[發明專利]一種蘋果采摘機器人

在審

• 申請號: 202010520049.5
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111512790A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 李豪;李娜;朱德榮;黃錦明;代智博;崔鴻彬;崔志瑄;楊霽;張偉
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳佳麗

一種蘋果采摘機器人，包括蘋果收集箱、行走組件、旋轉升降組件和機械手組件，通過旋轉升降組件和四邊形連桿機構配合帶動吸盤抓取機構運動，使機器人在做升降運動時，傳動更加穩定、精準，能夠更為靈活的避免樹枝和樹葉的阻擋。為了避免采摘蘋果時有可能壓傷蘋果，摒棄了傳統的三爪式的執行末端，而采用了真空吸盤式的執行末端，通過連桿和過渡桿配合帶動四個真空吸盤座在滑槽內同步運動，使四個真空吸盤座能夠同步運動至蘋果的表面并對蘋果進行吸取，能更有效快速的采摘蘋果，避免對蘋果產生不必要的損傷，集采摘、收集和運輸的一體化的工作形式，提高了蘋果的采摘效率、減少蘋果的損傷率，還能減少成本便于加大采摘的規模，利于蘋果產業的發展。

技術領域

本發明涉及蘋果采摘領域，尤其涉及一種蘋果采摘機器人。

背景技術

蘋果的產量在全世界水果中的產量排名第二，僅次于香蕉。采摘蘋果一般是由人工來完成的，也有半自動采摘蘋果的。蘋果采摘機械人的發明可以解放勞動力，可以更加方便、快捷的將蘋果采摘，不會由于來不及采摘而導致蘋果腐爛。蘋果采摘機械人在果園規模化發展和規范化管理的地區應用更能突顯其顯著特點。用機械代替傳統的人力操作完成蘋果采摘作業，既能減輕工人的勞動強度，提高功效，還可降低生產成本，提高經濟效益，同時又能搶農時，減少損失，為果樹生長發育創造良好環境，促進果品優質高產。

目前也有很多國家在研究蘋果采摘機器人，其中三爪式蘋果采摘機械人在美國、韓國、日本等國家均有研究。其中影響較大的是Johan Baeten等人研制的蘋果采摘機械人，此機械人將工業機器人的六自由度手臂作為機械臂的主體，與其他機械人相比，它不僅可以進行水平方向上的移動，還可以豎直移動，最大程度的擴大了采摘范圍，但是整個機器人還存在占地面積較大且質量重，成本高，適用范圍小，僅適用于植株較矮的蘋果樹等諸多問題，因此商品化程度較低。此外，韓國慶北大學研究出了一種具有四個自由度的蘋果采摘機械人，它包括一個移動關節和三個旋轉關節，還在末端執行器上安裝了壓力傳感器，減少了末端執行器對蘋果表皮的損傷。但是這些蘋果采摘機械人都是采用最傳統的三爪式機械臂來抓取蘋果，容易損傷蘋果。

發明內容

為解決現有技術中缺少能夠對蘋果進行高效、安全采摘的采摘機器人的問題，本發明提供了一種蘋果采摘機器人。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種蘋果采摘機器人，包括蘋果收集箱、行走組件、旋轉升降組件和機械手組件，所述行走組件包括多個安裝在蘋果收集箱底部的履帶輪機構，所述旋轉升降組件包括安裝在蘋果收集箱頂部的固定板、位于固定板上方的升降板和回轉臺，回轉臺通過轉盤軸承安裝在升降板上表面，固定板的上表面和升降板的下表面分別安裝有兩段滑軌，四段滑軌相互平行，升降板上的兩段滑軌沿豎直方向的投影與固定板上的兩段滑軌分別重合，固定板和升降板之間設有四根支桿，四根支桿分為兩對，同一對的兩根支桿交叉設置，同一對的兩根支桿的中部相鉸接，同一對的兩根支桿位于沿豎直方向相對的兩段滑軌之間，滑軌上安裝有一個固定塊和一個滑動塊，一根支桿的兩端分別與固定板所安裝滑軌上的固定塊和升降板所安裝滑軌上的滑動塊鉸接，另一根支桿的兩端分別與固定板所安裝滑軌上的滑動塊和升降板所安裝滑軌上的固定塊鉸接，固定板上安裝有用于帶動兩個固定板滑軌上的滑動塊運動的第一電機，通過滑動塊運動并帶動支桿轉動，以便于改變升降板和固定板之間的距離；