[發(fā)明專利]果蔬采摘機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611109386.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN106576597B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小兵;廖鴻朋;蘭新強(qiáng);錢浩琛;艾凌飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D46/24
• 分類號(hào): A01D46/24
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 夏材祥

一種果蔬采摘機(jī)械手，包括抓取裝置、切割裝置、外殼；機(jī)械手由若干個(gè)機(jī)械爪組成，每根機(jī)械爪上帶有刀片，當(dāng)果蔬被機(jī)械手內(nèi)殼中時(shí)，果蔬的樹枝會(huì)隨果蔬被送入兩根機(jī)械爪的縫隙中，每相鄰兩根機(jī)械爪由彈簧連接，當(dāng)機(jī)械手在內(nèi)殼外旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧不受力，當(dāng)機(jī)械手在內(nèi)殼里旋轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械爪與內(nèi)殼表面的相互逐漸靠近的軌道接觸，機(jī)械爪都向里靠攏，爪上的刀片會(huì)接觸閉合并完成切割樹枝的動(dòng)作；所述機(jī)械手采用創(chuàng)新的抓取、切割方式，采摘果蔬的速度可以得到顯著提高，且可以確保切斷樹枝來(lái)延長(zhǎng)果蔬的保鮮時(shí)間，降低果農(nóng)保存果蔬的成本，減少人工勞動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種果蔬采摘機(jī)械手，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，大多數(shù)水果采摘都是采用定位水果枝條后用刀片旋轉(zhuǎn)切割樹枝的方式。然而這種切割方式在切割如果蔬類的水果時(shí)，由于果蔬的枝條硬度適中韌性較好，大多數(shù)情況下快速旋轉(zhuǎn)的刀片會(huì)將果蔬枝條彈開，無(wú)法完成對(duì)枝條的剪切。此外，還有少量水果采摘裝置采用定位好水果枝條后，機(jī)械手用剪刀狀的刀片來(lái)剪斷枝條，這種方法在刀片力度足夠時(shí)可以剪斷果蔬的枝條，但是缺點(diǎn)在于無(wú)法連續(xù)切割，每減一個(gè)果蔬就必須定位一次，然后機(jī)械手再伸出，剪切完畢，機(jī)械手縮回，效率十分低下，而且成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種果蔬采摘機(jī)械手。

所述果蔬采摘機(jī)械手包括抓取裝置、切割裝置、電機(jī)、外殼；

所述抓取裝置包括機(jī)械手、主軸、軸連接部件、向心推力球軸承、軸蓋、直齒圓柱齒輪組；機(jī)械手由七根機(jī)械爪組成，軸連接部件安裝在主軸上，機(jī)械爪通過鉸鏈與軸連接部件連接，兩者可完成一定小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，向心推力球軸承安裝于主軸，搭配端蓋用于固定機(jī)械手位置，直齒圓柱齒輪組通過鍵與主軸連接。電機(jī)帶動(dòng)直齒圓柱齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手跟隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而與在轉(zhuǎn)動(dòng)空間的果蔬發(fā)生接觸，機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)將果蔬推入到末端執(zhí)行器中。

所述切割裝置包括刀片、彈簧、機(jī)械爪、軌道、導(dǎo)桿組；刀片通過螺栓安裝在機(jī)械爪表面上，機(jī)械爪共有七根并都連接在一根彈簧上，通過彈簧的伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)械爪的一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)，軌道的位置在末端執(zhí)行器內(nèi)腔表面上，軌道共有七條且七條軌道隨著長(zhǎng)度的延伸向中間靠攏，導(dǎo)桿組安裝在機(jī)械爪上。果蔬進(jìn)入末端執(zhí)行器后，果蔬枝條進(jìn)入，七根機(jī)械爪上的導(dǎo)桿組與七根軌道逐漸接觸，機(jī)械爪受軌道約束作用壓縮彈簧繼而都向中間靠攏，此時(shí)每?jī)筛鶛C(jī)械爪上的刀片接觸閉合，將果蔬的枝條切割；

所述電機(jī)包括減速機(jī)構(gòu)和輸出軸；電機(jī)安裝在末端執(zhí)行器表面；電機(jī)的輸出軸通過鍵與直齒圓柱齒輪組連接；

所述外殼由數(shù)塊經(jīng)加工過的板料拼接而成；外殼放置在末端執(zhí)行器中心；外殼上開有孔，用于放置主軸。

本發(fā)明的效果是：可以連續(xù)有效地剪切果蔬枝條，既節(jié)約了時(shí)間，又降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1-外殼，2-電機(jī)，3-抓取裝置，4-切割裝置；

圖2a是抓取裝置部分結(jié)構(gòu)的主視圖；圖2b是抓取裝置的軸測(cè)圖；圖2c是抓取裝置的主視圖；

圖中：5-軸連接部件，6-機(jī)械手，7-主軸，8-向心推力球軸承，9-軸蓋，10-直齒圓柱齒輪組；

圖3a是剪切裝置的軸測(cè)圖；圖3b是剪切裝置的部分放大圖；

圖中：11-彈簧，12-軌道，13-刀片，14-機(jī)械爪，15-導(dǎo)桿組；

圖4a、4b、4c、4d、4e為果蔬采摘過程示意；圖中：G為果蔬。

實(shí)施方式

參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，抓取裝置3和切割裝置4、電動(dòng)機(jī)2都安裝在外殼1上。如圖2a所示，電動(dòng)機(jī)通過直齒圓柱齒輪組10驅(qū)動(dòng)主軸7旋轉(zhuǎn)，主軸7上裝有軸蓋9以及向心推力球軸承8，主軸7與機(jī)械手6通過軸連接部件5連接，主軸7旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)機(jī)械手6轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)果蔬完成抓取動(dòng)作。如圖3a、3b、圖4c、4d所示，果蔬枝條進(jìn)入機(jī)械爪14的3-4之間間隙后，在旋轉(zhuǎn)過程中，機(jī)械爪14上的導(dǎo)桿組15會(huì)與軌道12接觸，機(jī)械爪14受軌道12擠壓向中心靠攏，此時(shí)機(jī)械爪14上的刀片13相互重疊，完成對(duì)枝條的剪切動(dòng)作，剪切完成后，導(dǎo)桿組15脫離軌道?，機(jī)械爪14被連接的彈簧11撐開進(jìn)而回到初始的位置，果蔬則由下方掉入收集裝置。