[發明專利]一種重力自穩型采摘機

在審

• 申請號: 201711190436.1
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107736131A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 唐偉;趙嘉彬;張嘉輝;張家園;余波
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種水果采摘機械，尤其涉及一種重力自穩型采摘機。

背景技術

隨著我國農業發展的不斷壯大，對相關技術要求也越來越高，農業開始逐漸實現機械化及智能化，因此農機事業必然迅速發展。隨著工業化社會的發展，大量農村勞動力流失，同時我國人口老齡化的問題越來越嚴重，農業的人工成本開始變高，所以機器代替人工作業已成為一種必然的趨勢，研發減輕勞動量、提高效率的農機有著巨大的潛力。

我國的蘋果栽培有著悠久的歷史，有著適宜于蘋果樹生長發育的得天獨厚的地理、土壤和氣候條件，是非常理想的蘋果的產業發展地區。自20世紀80年代以來，我國的水果產業在質量和數量上均取得了快速迅猛的發展，但在農業生產的過程中，依舊依靠人工進行采摘作業，采摘成為生產中最費時費力的一個環節，在收獲期間投入的勞動力占整個過程中的50％—70％，而采摘機器人可以提高生產效率，確保適時采收，解決勞動力不足的問題。在采摘作業的時候，主要難點是：蘋果的生長高度不一，蘋果的外皮脆弱易損傷；現有的輔助采摘的機械，大多結構過于復雜，安裝了各種傳感器，使得維護成本過高，簡單的機構卻容易損傷蘋果果肉，鑒于以上的各種問題、情況，故研究一種新型蘋果采摘器有著重大的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種重力自穩型采摘機，其設置有重力自穩式底座，當未采摘到采摘對象時，三爪機械臂重心偏下；當采摘到采摘對象后，采摘對象與果樹分離，此時三爪機械臂重心向上移動，導致三爪機械臂翻轉，采摘對象可以直接下落至收納袋；采摘對象掉落后，三爪機械臂重心重新移動回原來位置，再次翻轉，恢復原狀態，準備下次作業，設置配重機構，包括調節桿和配重塊，通過增減配重塊的重量和調節調節桿的長度來達到調節三爪機械臂的重心的目的，可以使該采摘機可以適用于多種重量和規格的采摘對象。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種重力自穩型采摘機，其特征在于：包括三爪機械臂、支撐桿和移動小車，所述支撐桿安裝在所述移動小車上，所述三爪機械臂安裝在所述支撐桿的頂端；所述三爪機械臂包括重力自穩式底座和固定在所述重力自穩式底座上的三爪夾持裝置，所述重力自穩式底座包括U形基座、設置在所述U形基座封閉端外側的調節桿和設置在所述調節桿上遠離U形基座一端的配重塊，所述支撐桿的頂端固定有U形桿，所述U形基座的開口端兩端轉動安裝在所述U形桿的開口端兩端；所述三爪夾持裝置包括三爪夾持機構和用于帶動所述三爪夾持機構轉動的轉動電機，所述轉動電機固定在所述U形基座的外側，所述三爪夾持機構包括機架、三爪機械手、傳動組件和驅動器，所述驅動器固定在所述機架上，所述機架與所述轉動電機的輸出軸轉動連接。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述機架包括與所述轉動電機轉動連接的夾持底座和安裝在所述夾持底座上的導向柱，所述導向柱的數量有三個，所述三爪機械手安裝在三個所述導向柱上。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述傳動組件包括由所述驅動器帶動的絲桿、安裝在所述絲桿上的推盤和鉸接在所述推盤上的推桿，所述推桿的數量有三個，所述推桿的另一端均與所述三爪機械手傳動連接，所述推盤中心開設有與所述絲桿配合的螺紋孔，所述推盤通過移動副與所述機架連接。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述三爪機械手包括手掌基座和設置在所述手掌基座上的三根機械指，所述手掌基座固定在所述機架上，所述機械指包括鉸接在所述手掌基座上的指根節桿、鉸接在所述指根節桿上的指中節桿和鉸接在所述指中節桿上的指尖節桿，所述指根節桿與手掌基座鉸接的位置處鉸接有指根三角板，所述指根三角板與所述傳動組件連接，所述指中節桿與指根節桿鉸接的位置處鉸接有指中三角板，所述指根三角板與指中三角板之間鉸接有指根連桿，所述指中三角板與所述指尖節桿之間鉸接有指中連桿。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述指尖節桿為楔形結構，所述指中節桿、指根節桿和指中連桿均為長方體結構。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述指根連桿為減震桿，所述減震桿包括鉸接在指中三角板上的細桿、套設在所述細桿上的壓簧和鉸接在所述指根三角板上的粗桿，所述粗桿上設置有滑動安裝所述細桿的孔。

上述的一種重力自穩型采摘機，其特征在于：所述支撐桿包括安裝所述三爪機械臂的斜桿、固定在斜桿下端的滑軌和支撐所述斜桿與滑軌的立桿，所述滑軌上設置有用于固定滑軌位置的夾緊機構，所述夾緊機構通過桿基座固定在所述立桿上，所述桿基座上安裝有滑輪，所述滑軌安裝在所述桿滑輪上，所述立桿轉動安裝在移動小車上。