[發明專利]基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手

在審

• 申請號: 201810970794.2
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108901363A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 梁全;徐威
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J1/06;B25J15/02;B25J15/10;B25J15/12
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

本發明屬于采摘機械手設計技術領域，特別指一種基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手。該機械手解決了現有技術自動化程度低、勞動強度大、消耗時間長等問題。該機械手主要由手柄主體、橫向手柄、手柄把手、雙菱形架和機械手構成；橫向手柄固定在手柄主體上的伸縮控制部上，手柄把手垂直固定于手柄主體上；雙菱形架一端安裝在手柄主體上；雙菱形架的另一端固定機械手。本發明具有操作簡便、穩定性好、包裹性好、成本低等優點，適用于水果采摘作業。

技術領域

本發明屬于采摘機械手設計技術領域，特別指一種基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手。

背景技術

水果采摘作業是水果生產中最耗時，最費力的一個環節，其收獲又屬于勞動密集型作業，水果收獲期間需投入的勞力約占整個生產過程的 50%-70%，而且在水果收獲作業過程中，人工收獲經常需要彎腰或借助梯子登高，因此水果收獲作業不僅是一項勞動強度大，消耗時間長，而且是具有一定危險性的勞動作業，隨著人們生活質量的不斷提高，人們也急需要從這種高強度高危險性的勞動中解脫出來，因此實現水果收獲的機械化變得越來越迫切，研究農業果實采摘機械手具有重要的意義。

國內現階段的水果采摘主要以手動采摘為主，自動化程度不高。近年來，國外在果蔬采摘機器人的研究方面雖取得了不少成果，但由于技術、市場和價格等因素的影響，采摘機器人的研究工作基本陷于停頓。與國外相比，國內在果蔬采摘機器人末端執行器的研究方面起步較晚，成果相對較少。到目前為止，國內還沒有研制出水果采摘機器人的末端執行器。

發明內容

發明目的：

本發明旨在提出一種結構輕巧、操作簡單、攜帶方便、可實現多方向采剪、自動化程度高、不損傷果實的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手。

技術方案：

基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，該水果采摘機械手包括手柄主體、橫向手柄、手柄把手、雙菱形架和機械爪；

橫向手柄固定在手柄主體上的伸縮控制部上，手柄把手垂直固定于手柄主體上；雙菱形架一端安裝在手柄主體上；雙菱形架的另一端與機械爪連接；

雙菱形架中相互垂直的菱形架Ⅰ和菱形架Ⅱ兩端分別與伸縮端部和伸縮控制部連接；菱形架Ⅰ和菱形架Ⅱ中間通過數個心軸連接，伸縮端部與機械爪連接，伸縮控制部與手柄主體連接，手柄扳機支架固定在手柄把手上，手柄扳機的一端與手柄扳機支架連接，手柄扳機的另一端與控制線的一端固定連接；控制線的另一端與機械爪連接。

所述的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，菱形架Ⅰ是由對稱的兩條連折桿構成的，連折線由兩端的短邊和數條長邊構成，長邊中間安裝在心軸上；

對稱的菱形架Ⅱ由兩條伸縮桿構成，伸縮桿由數條菱形邊連接。

所述的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，機械爪的手部支撐軸一端固定在伸縮端部上，另一端安裝有手心，手心向外周向均勻設置四個雙頭螺桿，雙頭螺桿通過手心連桿頭與手指連接，手指下端的橫向支撐桿安裝在手部支撐軸的下端，手指下端的橫向支撐桿與伸縮端部之間安裝有彈簧。

所述的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，機械爪的手心和手指內側設有緩沖膠墊。

所述的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，伸縮端部中心是帶固定孔的方體，四邊各設有一個凸耳，凸耳側面設有通孔，手部支撐軸通過固定孔與伸縮端部固定；

伸縮控制部中心設有與手柄主體直徑相匹配的通孔，伸縮控制部在手柄主體上滑動，伸縮控制部中間方體的四個側面均設有一個凸塊，凸塊的側面設有固定孔。

所述的基于立體菱形伸縮機構的水果采摘機械手，手柄端部橫檔固定在手柄主體端部，手柄端部叉形支架一端固定在手柄端部橫檔上，手柄端部叉形支架的另一端安裝在在心軸上。