[發明專利]一種全自動獼猴桃采摘機械手及方法

有效

• 申請號: 202110590651.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113243203B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李曉;呂海林;張琦
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J15/00;B25J15/12;A01D91/04
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學平

1.一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

包括采摘頭、采集機械臂和控制器，所述采集機械臂與所述采摘頭連接，所述控制器與所述采集機械臂連接；

所述采摘頭包括外殼、圓柱形腔體、收集軟管接頭、卡花、金屬棒和氣動推桿，所述圓柱形腔體與所述外殼滑動連接，并位于所述外殼內，所述卡花的兩瓣轉動設置在所述圓柱形腔體的一側，并相對設置，所述收集軟管接頭與所述圓柱形腔體連通，并位于所述圓柱形腔體側面，所述金屬棒與所述圓柱形腔體固定連接，并位于所述圓柱形腔體遠離所述卡花的一側，所述氣動推桿的伸縮桿與所述金屬棒固定連接，并位于所述外殼的一側，所述采摘頭還包括拉伸彈簧，所述拉伸彈簧設置在所述圓柱形腔體和所述氣動推桿之間，且位于所述外殼內，所述氣動推桿包括推桿本體、第一氣動撐桿氣嘴和第二氣動撐桿氣嘴，所述第一氣動撐桿氣嘴和第二氣動撐桿氣嘴與所述推桿本體連通，并位于所述推桿本體的兩側，所述采集機械臂包括第一連桿、第二連桿和水平移動臂，所述第一連桿與所述外殼轉動連接，并位于所述采摘頭的一側，所述第二連桿與所述第一連桿轉動連接，并位于所述第一連桿遠離所述外殼的一側，所述水平移動臂包括第一步進電機和底座，所述底座與所述第二連桿固定連接，并位于所述第二連桿遠離所述第一連桿的一側，所述第一步進電機輸出端與所述底座固定連接。

2.如權利要求1所述的一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

所述卡花每瓣的內表面附著有薄膜壓力傳感器。

3.如權利要求1所述的一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

所述采集機械臂還包括縱向移動臂，所述縱向移動臂包括杠桿連接頭、第一拉桿、第二步進電機和第一轉盤，所述杠桿連接頭與所述第一連桿固定連接，并位于靠近所述第二連桿的一側，所述第一轉盤與所述第二連桿轉動連接，并位于所述第二連桿靠近所述底座的一側，所述第一拉桿與所述杠桿連接頭轉動連接，并與所述第一轉盤轉動連接，所述第二步進電機的輸出端與所述第一轉盤固定連接。

4.如權利要求3所述的一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

所述采集機械臂還包括采摘頭移動臂，所述采摘頭移動臂包括第二拉桿、直角杠桿、第三拉桿、第二轉盤和第三步進電機，所述直角杠桿與所述第二連桿轉動連接，并位于所述第二連桿靠近所述第一連桿的一側，所述第二拉桿與所述直角杠桿轉動連接，并與所述外殼轉動連接，所述第二轉盤與所述第二連桿轉動連接，并位于所述第一轉盤的一側，所述第三拉桿與所述直角杠桿轉動連接，并與所述第二轉盤轉動連接，所述第三步進電機輸出端與所述第二轉盤固定連接。

5.如權利要求4所述的一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

所述控制器包括微處理器、WIFI模塊、顯示模塊、ADC模塊、開關模塊和電機驅動模塊，所述WIFI模塊與所述微處理器連接，所述顯示模塊與所述微處理器連接，所述ADC模塊與所述微處理器連接，所述開關模塊與所述微處理器連接，所述電機驅動模塊與所述微處理器連接。

6.一種全自動獼猴桃采摘機械手的采摘方法，應用于如權利要求4所述的一種全自動獼猴桃采摘機械手，其特征在于，

上位機用攝像頭識別并且確定獼猴桃的位置，然后上位機下發軌跡給控制器，控制器控制采集機械臂運動到指定位置；

氣動推桿向下拉動，卡花受到外殼的擠壓力的作用使卡花兩瓣夾緊獼猴桃；

第三步進電機運動，第三拉桿拉動第二拉桿，第二拉桿拉動采摘頭轉動掰斷獼猴桃；

卡花回到準備狀態，獼猴桃沿著收集軟管接頭回收；

判斷采摘任務是否完成，如果采摘任務完成就結束任務，如果采摘任務沒有完成，那么再次進入準備狀態，進行下一次采摘，直到任務完成。