[发明专利]苹果采摘机器人欠驱动末端工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种果实采摘设备，特别是涉及一种用于机器人采摘的欠驱动结构末端工具。

背景技术

在果园生产活动中，果实采摘所用劳动力占全部生产过程劳动力总量的将近一半。采摘作业复杂，季节性强，目前的果园大多使用人工采摘方式，效率低、劳动量大，容易造成果实损伤。发展机械化采摘技术可提高采摘效率，同时降低果实损伤率，节省人工成本，提高果农经济效益。

中国专利第200910156624.1号提供了一种球果采摘机器人的柔性末端执行器，这种末端执行器包括机架，机架上设有抓取果蔬的手爪机构。手爪机构包括底座和手指，手指包括固定于底座上的固定杆和与固定杆铰接的连杆。连杆与推动其相对于固定杆摆动的橡皮管连接，该橡皮管顶端密封、底端与充气机构连接，底座上设有至少三个手指。该发明包含至少三个操作手指，机械结构复杂，同时该发明不包含切断果梗的机构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于机器人采摘，可灵活适应苹果的生长姿态，可将苹果与所在枝条分离，并切断苹果果梗的末端工具。

为解决上述技术问题，本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具予以实现的技术方案是，包括：果实姿态自适应机构，果实分离、切割机构。其中，果实分离、切割机构为欠驱动结构形式。果实分离、切割机构设置于果实姿态自适应机构上，果实姿态自适应机构安装于外设苹果采摘机器人的定位机构。

果实姿态自适应机构包括：支座；通过轴承I及轴承II铰接于支座的外框；通过销轴I及销轴II铰接于外框的内框。

果实分离、切割机构包括：内框；滑动安装于内框左侧的左分离器；滑动安装于左分离器内部的左刀片；固定安装于左刀片上滑动于左分离器导向槽内的左导向块I及左导向块II；固定安装于内框左侧的左气缸；固定安装于左气缸上的左动作管和左复位管；滑动安装于左气缸内的左活塞杆；固定于左刀片上与左活塞杆连接的左支杆；固结于左刀片上与左分离器左侧面连接的左弹簧；滑动安装于内框右侧的右分离器；滑动安装于右分离器内部的右刀片；固定安装于右刀片上滑动于右分离器导向槽内的右导向块I及右导向块II；固定安装于内框右侧的右气缸；固定安装于右气缸上的右动作管和右复位管；滑动安装于右气缸内的右活塞杆；固结于右刀片上与右分离器右侧面连接的右弹簧；连接于左动作管及右动作管的动作管；连接于左复位管和右复位管的复位管。

本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具有以下有益效果：

(1)果实姿态自适应机构可以在两个方向调整果实分离、切割机构相对于采摘对象果实的姿态，适应不同的果实生长姿态。

(2)果实分离、切割机构为欠驱动结构形式，采用同一组动作、复位机构，结构简单。该果实分离、切割机构可依次完成果实与枝条的分离、果实果梗的切断动作。

附图说明

图1是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具整体结构示意图；

图2是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具X方向姿态自适应调整示意图；

图3是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具Y方向姿态自适应调整示意图；

图4是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具果实分离、切割机构示意图；

图5是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具果实分离、切割机构捕获果实示意图；

图6是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具果实分离、切割机构分离果实示意图；

图7是本发明苹果采摘机器人欠驱动末端工具果实分离、切割机构切割果梗示意图；

附图标记：

1.支座                         2.外框                   3.内框

4.左导向块I                    5.左刀片                 6.左分离器

7.左导向块II                   8.销轴I                  9.右导向块I

10.右分离器                    11.右刀片                12.右导向块II

13.销轴II                      14.右弹簧                15.右气缸

16.右复位管                    17.右动作管              18.左弹簧