[發明專利]一種果蔬采摘機械手、采摘機器人及其采摘方法

有效

• 申請號: 202110361383.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112889481B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 程寒;儲召兵
• 申請（專利權）人: 一度智能科技（深圳）有限公司
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D91/04;A23N12/00;B07B13/04;B08B15/04
• 代理公司: 合肥左心專利代理事務所(普通合伙) 34152
• 代理人: 姜玲玲

1.一種果蔬采摘機械手，包括機械手本體，所述機械手本體包括機械手外殼（1）、四個機械爪（10）和兩個輥筒（15），其特征在于，所述機械手外殼（1）的頂壁開設有滑腔（2），所述滑腔（2）的內壁嵌設有通電線圈（3），所述滑腔（2）內壁通過支座固定連接有磁致伸縮棒（4），所述磁致伸縮棒（4）的兩端均固定連接有活塞（5），所述活塞（5）密封滑動連接在滑腔（2）內，所述機械手外殼（1）頂壁開設有通孔（8），所述通孔（8）內壁對稱固定連接有彈性氣囊（6），每個所述彈性氣囊（6）內均裝有磁流變液，每個所述彈性氣囊（6）的一端均固定連接有推板（7），所述機械手外殼（1）內壁通過轉軸（9）轉動連接有四個機械爪（10），相鄰的兩個所述機械爪（10）互相垂直，所述機械爪（10）由矩形濾網框和切割刀（11）焊接組成，每個所述機械爪（10）的側壁均固定連接有重力傳感器（13），每個所述機械爪（10）內壁均嵌設有電磁鐵（12），所述機械手外殼（1）內壁通過第一轉桿（14）和第二轉桿（19）轉動連接有對果蔬表面進行清理的清潔部件；

所述清潔部件包括分別焊接固定在第一轉桿（14）和第二轉桿（19）上的兩個輥筒（15），每個所述輥筒（15）外部均固定連接有多個刷毛（16），所述刷毛（16）由高分子尼龍材料制成；

每個所述輥筒（15）內壁均開設有環形腔（17），所述環形腔（17）的內壁開設有多個吸塵孔（18），所述環形腔（17）通過軟管（37）和滑腔（2）的兩端固定連通，所述軟管（37）內設有進氣單向閥；

所述第一轉桿（14）側壁固定連接有葉輪（39），所述機械手外殼（1）內壁固定連接有噴頭（38），所述噴頭（38）通過圓管和滑腔（2）中間位置的內壁固定連通；

所述機械手外殼（1）內壁嵌設有磁體（33），所述機械手外殼（1）的內壁開設有空腔（23），所述機械手外殼（1）內壁開設有凹槽（20），所述機械手外殼（1）內壁轉動連接有直板（21），所述直板（21）的另一端滑動連接在凹槽（20）內，所述空腔（23）的側壁固定連接有勵磁線圈（26），所述空腔（23）內壁貫穿滑動連接有頂桿（24），且所述頂桿（24）的頂端延伸至空腔（23）內，所述頂桿（24）的底部側壁固定連接有動線圈（25），所述頂桿（24）的側壁對稱固定連接有彈簧（27）；

所述機械手外殼（1）開設有滑孔，所述滑孔內滑動連接有抽屜（28），所述抽屜（28）內壁固定連接有兩個分隔板（29），所述直板（21）內壁依次開設有三種寬度逐漸增大的濾孔（22）。

2.根據權利要求1所述的一種果蔬采摘機械手，其特征在于，所述機械手外殼（1）側壁固定連接有集塵袋（40），集塵袋（40）內壁通過粗管（36）和滑腔（2）的兩端固定連通，所述粗管（36）內設有出氣單向閥，所述機械手外殼（1）內壁固定連接有卡座（41），所述卡座（41）內通過對稱的彈簧彈性連接有兩個卡塊。

3.一種采摘機器人，包括機器人底座（31）及如權利要求2所述的果蔬采摘機械手，其特征在于，所述機器人底座（31）頂壁固定連接有電動推桿（30），所述電動推桿（30）的頂部通過L形桿（34）固定連接有電機（35），所述電機（35）的輸出端固定連接在機械手外殼（1）側壁，所述機械手外殼（1）轉動連接在電動推桿（30）活動端的頂部，所述機器人底座（31）內壁開設有電池腔，所述電池腔內固定連接有蓄電池（32），所述蓄電池（32）和重力傳感器（13）、通電線圈（3）、電磁鐵（12）電性連接，所述蓄電池（32）通過逆變器和動線圈（25）電性連接，所述蓄電池和勵磁線圈（26）電性連接。

4.一種如權利要求3所述的采摘機器人的采摘方法，其特征在于：

S1、獲取并確定需要進行采摘果蔬的位置，電機（35）帶動機械手外殼（1）轉動一定的角度，電動推桿（30）推動機械手外殼（1）上下運動；

S2、接而果蔬從通孔（8）進入到機械手外殼（1）內壓動重力傳感器（13），彈性氣囊（6）帶動推板（7）對果蔬的枝干進行固定；

S3、接而機械爪（10）轉動帶動切割刀（11）將果蔬進行采摘分離，接著果蔬通過輥筒（15）進行清理表面污垢，最后在直板（21）上進行分類，從而最終獲取多類別大小的果蔬。