[實用新型]一種果實采摘收集一體化機器人

有效

• 申請號: 201820833567.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208370309U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 姚建濤;崔錦泉;陳新博;張起源;劉建鑫;鐘宇航;張子巖;張函之
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種果實采摘收集一體化機器人，控制臺通過螺栓連接安裝在行走裝置的尾部，傳送裝置和調姿裝置通過螺栓連接安裝在行走裝置的上部，傳送裝置的一側末端與果實收集箱相連，另一側安裝有末端抓取器，通過氣泵控制實現末端抓取器內部三個氣囊的膨脹和收縮，進而實現對果實的抓取采摘，果實采摘后，通過傳送裝置送達收集箱，實現對果實的采摘和收集。本實用新型既能夠通過繩驅動控制柔性機械臂實現靈活抓取，又能通過內含氣囊的末端抓取器實現無損傷抓取，還能夠利用自身整體結構的特點，實現采摘、收集一體化的功能，從而極大的提高了采摘效率。

技術領域

本實用新型涉及一種果實采摘機器人，具體涉及一種果實采摘收集一體化機器人。

背景技術

在果園的生產過程中，果實的采摘工作是十分重要的環節，加之我國果實的產量非常大，實現果實采摘收集過程的機械化具有重要的意義。然而，我國的果實采摘工作主要靠人工進行，采摘效率低下，并且隨著勞動力成本的增加，實現果實采摘的機械化更顯得尤為必要。發展機械自動化采摘技術不僅可以提高采摘果實的效率，而且可以節省勞動力的成本。近年來，隨著柔性軟體技術的發展，明顯的提升了機器人的柔順性和環境適用性，對于適應果實采摘過程中的環境以及降低果實的損傷率都有極大的幫助。

現階段，國內外實用新型的果實采摘機器人主要以多自由度的剛性機器人為主，此類機器人通過調整機械臂使得末端抓取器或是末端切割裝置到達果實的位置，從而進行果實的抓取，抓取效率相對較低，抓取成功率也有待提高。中國專利CN 107690969A提供了一種氣吸式果實采收機器人，該機器人通過機械臂將吸氣頭移動到果實側面，風箱工作使果實被吸入吸氣管，然后果實通過果氣分離道進入果實接收道，最后通過傳送帶將果實送至果實收集箱。中國專利CN105580560A提供了一種果實采摘機器人，該機器人機械結構主要5自由度的機械手部分和2自由度的車載部分。其中，5自由度的機械手臂部分為PRRRP型關節結構，第1自由度主要用于機械臂的升降功能，第2自由度為機械臂腰部旋轉功能，第3、4自由度為大臂、小臂旋轉軸，第5自由度為伸縮關節，根據機器人的控制指令，將末端執行器送到對象的位置，實現果實的采摘。這類果實采摘機器人多由剛性結構組成，雖然能夠實現對果實的抓取，但是環境適應性以及靈活性較差。本實用新型提出結合柔性軟體技術的采摘收集一體化機器人，該機器人具有果實采摘和收集一體化的功能，并且具有柔性環節，使其靈活性更強，環境適應性得到極大的提升。果實傳送裝置設置在采摘機械臂的內部，實現采摘和收集一體化，提高了果蔬的采摘效率。末端采摘裝置運用軟體氣囊進行采摘，降低了果實的損傷率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供采摘效率高，能夠節約勞動力成本，可實現果實采摘的機械化的果實采摘收集一體化機器人。

本實用新型主要包括有行走裝置、傳送裝置、調姿裝置、末端抓取器以及控制臺。

其中，控制臺通過螺栓連接安裝在行走裝置的尾部，傳送裝置和調姿裝置通過螺栓連接安裝在行走裝置的上部，傳送裝置的一側末端與果實收集箱相連，另一側安裝有末端抓取器。通過氣泵控制實現末端抓取器內部三個氣囊的膨脹和收縮，進而實現對果實的抓取采摘。果實采摘后，通過傳送裝置送達收集箱，實現對果實的采摘和收集。

行走支撐裝置主要包括車架、調整支腿、拉桿、把手、車輪支架、車輪、擺動梁、調整支腿、支撐板和回轉軸承。車架為方形框，車架的后端設有調整支腿。在車架的前端與拉桿的一端相連，拉桿的一端為萬向角。拉桿的另一端固定把手。在車架的前端下方設有轉向輪，在車架后端的兩側，分別通過螺栓固定車輪支架，車輪支架上設有車輪。車架的兩側分別設有位置對應的條形凹槽，在條形凹槽的一端上設有銷孔，在條形凹槽內放置擺動梁，擺動梁上的一端設有通孔，插銷通過穿過銷孔和通孔，用來固定擺動梁的擺動。在擺動梁的另一端設有調整支腿。在車架的上部設有支撐板，在支撐板上固定圓形凹槽，在圓形凹槽內的上部放置回轉軸承。

調整支腿主體的外部設有螺紋，在調整支腿主體的上端設有圓形法蘭扭轉盤，下端設有底座，在調整支腿主體的外部螺紋連接套筒。套筒的外部設有通孔。