[發明專利]一種多自由度機械臂桑葉采摘裝置

有效

• 申請號: 201610626836.1
• 申請日: 2016-08-02
• 公開（公告）號: CN106233929B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 任曉智;葉自旺;鄭廣平;胡樹良;畢偉;馬彥杰;李昊達;王莎莎;盧迪;李志紅;朱繼偉;徐海浪;陳云凡
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及農業作物的采摘機械領域，具體是一種多自由度機械臂桑葉采摘裝置。

背景技術

桑葉采摘是桑蠶養殖環節中的最為辛苦的一個環節，我國有著桑蠶養殖的悠久傳統和廣袤的養殖地域，但是千百年來都沿襲著手工采摘桑葉的勞作方式，不僅效率低，而且對手還有很大的傷害，長期的桑葉采摘使桑農手指變形，骨節粗大。因此，為了解決養殖戶桑葉采摘過程中手工采摘速度慢，無法滿足社會需求，容易傷手等問題，需要有一種簡單實用的機械裝置來代替人力的采摘，從而提高桑葉的采摘效率以及減少對桑農手的傷害作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種多自由度機械臂桑葉采摘裝置，能夠代替人工實現桑葉采摘的功能，提高桑葉的采摘效率以及減少對桑農手的傷害。

本發明的技術方案是：一種多自由度機械臂桑葉采摘裝置，包括行走機構、升降定位機構、方向調節和縱向進給機構以及握持機構，具體結構和連接關系為：

所述行走機構包括萬向輪、前輪、桑葉收集箱以及第一擋板，所述萬向輪安裝在第一擋板下面，前輪安裝在第一擋板的左右兩側，桑葉收集箱安裝在第一擋板的前方，用于收集采摘好的桑葉。

所述升降定位機構包括第一電機(15)、錐齒輪(16)、第二擋板(12)以及螺桿(17)，所述第一電機(15)固定在第一擋板(11)上，第一電機(15)的轉動軸上安裝有一對嚙合的錐齒輪(16)，螺桿(17)的一端通過鍵相互垂直固定在錐齒輪16上，螺桿(17)隨著錐齒輪(16)的轉動而轉動，螺桿(17)的另一端有外螺紋與第二擋板(12)上的內螺孔(14)相配合，能夠實現升降的功能，

所述方向調節和縱向進給機構包括第一導軌、第二導軌、導槽、第一支座、第一配套的螺栓和螺母、第二配套的螺栓和螺母，所述第一導軌焊接在水平方向的連桿上，垂直方向的連桿上焊接著一個耳孔，第一配套的螺栓和螺母中的螺栓通過耳孔與第二導軌的一端連接，第二導軌的另一端通過螺栓安裝在水平方向的連桿上，導槽的前端通過螺栓與第一支座上部的水平方向的連桿連接，在末端的位置處焊接上一個小滾輪，小滾輪可以在第一導軌中左右滑動，螺桿伸進第一支座的內部，連桿通過第二配套的螺栓和螺母連接在第一支座的上部，

所述握持機構包括握桿、第二支座、導槽輪、第二電機、第三電機、采摘刀片以及機械臂，所述第二支座的下方連接著導槽輪，第二支座的上方通過螺栓連接著第二電機，導槽輪可在第二電機的驅動下沿著導槽作縱向前進和后退運動，握桿焊接在第二支座后方，機械臂焊接在第二支座前方，機械臂的末端安裝有第三電機和采摘刀片，第三電機驅動采摘刀片進行工作。

所述升降定位機構升降變化范圍為400mm～1100mm。

所述的方向調節和縱向進給機構給進最大長度為800mm，左右的調節角度為80度，垂直方向的調節角度為120度。通過方向調節和縱向進給機構的兩個方向的旋轉配合，從而實現桑葉采摘工作。

所述第一擋板上焊接有四根絲桿，四根絲桿圍成一個矩形，四根絲桿上套有彈簧，并在第二擋板上開四個孔，與四根絲桿的位置相對應，使得第二擋板可以在四根套有彈簧的絲桿上作升降運動。

本發明的突出優點在于：

采用半機械作業代替人工作業，改變了傳統的作業方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強度和傷害。

裝置中的升降定位機構可在豎直方向實現升降，使得握持機構上的桑葉采摘刀具采摘的高度變化范圍為400m～1100mm，滿足身高在1500mm到1850mm的操作者使用；

裝置中的縱向給進機構可在縱向實現桑葉采摘刀具的前進和后退，最大前進距離為800mm，左右的調節角度為80度，垂直方向的調節角度為120度，滿足桑葉采摘刀具沿水平方向不同角度和沿軸線不同角度對桑葉的采摘，操作方便，大大減小工人的工作強度。

附圖說明

圖1是本發明所述多自由度機械臂桑葉采摘裝置的結構示意圖。

圖2是本發明所述多自由度機械臂桑葉采摘裝置的行走機構和升降定位機構的第一結構示意圖。

圖3是本發明所述多自由度機械臂桑葉采摘裝置的行走機構和升降定位機構的第二結構示意圖。

圖4是本發明所述多自由度機械臂桑葉采摘裝置的方向調節和縱向進給機構的結構示意圖。

圖5是本發明所述多自由度機械臂桑葉采摘裝置的握持機構的結構示意圖