[發明專利]一種多連桿結構的柑橘采摘末端執行器

有效

• 申請號: 202010880984.2
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111958624B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 馬書根;岑宇暉;袁建軍;鮑晟;賈文川
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;A01D46/30
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 趙天真

1.一種多連桿結構的柑橘采摘末端執行器，其特征在于：包括殼體（1）、傳動機構（2）、抓取機構（5）和剪切機構（4）；

所述殼體（1）由上層夾板（1-1）、中層夾板（1-2）、下層夾板（1-3）以及位于上、中、下層夾板（1-1、1-2、1-3）尾端的擋板（1-4）組成，所述擋板（1-4）同時與上、中、下層夾板（1-1、1-2、1-3）固定連接；

所述傳動機構（2）由推板（2-1）和連桿機構拓撲結構組成，所述推板（2-1）和連桿機構拓撲結構均位于中、下層夾板（1-2、1-3）之間，所述推板（2-1）的尾端穿過擋板（1-4）上開設的長形孔（1-41）后用于與直線驅動裝置連接，所述連桿機構拓撲結構由第一連桿（2-7）、第二連桿（2-8）、第三連桿（2-9）、第四連桿（2-10）、左連桿（2-2）和右連桿（2-3）組成，所述第一、第二、第三和第四連桿（2-7、2-8、2-9、2-10）首尾鉸接形成菱形連桿結構，菱形連桿結構的尾部鉸接點同時與推板（2-1）的前部鉸接，菱形連桿結構的左側鉸接點同時與左連桿（2-2）尾部鉸接，菱形連桿結構的右側鉸接點同時與右連桿（2-3）尾部鉸接；

所述抓取機構（5）由弧形球體結構、左弧形球體夾片（5-3）和右弧形球體夾片（5-4）組成，所述弧形球體結構包括弧形球體內殼（5-1）和弧形球體外殼（5-2），弧形球體內、外殼（5-1、5-2）之間設有供左、右弧形球體夾片（5-3、5-4）裝入，并進行圓弧包裹運動從而將果實抓取的弧形腔體（5-5），所述弧形球體外殼（5-2）的最大半徑處設有兩個相對稱的左弧形通孔（5-23）和右弧形通孔（5-21），所述左、右弧形球體夾片（5-3、5-4）的外壁上分別設有左鉸接耳（5-24）和右鉸接耳（5-22），所述左鉸接耳（5-24）穿出左弧形通孔（5-23）與左連桿（2-2）的前端鉸接，所述右鉸接耳（5-22）穿出右弧形通孔（5-21）與右連桿（2-3）的前端鉸接，所述菱形連桿結構的前部鉸接點位于左、右弧形通孔（5-23、5-21）之間，且同時與弧形球體外殼（5-2）的最大半徑處鉸接；

所述上、中、下層夾板（1-1、1-2、1-3）的前端同時與弧形球體外殼（5-2）固定連接；

所述剪切機構（4）裝在殼體（1）上，且刀刃口位于弧形球體內殼（5-1）的上方，與抓取機構（5）實現聯動，用于剪斷果梗；當推板（2-1）在直線驅動裝置的推動下向前運動時，左、右弧形球體夾片（5-3、5-4）分別從弧形腔體（5-5）內伸出進行圓弧包裹運動，從而將果實抓取，隨后剪切機構（4）剪斷果梗；

所述剪切機構（4）由剪刀（4-1）、左連接件（4-2）、右連接件（4-3）、剪刀驅動塊（2-4）、導向桿（2-5）和復位拉簧（2-6）組成；

所述剪刀（4-1）位于上層夾板（1-1）的頂部，其刀刃口后部的鉸接點同時與上層夾板（1-1）前部鉸接，所述剪刀（4-1）的兩個刀柄后部沿前后方向均設有刀柄滑槽（4-11），所述上層夾板（1-1）的后部設有兩個滑槽Ⅰ（1-11），兩個滑槽Ⅰ（1-11）的后部均向外傾斜呈八字形；

所述左連接件（4-2）和右連接件（4-3）均位于上、中層夾板（1-1、1-2）之間，所述中層夾板（1-2）的前部沿前后方向開設有兩個縱向滑槽（1-21），中層夾板（1-2）的后部對應八字形滑槽Ⅰ（1-11）的位置處開設有八字形滑槽Ⅱ（1-22），所述左連接件（4-2）和右連接件（4-3）的后端均豎向鉸接有一根銷軸Ⅰ，兩根銷軸Ⅰ的下部分別插設在兩個滑槽Ⅱ（1-22）內，兩根銷軸Ⅰ的上部分別依次插設在兩個滑槽Ⅰ（1-11）和兩個刀柄滑槽（4-11）內，所述左連接件（4-2）和右連接件（4-3）的前端均鉸接有一根銷軸Ⅱ，兩根銷軸Ⅱ的下部分別穿過兩個縱向滑槽（1-21）后與剪刀驅動塊（2-4）固定連接；

所述剪刀驅動塊（2-4）、導向桿（2-5）和復位拉簧（2-6）均位于中、下層夾板（1-2、1-3）之間，所述導向桿（2-5）前后方向設置，尾端固定安裝在擋板（1-4）上，前端穿過剪刀驅動塊（2-4）后露在外部，所述復位拉簧（2-6）套設在導向桿（2-5）上，前端與剪刀驅動塊（2-4）固定連接，后端與擋板（1-4）固定連接；

所述推板（2-1）的前端設有上推片（2-12）和下推片（2-11），所述菱形連桿結構的尾部鉸接點與下推片（2-11）前部鉸接，所述上推片（2-12）位于導向桿（2-5）的下方，用于推動剪刀驅動塊（2-4）向前運動。