用新型涉及農產品采摘機械技術，具體來說是一種用于農產品采摘的移動旋轉升降平臺。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，城鎮化程度進一步增強，農村勞動力逐步向城鎮遷徙，農業勞動力逐漸出現出嚴重不足的現象。與此同時，伴隨著計算機技術和機器人技術的發展,果蔬收獲機械手能夠降低工人勞動強度、提高勞動生產率、保證果實適時采收，因此在農業生產中具有巨大的應用潛力。

現有機械化收獲作業主要以番茄、木瓜、草莓、柑橘等體積小、重量輕的果蔬為作業對象，機械手結構形式多以串聯多關節開環鏈式結構為主，具有運動靈活、避障能力強的特點，但也存在機械手末端執行器持重能力與機構剛性嚴重不足的缺陷，難以滿足香蕉、菠蘿蜜等具有一定重量的果蔬收獲作業的需求。針對具有一定重量的果蔬采摘機械裝置的報道較為罕見。此外，在農業果蔬收獲作業過程中，不同的作業目標對象只是模擬人工采摘動作的末端執行機構具有較大的動作區別，而涉及機械手接近作業目標對象的運動過程具有一定的相似性，均包括在農田中移動、將末端執行機構旋轉到面向作業目標對象的方位及舉升至作業目標對象所處的空間高度。而現有的大部分收獲機械手均是針對特定收獲作業進行機構開發，導致采摘機械手缺乏共有平臺，帶來零部件通用性差，造價昂貴，檢測維修不便等問題。

另外，在碼頭、市政工程需要人在一定高度作業過程中，也會涉及移動、旋轉、升降等通用運動需求，開發具有能承受一定載荷的移動、旋轉、升降平臺具有廣泛的應用前景。本實用新型提出的機構原理，經過局部的改造，即可推廣應用到具有類似工程背景中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、便于生產維護、造價低廉、機構剛性高、能夠承受較大載荷與傾覆力矩、運動阻力小、運動行程大、零件通用性強的用于農產品采摘的移動旋轉升降平臺，只需在該平臺上配備相應的農業收獲作業裝置便可實現大載荷、批量化作物的機械化收獲。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種用于農產品采摘的移動旋轉升降平臺，包括行走機構、旋轉機構、升降平臺及控制系統；其中，旋轉機構包括旋轉機架、主軸、軸承組、軸承座板組、齒輪組及旋轉驅動電機，主軸與軸承組配合連接，軸承組固定于軸承座板組上，旋轉驅動電機通過齒輪組給主軸傳輸旋轉動力，旋轉驅動電機安裝在旋轉機架上，主軸頂端與升降平臺固定連接，旋轉機架底部與行走機構連接，控制系統分別與旋轉驅動電機和升降平臺信號連接。

為了便于旋轉及旋轉位置精確，適用于各種情況，所述軸承組包括第一軸承、第二軸承、第三軸承，軸承座板組包括第一軸承底板、第二軸承底板，齒輪組包括第一齒輪和第二齒輪；其中，第一軸承座板上、下端面與第二軸承座板下端面，均設置軸承座孔，從上到下分別裝配第一軸承、第二軸承、第三軸承，主軸在第一軸承座板與第二軸承座板之間通過鍵與第一齒輪固定連接，旋轉驅動電機輸出軸上連接第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪嚙合，主軸底端設置有螺紋，螺紋與螺母配合實現旋轉機構軸向預緊。

為了能夠運動行程大、精度高，所述升降平臺包括升降底板、升降機架、直線導軌、滑塊、電動推桿、推桿驅動電機、載物臺、上鉸支座及下鉸支座；其中，升降機架與直線導軌、升降底板固定連接，升降底板與主軸頂端固定連接，直線導軌均布在升降底板周邊上，滑塊嵌套在直線導軌中，滑塊上端面與載物臺相固定連接，電動推桿上端通過上鉸支座與載物臺連接，電動推桿下端通過下鉸支座與升降底板連接，電動推桿由推桿驅動電機驅動，控制系統與推桿驅動電機信號連接。采用鉸支座鉸接方式具有安裝、拆卸方便的特點。

為了能夠適應復雜、惡劣的作業環境，優選的，所述控制系統為MCU控制器或PLC控制器。

為了旋轉機構能夠承受軸向方向的大載荷以及較大的傾覆力矩，所述第一軸承、第二軸承、第三軸承分別為推力滾子軸承、深溝球滾子軸承、圓錐滾子軸承。

優選的，所述推桿驅動電機及旋轉驅動電機均為伺服驅動電機。

優選的，所述行走機構為履帶式或輪式行走小車。

為了便于增矩減速傳動，所述第一齒輪的直徑比第二齒輪的直徑大。

為了能夠保持平衡，更好的升降，所述上鉸支座設于載物臺中心點位置，下鉸支座設于升降底板中心點位置。

為了能夠實現旋轉和升降同步牢固，所述升降底板設置有圓柱凸臺與第一軸承內孔配合，并且升降底板端面緊靠在第一軸承上，實現第一軸承壓緊。

本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果：