[發(fā)明專利]一種水果采摘機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310374746.8
• 申請(qǐng)日: 2023-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN116406567A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何亞銀;何旭陽(yáng);耶曉東;王軍利;王佳琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D46/30
• 分類號(hào): A01D46/30
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發(fā)明公開了一種水果采摘機(jī)器人，屬于果品采摘技術(shù)領(lǐng)域。該水果采摘機(jī)器人包括：機(jī)械臂一端設(shè)置在車體上；用于摘果的抓手結(jié)構(gòu)與機(jī)械臂的另一端固定連接，抓手結(jié)構(gòu)包括抓手座、電機(jī)、絲杠、多個(gè)豎板和多個(gè)抓手指，所述抓手座固定連接機(jī)械臂的端部，抓手座內(nèi)固定設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸固定連接絲杠，絲杠周向均勻分布多個(gè)豎板，且各豎板的板面均平行于絲杠的軸線，豎板均固定連接抓手座，各豎板分別對(duì)應(yīng)一個(gè)抓手指，豎板分別通過外連桿和內(nèi)連桿鉸接所述抓手指。本水果采摘機(jī)器人能夠代替人力進(jìn)行摘果，避免了工人爬高，進(jìn)而發(fā)生腳滑、壓斷樹枝等危險(xiǎn)事故的問題，保證了工作人員的安全，提高了果品采摘的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及果品采摘技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水果采摘機(jī)器人。

背景技術(shù)

中國(guó)是世界果品種植大國(guó)，各類果品生產(chǎn)數(shù)量及規(guī)模均居于全球首位，在實(shí)際生產(chǎn)勞動(dòng)的整個(gè)流程中，果品采摘都是工業(yè)生產(chǎn)鏈中最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。

目前，國(guó)內(nèi)果品的采摘作業(yè)基本上都是人工采集，其花費(fèi)成本大約占總生產(chǎn)成本的百分之三十左右，并且采摘的時(shí)間也相對(duì)集中，限制了采摘的效率，而且在采摘的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)人員爬高采摘，爬高采摘不僅要摘果，而且還要將果品遞給地面上的人，人員在高處來(lái)回挪動(dòng)，容易出現(xiàn)腳滑、壓斷樹枝的問題，采摘人員的安全得不到保證；并且現(xiàn)有的水果采摘機(jī)器人的抓手結(jié)構(gòu)多為兩個(gè)抓手指/板向相互靠近，實(shí)現(xiàn)抓住果品，但是這種抓手結(jié)構(gòu)容易抓偏，導(dǎo)致果品外表面受力不均，存在壓壞果品，易發(fā)生果品質(zhì)量不合格的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)中的問題，提供一種水果采摘機(jī)器人，用于實(shí)現(xiàn)代替人力進(jìn)行摘果，避免了工人爬高，進(jìn)而發(fā)生腳滑、壓斷樹枝等危險(xiǎn)事故的問題，保證了工作人員的安全，提高了果品采摘的效率。

本發(fā)明提供了一種水果采摘機(jī)器人，設(shè)置在帶有車廂的車體上，包括：機(jī)械臂和用于摘果的抓手結(jié)構(gòu)；機(jī)械臂一端設(shè)置在車體上；用于摘果的抓手結(jié)構(gòu)與機(jī)械臂的另一端固定連接，抓手結(jié)構(gòu)包括抓手座、電機(jī)、絲杠、多個(gè)豎板和多個(gè)抓手指，所述抓手座固定連接機(jī)械臂的端部，抓手座內(nèi)固定設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸固定連接絲杠，絲杠周向均勻分布多個(gè)豎板，且各豎板的板面均平行于絲杠的軸線，豎板均固定連接抓手座，各豎板分別對(duì)應(yīng)一個(gè)抓手指，豎板分別通過外連桿和內(nèi)連桿鉸接所述抓手指，各抓手指的中部均通過連接桿鉸接螺母座，螺母座與所述絲杠螺紋連接。

較佳地，所述抓手指靠近絲杠的端面設(shè)有圓弧面，圓弧面及圓弧面上下兩側(cè)均設(shè)有橡膠墊片。

較佳地，所述的水果采摘機(jī)器人還包括旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)安裝座，所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)安裝座固定設(shè)置在機(jī)械臂的端部，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)安裝座上固定設(shè)置旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的輸出軸固定連接所述抓手座，且旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的輸出軸平行于所述機(jī)械臂的長(zhǎng)度方向。

較佳地，所述的水果采摘機(jī)器人，還包括擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)結(jié)構(gòu)包括擺動(dòng)馬達(dá)和擺動(dòng)馬達(dá)安裝座，所述擺動(dòng)馬達(dá)安裝座固定設(shè)置在機(jī)械臂的端部，擺動(dòng)馬達(dá)安裝座內(nèi)固定設(shè)置有擺動(dòng)馬達(dá)，擺動(dòng)馬達(dá)的輸出軸固定連接所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)安裝座，且擺動(dòng)馬達(dá)的輸出軸垂直于所述機(jī)械臂的長(zhǎng)度方向。

較佳地，所述機(jī)械臂包括放置水果旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、機(jī)械內(nèi)臂、機(jī)械外臂、外電推桿、回轉(zhuǎn)支座和內(nèi)電推桿，所述回轉(zhuǎn)支座設(shè)置在車體上，回轉(zhuǎn)支座鉸接機(jī)械外臂的端部，機(jī)械外臂內(nèi)部底面固定內(nèi)電推桿的一端，內(nèi)電推桿的另一端固定連接機(jī)械內(nèi)臂的一端，機(jī)械內(nèi)臂穿設(shè)在機(jī)械外臂內(nèi)，機(jī)械內(nèi)臂的另一端固定設(shè)有放置水果旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，放置水果旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的輸出軸固定連接所述擺動(dòng)馬達(dá)安裝座；機(jī)械外臂的外部通過所述外電推桿鉸接所述回轉(zhuǎn)支座。

較佳地，所述車體上固定設(shè)有轉(zhuǎn)輪電機(jī)，轉(zhuǎn)輪電機(jī)的輸出端固定設(shè)有第一齒輪，第一齒輪嚙合第二齒輪，第二齒輪固定連接在車體上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸的上端固定連接所述回轉(zhuǎn)支座的底面。

較佳地，所述車體的前端設(shè)置有用于自動(dòng)捕捉果樹位置的攝像頭，能夠?qū)⒐麡涞奈恢眯畔l(fā)送給控制器，控制器控制車體上的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得車體自動(dòng)靠近目標(biāo)果樹。