[發明專利]球形水果采摘機器人末端執行器

有效

• 申請號: 201811270001.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109168636B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 陳建國;黃日新;范飛躍;蔡偉聰;楊運錦
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

球形水果采摘機器人末端執行器，包括套筒伸縮結構、彈簧伸縮結構、手指握取結構和電熱切割結構；套筒伸縮結構包括套筒、氣缸，套筒的側壁上均勻分布有多個凹槽，氣缸安裝于凹槽底部；彈簧伸縮結構包括連接件、電機、彈簧、細線、伸縮環組件；手指握取結構包括手指上端蓋、約束環、手指下底座、彈簧鋼片、硅膠軟管；連接件安裝于凹槽內氣缸的頂部，伸縮環組件一端固定于連接件上，伸縮環組件另一端和手指下底座連接，彈簧套裝于伸縮環組件上；硅膠軟管和彈簧鋼片安裝于手指下底座、約束環、手指上端蓋形成的空間內部；電熱切割結構安裝于套筒外側壁上。本發明屬于農業采摘機器人技術領域。本發明具有結構簡單、易于操作、高效率、低損傷等優點。

技術領域

本發明屬于農業采摘機器人技術領域，具體涉及一種球形水果采摘機器人末端執行器。

背景技術

目前，在面積相對較小的果實種植園地中，主要采用人工采摘的方式進行柑橘的采摘，這種采摘方式耗時費力，工作量大，工作效率較低，同時采摘工人登高作業時還存在一定的安全隱患；而對于面積相對較大的果實種植園地，則需要利用大型機器進行采摘，這種方式雖然能夠提高采摘的效率，但成本較高，并且采摘過程中會對大量的果實造成一定程度的損傷，容易劃傷果實，使果實水分流失。現有的柑橘采摘末端執行器在某些方面還存在缺點和不足，如這些末端執行器沒有保護裝置，在采摘過程中易受果樹枝干的影響而受到損壞；這些末端執行器在枝葉較為繁茂的果樹中易受果實附近的枝葉干擾，導致采摘不成功。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種球形水果采摘機器人末端執行器，它還具有結構簡單、易于操作、高效率、低損傷等優點。

球形水果采摘機器人末端執行器，包括套筒伸縮結構、彈簧伸縮結構、手指握取結構和電熱切割結構；套筒伸縮結構包括套筒、氣缸，套筒的側壁上均勻分布有多個凹槽，氣缸安裝于凹槽底部；彈簧伸縮結構包括連接件、電機、彈簧、細線、伸縮環組件；手指握取結構包括手指上端蓋、約束環、手指下底座、彈簧鋼片、硅膠軟管；連接件安裝于凹槽內氣缸的頂部，伸縮環組件一端固定于連接件上，伸縮環組件另一端和手指下底座連接，彈簧套裝于伸縮環組件上，細線一端固定在手指下底座上，細線另一端穿過連接件和電機轉軸連接；手指下底座、約束環、手指上端蓋依次連接，硅膠軟管和彈簧鋼片安裝于手指下底座、約束環、手指上端蓋形成的空間內部；電熱切割結構安裝于套筒外側壁上。

優選的，凹槽的深度大于等于氣缸的高度和手指握取結構的高度之和。

優選的，套筒呈圓筒狀，在套筒的側壁上均勻設置三個凹槽。

優選的，連接件呈“L”形，包括垂直相連接的橫桿和豎桿，橫桿固定在氣缸的活塞桿的頂部，伸縮環組件一端固定于豎桿上，伸縮環組件另一端和設于橫桿上方的手指下底座連接。

優選的，伸縮環組件包括粗伸縮環和細伸縮環，豎桿上設有通孔，粗伸縮環安裝于豎桿上并和通孔對準，細伸縮環滑動式置入粗伸縮環內，細伸縮環末端和手指下底座連接，彈簧一端和豎桿固定連接，彈簧另一端和手指下底座連接。

優選的，還包括電機支架，電機支架安裝于連接件下部的側壁上，電機通過電機支架安裝于連接件下方。

優選的，電熱切割結構包括電熱絲刀片、切割臂、數字舵機、舵機支架和加熱電路，舵機支架安裝在套筒外側壁上，數字舵機安裝于舵機支架上，切割臂安裝在數字舵機上，電熱絲刀片安裝在切割臂上，電熱絲刀片和加熱電路連接。

優選的，氣缸通過氣管和外部氣源連接。

優選的，彈簧鋼片安裝于手指下底座、約束環、手指上端蓋形成的空間內部的內側，硅膠軟管安裝于手指下底座、約束環、手指上端蓋形成的空間內部的外側。

優選的，手指下底座上設有用于安裝氣管的孔，硅膠軟管通過氣管和外部氣源連接。

本發明的優點：