[實用新型]一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手

有效

• 申請號: 201821840860.6
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN209105684U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 郭子晛;胡宏宇;馬立航;許霖;仲志遠;賈曉林;李若愚;張楠
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J15/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手，其特征在于：包括抓取單元、旋轉驅動單元、扭矩控制單元以及自動識別單元；

所述抓取單元包括上限位盤(1)、導向圓盤(2)、推進圓盤(3)、下限位盤(4)以及機械手(5)；所述導向圓盤(2)、推進圓盤(3)以及上、下限位盤(1，4)呈中空狀，中部設有直徑相同的通孔；導向圓盤(2)設有兩個，沿所述推進圓盤(3)的上下端面對稱設置，導向圓盤(2)的上下兩側對應設有上限位盤(1)和下限位盤(4)；所述上限位盤(1)、導向圓盤(2)、推進圓盤(3)以及下限位盤(4)由上至下疊加組合后，中心的通孔形成用于采摘果蔬的通道；所述推進圓盤(3)側面設有外圈齒輪(31)，表面開設多個貫穿的導向槽(32)，所述導向槽(32)呈螺旋狀均勻分布于推進圓盤(3)內；所述導向圓盤(2)側面設有波浪形支撐槽(21)，導向圓盤(2)與推進圓盤(3)相接的端面上設置有與導向槽(32)對應的徑向槽(22)，沿導向圓盤(2)的表面均勻分布；所述機械手(5)通過導向槽(32)固定設于導向圓盤(2)與推進圓盤(3)之間，所述推進圓盤(3)旋轉時，機械手(5)的夾持面可在通道內做徑向往復運動；

所述旋轉驅動單元包括直流電機(6)、主動齒輪(7)以及電機固定座(8)，所述主動齒輪(7)通過平鍵與直流電機(6)連接，主動齒輪(7)與推進圓盤的外圈齒輪(31)相嚙合；主動齒輪(7)與直流電機(6)之間設有電機固定座(8)，所述直流電機(6)通過螺栓固定連接于電機固定座(8)下部；所述電機固定座(8)的一側通過調節螺栓與下限位盤(4)的外側固定連接，所述調節螺栓用于調節主動齒輪(7)與外圈齒輪(31)嚙合的松緊度；

所述扭矩控制單元固定設于限位盤側面用于限制導向圓盤的旋轉，包括球形銷(9)、彈簧(10)、彈簧支撐座(11)以及旋轉螺母(12)；所述上、下限位盤(1，4)的側面設有安裝孔(100)，旋轉螺母(12)穿過彈簧支撐座(11)并嵌入所述安裝孔(100)中，所述球形銷(9)一側的球面與導向圓盤的波浪形支撐槽(21)接觸，另一側與彈簧(10)連接；所述彈簧(10)套接于旋轉螺母(12)的旋轉軸上，所述旋轉螺母(12)向內旋轉時，彈簧(10)向內壓縮并控制球形銷(9)向波浪形支撐槽(21)的端面壓緊；

所述自動識別單元設于下限位盤(4)上，包括控制器(13)、紅外傳感器、電機驅動模塊(15)以及電源模塊；所述紅外傳感器的信號發射端與控制器(13)的信號接收端連接，所述控制器(13)的信號發射端與電機驅動模塊(15)的信號接收端連接；所述電機驅動模塊(15)的電平輸入端與電源模塊的數字電源端連接，電機驅動模塊(15)的電源驅動端與直流電機(6)連接；所述控制器將紅外傳感器接收的光信號轉化為脈沖電信號傳遞給電機驅動模塊，電機驅動模塊根據接收的電信號控制直流電機進行旋轉工作。

2.根據權利要求1所述的一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手，其特征在于：所述導向圓盤(2)與上、下限位盤(1，4)之間設有推力軸承(16)，使導向圓盤(2)與上、下限位盤(1，4)進行軸向定位。

3.根據權利要求1所述的一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手，其特征在于：所述機械手(5)由底板(51)、導向桿(52)、導向軸(53)和緩沖墊(54)組成，所述導向桿(52)設有兩個，沿導向軸(53)兩端對稱水平設置并通過螺紋固定連接，導向桿(52)的前端通過螺栓固定連接有底板(51)和緩沖墊(54)；所述導向軸(53)垂直安裝在推進圓盤的導向槽(32)中，所述兩個導向桿(52)對應設于兩個導向圓盤的徑向槽(22)內；所述推進圓盤(3)旋轉時，機械手的導向軸(53)沿所述導向槽(32)內部移動，導向桿(52)在導向軸(53)的運動下沿導向圓盤的徑向槽(22)移動，推動前端的底板(51)和緩沖墊(54)在通道內向中心軸線移動。

4.根據權利要求3所述的一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手，其特征在于：所述機械手(5)設有8組，均勻分布在通道內部。

5.根據權利要求1所述的一種壓力可控的扭轉式自動果蔬采摘機械手，其特征在于：所述上限位盤(1)與下限位盤(4)之間設有高度調節螺栓(17)，所述高度調節螺栓(17)通過螺柱安裝孔(101)固定在上、下限位盤(1，4)的邊緣。