[實(shí)用新型]一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721743377.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN208016373U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅怡沁;李研彪;王澤勝;王林;孫鵬;郭明飛;徐夢(mèng)茹;鄭航;秦宋陽;徐濤濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D46/24
• 分類號(hào): A01D46/24
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實(shí)用新型公開了一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置，包括采摘車模塊、肩關(guān)節(jié)模塊、肘關(guān)節(jié)模塊、腕關(guān)節(jié)模塊和剪切模塊；采摘車模塊為整個(gè)裝置的基礎(chǔ)定位和移動(dòng)部件；肩關(guān)節(jié)模塊通過底板固定在采摘車模塊的采摘車身上；肘關(guān)節(jié)模塊側(cè)端與下端分別與肩關(guān)節(jié)模塊的兩條運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)鏈軸承端座相連接；腕關(guān)節(jié)模塊通過靜平臺(tái)固定在肘關(guān)節(jié)模塊前臂連接板上；剪切模塊通過剪切電機(jī)支架固定在腕關(guān)節(jié)模塊的動(dòng)平臺(tái)上。本實(shí)用新型肩關(guān)節(jié)模塊采用兩個(gè)自由度的球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，腕關(guān)節(jié)模塊采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，具有承載能力強(qiáng)、工作空間大的優(yōu)點(diǎn)；由肩、肘、腕三個(gè)關(guān)節(jié)組成的機(jī)械臂采用串并混聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具有六個(gè)自由度，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)緊湊。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械臂采摘技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置。

背景技術(shù)

蔬果采摘作為智能機(jī)器人的一種重要日常技術(shù)應(yīng)用，其設(shè)備先進(jìn)程度對(duì)農(nóng)林業(yè)及果園采摘業(yè)起到關(guān)鍵性作用。山竹作為仁果類水果，于亞洲和非洲熱帶地區(qū)廣泛栽培，我國(guó)臺(tái)灣、福建、廣東、廣西和云南地區(qū)均有種植。

山竹樹為小喬木，高12-20m，莖干直，樹皮粗糙，黑褐色，有黃色苦味的樹脂汁，樹冠呈圓錐形。山竹樹枝條交互對(duì)生，作反射對(duì)稱。分枝粗壯且多而密集，小枝一般具明顯的縱稜條。山竹樹果實(shí)為漿果亞球形，直徑3.5-7cm，花萼宿存，果皮厚0.6-1cm，纖維質(zhì)，成熟果實(shí)紫紅色。果實(shí)內(nèi)有種子0-4粒，一般1-2粒，褐色，粒糙，表面具纖維線條，發(fā)育良好的種子長(zhǎng)約2-2.5cm，寬約 1.5-2cm，厚0.7-1.2cm，粒重0.1-2.29，平均粒重19。因其果樹的特點(diǎn)，采摘山竹果的設(shè)備需具備適應(yīng)密集地形作業(yè)，采摘臂可自由調(diào)節(jié)高度且平均采摘垂直高度較大，可承受負(fù)載較大等特征。而現(xiàn)階段并未發(fā)現(xiàn)有專門針對(duì)山竹果采摘的農(nóng)業(yè)機(jī)器人。

申請(qǐng)?zhí)枮?01520271638.9中國(guó)實(shí)用新型專利公開了果蔬采摘機(jī)器人機(jī)械臂及機(jī)器人，通過視覺單元與測(cè)距單元獲取目標(biāo)果蔬的圖像信息，提供自動(dòng)采摘的精度保障；申請(qǐng)?zhí)枮?01611053141.5中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種適用于果園采摘的機(jī)械臂，采用伸縮式的機(jī)械臂，刀片切割果實(shí)后，果實(shí)落入接料筐并進(jìn)入存放箱，實(shí)現(xiàn)了果園采摘的自動(dòng)化采摘；申請(qǐng)?zhí)枮?01510977552.2中國(guó)實(shí)用新型專利公開了藤蔓類單果果蔬采摘機(jī)械臂，利用果實(shí)自身的重力作用，完成機(jī)械臂伸縮和藤蔓類單果果蔬的接收、運(yùn)送的動(dòng)作。

但是，上述三個(gè)果蔬采摘機(jī)器人涉及的機(jī)械裝置均采用單一的采摘方式與區(qū)塊化設(shè)計(jì)，自由度較少，采摘時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不夠靈活，同時(shí)，機(jī)械臂剛度較小，負(fù)載不大，針對(duì)性不夠高，不適應(yīng)于某種特殊地形與不同果樹的特征。

針對(duì)上述不足，設(shè)計(jì)和開發(fā)一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置，以彌補(bǔ)足上述各個(gè)缺點(diǎn)，顯得尤為必要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題而提供一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置，該裝置能夠針對(duì)密集地形果樹進(jìn)行采摘。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種智能采摘山竹果的機(jī)械裝置，包括采摘車模塊、肩關(guān)節(jié)模塊、肘關(guān)節(jié)模塊、腕關(guān)節(jié)模塊和剪切模塊；所述采摘車模塊為整個(gè)裝置的基礎(chǔ)定位和移動(dòng)部件；所述肩關(guān)節(jié)模塊通過底板固定在采摘車模塊的采摘車身上；所述肘關(guān)節(jié)模塊側(cè)端與下端分別與肩關(guān)節(jié)模塊的兩條運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)鏈軸承端座相連接；所述腕關(guān)節(jié)模塊通過靜平臺(tái)固定在肘關(guān)節(jié)模塊前臂連接板上；所述剪切模塊通過剪切電機(jī)支架固定在腕關(guān)節(jié)模塊的動(dòng)平臺(tái)上。