一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪，涉及農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)領(lǐng)域，其主要特征在于：手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分；手爪固定架采用“┏”型結(jié)構(gòu)；推桿氣缸通過推桿連接吸盤和兩個(gè)手指，推桿氣缸伸出時(shí)，吸盤先吸住果實(shí)，兩個(gè)手指張開；當(dāng)推桿氣缸縮回時(shí)，吸盤吸住果實(shí)退回，兩個(gè)手指閉合抓住果實(shí)；攏枝氣缸通過攏枝推桿連接兩個(gè)攏枝指，兩個(gè)攏枝指約中間部位，分別固定在兩個(gè)手指的中間折彎處，兩個(gè)攏枝指在攏枝氣缸的推動(dòng)下，可以張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個(gè)手指中心區(qū)域；切刀氣缸的前端連接切刀固定架，切刀固定架上固定切刀電機(jī)，切刀電機(jī)通過切刀帶傳動(dòng)組帶動(dòng)齒形圓盤切刀轉(zhuǎn)動(dòng)，切斷果梗。
【專利說明】
一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及能自動(dòng)采摘的一種氣力機(jī)械組合式米摘手爪。【背景技術(shù)】
[0002]水果是我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，水果的收獲是選擇性的，需要人工選擇成熟的果實(shí)，再進(jìn)行收獲，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)成本高。隨著勞動(dòng)力的快速轉(zhuǎn)移，勞動(dòng)力成本的快速提尚，急需機(jī)械化米收。
[0003]采摘手爪是采摘機(jī)器人的關(guān)鍵部件，國內(nèi)外針對(duì)不同的果實(shí)進(jìn)行了多種設(shè)計(jì)。但如何快速采摘和剪切果梗，是問題的關(guān)鍵。本發(fā)明人，的“一種菠蘿采摘機(jī)械手爪(ZL 2009 2 0246396.2)”、“采摘手爪(ZL 2011 2 0260392.7)”和“一種擰斷式采摘手爪機(jī)構(gòu)機(jī)器采摘方法(ZL 2010 1 0211723.)”，都是采用機(jī)械式的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作業(yè)速度慢。
[0004]本發(fā)明將機(jī)械結(jié)構(gòu)與氣力有機(jī)結(jié)合，提高機(jī)構(gòu)緊湊性和作業(yè)速度，加快采摘機(jī)器人在生產(chǎn)實(shí)踐中快速推廣和使用。
[0005]通過對(duì)國內(nèi)外專利文獻(xiàn)、期刊雜志及其他公開發(fā)表的文獻(xiàn)(如互聯(lián)網(wǎng))進(jìn)行檢索， 本發(fā)明在國內(nèi)外未見報(bào)道，我們也未公開發(fā)表涉及本
【發(fā)明內(nèi)容】
的文章，本發(fā)明在國內(nèi)外公眾未知。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何設(shè)計(jì)一種氣力和機(jī)械相組合的采摘手爪，如何實(shí)現(xiàn)果實(shí)的吸引和抓住，如何實(shí)現(xiàn)與相鄰果實(shí)的分離;如何實(shí)現(xiàn)散漫果枝的聚攏;如何實(shí)現(xiàn)果梗的有支撐切斷;如何提高作業(yè)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪，其包括:手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分；
[0010] 所述手爪固定部分:手爪固定架(1)采用型結(jié)構(gòu)，上層用于固定吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分，側(cè)邊與機(jī)械手部分固定。
[0011]所述吸引采摘部分:推桿氣缸(2)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上， 推桿氣缸(2)的前端，與推桿(3)的左端連接，推桿(3)的中間部位有一孔，推動(dòng)銷(4)插在兩個(gè)手指(6)的手指滑槽(14)和固定板滑槽(15)內(nèi)，兩個(gè)手指(6)的中間折彎處分別通過繞動(dòng)銷(8)固定在手爪固定架(1)上，兩個(gè)手指(6)在推桿(3)的推動(dòng)下，可以以繞動(dòng)銷(8)為中心，進(jìn)行張開閉合。推桿(3)的右端一固定吸盤(5)，吸盤(5)吸住果實(shí)，且與相鄰果實(shí)分離。
[0012]所述果梗聚攏部分:攏枝氣缸(16)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上， 且在推桿氣缸(2)的正上方;攏枝氣缸(16)的前端連接攏枝推桿(17 )，攏枝推桿(17)的前端通過攏枝銷(18)連接兩個(gè)攏枝指(20)，兩個(gè)攏枝指(20)的中間部位，分別通過攏枝指銷(19)固定在兩個(gè)手指(6)的中間折彎處，使兩個(gè)攏枝指(20)在攏枝氣缸(16)的推動(dòng)下，分別可以以攏枝銷(18)為中心，進(jìn)行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個(gè)手指(6)的中心區(qū)域。
[0013]所述果梗切斷部分:切刀氣缸(9)通過切刀氣缸固定架(7)，固定在手爪固定架(1) 上，且在推桿氣缸(2)中心線的側(cè)邊，切刀氣缸(9)的前端連接切刀固定架(13 )，切刀固定架 (13)上固定切刀電機(jī)(10 )，切刀電機(jī)(10)上連接切刀帶傳動(dòng)組(11)的左端，切刀帶傳動(dòng)組 (11)的右端通過切刀固定軸(22)固定在切刀固定架(13)上，切刀固定軸(22)的頂端固定齒形圓盤切刀(12)。[0〇14](三)有益效果[〇〇15]本發(fā)明的一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪，具有以下有益效果:(1)采用氣力和機(jī)械相組合，提高作業(yè)速度和作業(yè)效率；(2)采用推桿氣缸驅(qū)動(dòng)推桿，推桿連接手指和吸盤，實(shí)現(xiàn)推桿氣缸推動(dòng)推桿前進(jìn)，吸盤先吸住，果實(shí)手指張開;推桿氣缸縮回時(shí)，推桿后退，吸盤帶動(dòng)果實(shí)后縮，與相鄰果實(shí)分離，手指閉合抓住果實(shí)；(3)采用聚攏氣缸驅(qū)動(dòng)攏枝指，將散漫的果枝聚攏到手指中心區(qū)域，便于果梗的切削；同時(shí)攏枝指與齒形圓盤切刀，也形成有支撐切害J，便于快速切斷果梗；(4)采用切刀氣缸直接將切削部分送到手指中間區(qū)域，同時(shí)采用齒形圓盤切刀，擴(kuò)大切削范圍，更有利于切削隨機(jī)分布的果梗?！靖綀D說明】
[0016]附圖1本發(fā)明的主視圖 [〇〇17]附圖2本發(fā)明的俯視圖 [〇〇18]附圖3本發(fā)明的手指圖
[0019]附圖4本發(fā)明的手爪固定架
[0020]圖中:1.手爪固定架2.推桿氣缸3.推桿4.推動(dòng)銷5.吸盤6.手指7.切刀氣缸固定架8.繞動(dòng)銷9.切刀氣缸10.切刀電機(jī)11.切刀帶傳動(dòng)組12.齒形圓盤切刀13.切刀固定架14.手指滑槽15.固定板滑槽16.攏枝氣缸17.攏枝推桿18.攏枝銷19.攏枝指銷20.攏枝指21.氣缸固定板22.切刀固定軸【具體實(shí)施方式】[〇〇21]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]本發(fā)明基于如下一種構(gòu)思:(1)采用氣力和機(jī)械相組合，提高作業(yè)速度和作業(yè)效率；(2)采用推桿氣缸驅(qū)動(dòng)推桿，推桿連接手指和吸盤，實(shí)現(xiàn)推桿氣缸推動(dòng)推桿前進(jìn)，吸盤先吸住，果實(shí)手指張開;推桿氣缸縮回時(shí)，推桿后退，吸盤帶動(dòng)果實(shí)后縮，與相鄰果實(shí)分離，手指閉合抓住果實(shí)；(3)采用聚攏氣缸驅(qū)動(dòng)攏枝指，將散漫的果枝聚攏到手指中心區(qū)域，便于果梗的切削；同時(shí)攏枝指與齒形圓盤切刀，也形成有支撐切割，便于快速切斷果梗；(4)采用切刀氣缸直接將切削部分送到手指中間區(qū)域，同時(shí)采用齒形圓盤切刀，擴(kuò)大切削范圍，更有利于切削隨機(jī)分布的果梗。
[0023]本機(jī)構(gòu)包括三個(gè)部分:手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分。
[0024] 手爪固定部分包括:手爪固定架1采用型結(jié)構(gòu)，上層用于固定采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分，側(cè)邊與機(jī)械手部分固定。
[0025]吸引采摘部分包括:推桿氣缸2通過氣缸固定板21固定在手爪固定架1上，推桿氣缸2的前端，與推桿3的左端連接，推桿3的中間部位有一孔，推動(dòng)銷4從上面插在兩個(gè)手指6 的手指滑槽14和固定板滑槽15內(nèi)，手指6的中間折彎處通過繞動(dòng)銷8固定在手爪固定架1上， 兩個(gè)手指6在推桿3的推動(dòng)下，分別可以以繞動(dòng)銷8為中心，進(jìn)行張開閉合。推桿3的右端固定吸盤5，吸盤5吸住果實(shí)，與相鄰果實(shí)分離。
[0026]果梗聚攏部分包括:攏枝氣缸16通過氣缸固定板21固定在手爪固定架1上，且在推桿氣缸2的正上方;攏枝氣缸16的前端連接攏枝推桿17，攏枝推桿17的前端通過攏枝銷18 連接兩個(gè)攏枝指20，兩個(gè)攏枝指20的中間部位，分別通過攏枝指銷19固定在兩個(gè)手指6的中間折彎處，使兩個(gè)攏枝指20在攏枝氣缸16的推動(dòng)下，分別可以以攏枝銷18為中心，進(jìn)行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個(gè)手指6的中心區(qū)域。
[0027]果梗切斷部分包括:切刀氣缸9通過切刀氣缸固定架7,固定在手爪固定架1上，且在推桿氣缸2中心線的側(cè)邊，切刀氣缸9的前端連接切刀固定架13，切刀固定架13上固定切刀電機(jī)10,切刀電機(jī)10上固定切刀帶傳動(dòng)組11的左端，切刀帶傳動(dòng)組11的右端通過切刀固定軸22固定在切刀固定架13上，切刀固定軸22的頂端固定齒形圓盤切刀12。
[0028]本發(fā)明整體的工作過程如下:機(jī)械手(另一結(jié)構(gòu)，在此不敘述)將手爪送到果實(shí)處， 推桿氣缸2伸出，驅(qū)動(dòng)推桿3前進(jìn)，驅(qū)動(dòng)連個(gè)手指6張開;同時(shí)推桿前端的吸盤5前行，吸盤5吸住果實(shí)。
[0029]推桿氣缸2縮回，吸盤5與果實(shí)一起回退，兩個(gè)手指6閉合；同時(shí)攏枝氣缸16伸出，兩個(gè)攏枝指20張開，攏枝氣缸16縮回，兩個(gè)攏枝指20閉合，將果枝聚攏在兩個(gè)手指6中心區(qū)域； 切刀氣缸9伸出，切刀電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀帶傳動(dòng)組11轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)切刀固定軸22和齒形圓盤切刀12旋轉(zhuǎn)，以兩個(gè)攏枝指20為支撐，切斷果梗，完成采摘。
[0030]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣力機(jī)械組合式采摘手爪，其特征在于，包括:手爪固定部分、吸引采摘部分、果 梗聚攏部分和果梗切斷部分；所述手爪固定部分:手爪固定架(1)采用“I■”型結(jié)構(gòu)，上層用于固定吸引采摘部分、果 梗聚攏部分和果梗切斷部分，側(cè)邊與機(jī)械手部分固定；所述吸引采摘部分:推桿氣缸(2)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上，推桿 氣缸(2)的前端，與推桿(3)的左端連接，推桿(3)的中間部位有一孔，推動(dòng)銷(4)插在兩個(gè)手 指(6)的手指滑槽(14)和固定板滑槽(15)內(nèi)，兩個(gè)手指(6)的中間折彎處分別通過繞動(dòng)銷 (8)固定在手爪固定架(1)上，兩個(gè)手指(6)在推桿(3)的推動(dòng)下，可以以繞動(dòng)銷(8)為中心， 進(jìn)行張開閉合，推桿(3)的右端一固定吸盤(5)，吸盤(5)吸住果實(shí)，且與相鄰果實(shí)分離；所述果梗聚攏部分:攏枝氣缸(16)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上，且在 推桿氣缸(2)的正上方;攏枝氣缸(16)的前端連接攏枝推桿(17 )，攏枝推桿(17)的前端通過 攏枝銷(18)連接兩個(gè)攏枝指(20)，兩個(gè)攏枝指(20)的中間部位，分別通過攏枝指銷(19)固 定在兩個(gè)手指(6)的中間折彎處，使兩個(gè)攏枝指(20)在攏枝氣缸(16)的推動(dòng)下，分別可以以 攏枝銷(18)為中心，進(jìn)行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個(gè)手指(6)的中心區(qū)域；所述果梗切斷部分:切刀氣缸(9)通過切刀氣缸固定架(7)，固定在手爪固定架(1)上， 且在推桿氣缸(2)中心線的側(cè)邊，切刀氣缸(9)的前端連接切刀固定架(13 )，切刀固定架 (13)上固定切刀電機(jī)(10 )，切刀電機(jī)(10)上連接切刀帶傳動(dòng)組(11)的左端，切刀帶傳動(dòng)組 (11)的右端通過切刀固定軸(22)固定在切刀固定架(13)上，切刀固定軸(22)的頂端固定齒 形圓盤切刀(12)。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK205668275SQ201620394367
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】徐麗明, 邢潔潔, 史麗娜, 劉 文, 高振銘, 密斯佩, 袁全春, 劉旭東, 歐陽玉平
【申請(qǐng)人】中國農(nóng)業(yè)大學(xué)