[發明專利]一種抓取式果實采摘末端執行器及果實采摘執行裝置

在審

• 申請號: 201710266781.2
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106900279A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 王毅;張哲;胡友呈;馬冀桐;劉波;付舜
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李海華,趙英

技術領域

本發明涉及一種摘果工具，具體涉及一種抓取式果實采摘末端執行器及果實采摘執行裝置。

背景技術

近年來，隨著我國農村經濟體制改革的深入和市場經濟的發展，水果產量逐年大幅度增加，水果產業在國民經濟中占有重要地位。根據國家統計局數據：2014年我國水果總產量增長至26142.24萬噸，較上年同期增長4.2%；蘋果總 產量為4092.32萬噸，產量同比增長3.1%，占同期國內水果總產量的15.65%；柑桔總產量為3492.66萬噸，產量同比增長5.2%，占同期國內水果總產量的13.36%；梨產量為1796.44萬噸，產量同比增長3.8%，占同期國內水果總產量的6.87%。從水果的種植到上市銷售，其中采摘作業時最耗時，最費力的一個環節。像蘋果、柑桔和梨之類的水果，都是生長在高處，從而必須借助工具來完成采摘。常見的采摘工具包括一根可以伸縮的伸縮臂，伸縮臂的頂端設置有采摘末端執行器，采摘末端執行器包括能夠對樹枝進行剪切的剪具，剪具將樹枝剪切斷后，果實就掉落至下方的果實收集裝置中。但是剪具在剪切樹枝的瞬間，對樹枝產生很大的作用力，果實就會晃動，可能會使果實撞擊到剪具或者是伸縮臂上，對果實造成傷害，降低果實的品質。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種能夠在果實采摘的時候，對果實進行固定，避免果實碰撞后出現損傷的抓取式果實采摘末端執行器。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種抓取式果實采摘末端執行器，包括U形支架和固定連接在U形支架底部的直線氣缸，直線氣缸具有能夠穿過U形支架且正對U形支架開口方向設置的一個具有伸縮功能的活塞桿，活塞桿的頂部固定連接有安裝座，安裝座遠離活塞桿的一端固定連接有開口朝向遠離活塞桿方向的吸盤，吸盤的底部設置有能夠使吸盤內腔與吸盤外連通的吸氣孔，安裝座的頂部設置有吸氣口，安裝座內部設置有從吸氣口延伸至與吸氣孔相對應位置且與吸氣孔連通的吸氣通道，吸氣口連通設置有能夠進行吸氣的吸氣管，U形支架位于其開口處的位置安裝有能夠對樹枝進行剪切的剪切裝置，U形支架的內側與剪切裝置之間形成有能夠容納果實的果實容納空間。

在本發明中，操作抓取式果實采摘末端執行器接近需要采摘的果實，然后打開剪切裝置，控制直線氣缸的活塞桿朝向果實方向伸出，同時吸氣管開始吸氣；活塞桿頂部的吸盤接觸到果實表面，由于吸盤內腔中一直在吸氣，因此吸盤貼在果實表面后，吸盤與果實之間就會產生負壓，進而使吸盤能夠牢固的吸住果實；之后活塞桿回縮，將果實拉入至果實容納空間中，剪切裝置對樹枝進行剪切，完成果實的采摘。剪切裝置在對樹枝進行剪切的時候，果實在果實容納空間中是不動的，剪切樹枝的作用力不會造成果實的晃動，進而使果實不會與U形支架以及剪切裝置發生碰撞，避免了果實出現損傷，提高了果實的采摘品質，其結構簡單，使用方便。

作為優化，所述剪切裝置包括上顎支架和下顎支架，上顎支架和下顎支架整體均呈U型結構，上顎支架的兩端和下顎支架的兩端分別鉸接連接在U形支架的兩個側臂上，U形支架上固定連接有能夠分別驅動上顎支架和下顎支架轉動的驅動裝置，當上顎支架與下顎支架朝向相對方向轉動時，上顎支架和下顎支架之間能夠相切合。驅動裝置先驅動上顎支架和下顎支架朝向相互遠離的方向轉動，這樣上顎支架和下顎支架之間就會形成一個開口，能夠使果實通過這個開口進入到果實容納空間內。然后驅動裝置再驅動上顎支架和下顎支架朝向相對方向快速轉動，上顎支架和下顎支架相切合的時候，就能夠剪斷樹枝。

作為優化，所述上顎支架與所述下顎支架相切合的位置分別固定連接有刃片，刃片分別沿所述上顎支架和所述下顎支架的長度方向延伸設置，兩塊刃片的刃口相對設置。通過刃片對樹枝進行剪切，能夠更好的將樹枝切斷，提高果實的采摘品質，另外果樹的樹枝切口平整完好，減小了對果樹的傷害。

作為優化，所述驅動裝置包括分別位于U形支架兩側側臂外側且與U形支架固定連接的夾爪氣缸，夾爪氣缸的兩個夾爪分別通過鉸接連接的拉桿與所述上顎支架和所述下顎支架鉸接連接，用于驅動所述上顎支架和所述下顎支架轉動。夾爪氣缸的兩個夾爪能夠從相互轉動和相互分開，分別控制上顎支架和下顎支架的轉動，使其相切合的力量更大，能夠更好的對樹枝進行剪斷。