[实用新型]一种西瓜采摘机械手装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种西瓜采摘机械手装置，主要涉及一种结构简单、操作方便、灵活准确地抓取西瓜并检测其重量的采摘装置。

背景技术

我国是西瓜种植、消费大国，在西瓜的采摘过程中，人工采摘费时费力、效率低下，为了解决上述问题，研制一种新型的西瓜采摘机械手装置，可实现西瓜的机械采摘，释放了劳动力，大大提高了采摘效率，具有实用价值。

发明内容

本实用新型的技术方案是：一种西瓜采摘机械手装置，由机械手臂、垂直电机、圆盘、手指机构、拉杆机构、滑轮机构和力处理器组成；所述机械手臂表面一侧为齿条状；所述垂直电机用于驱动机械手臂从而使整个装置上下移动；所述圆盘固定在机械手臂正下方的末端；所述手指机构由4个均匀分布且顶端均铰接在圆盘上的抓杆组成；所述拉杆机构由移动杆、夹持电机和4根拉杆组成，夹持电机控制移动杆的上下移动，从而带动拉杆使得手指机构张开或闭合；所述滑轮机构由4个连杆和4个滑轮组成，每个滑轮经滑轮中心轴嵌套在对应的连杆中；所述力处理器位于圆盘上，用于检测和显示所摘西瓜的重量。

所述手指机构的每个抓杆均由4个关节组成且呈弯曲状；所述手指机构的末关节与连杆相铰接，自然状态下手指机构的末关节与连杆呈直线状，连杆可绕连接处灵活转动。

所述拉杆机构中的移动杆贯穿圆盘且一侧为齿条状，4根拉杆的一端镶嵌在手指机构的4个抓杆的中心处，另一端与移动杆相连接。

所述滑轮机构中的滑轮在西瓜表面由上至下移动时，在移动过程中连杆与手指机构的末关节之间的角度在逐渐减小，当滑轮移动至西瓜表面下方时，在重力作用下连杆和手指机构的末关节自动恢复至直线状，可有效包裹住西瓜，且滑轮表面有弹性橡胶材料，可有效避免损伤西瓜表皮。

所述力处理器在提起西瓜时可感受圆盘下部拉力的大小，从而检测和显示所摘西瓜的重量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的拉杆机构的示意图。

图3是本实用新型的滑轮机构的示意图。

在图1-图3中，1.机械手臂，2.垂直电机，3.圆盘，4.手指机构，5.拉杆机构，6.滑轮机构，7.力处理器，201.移动杆，202.夹持电机，203.拉杆，301.连杆，302.滑轮。

具体实施方式

参照图1、图2和图3,一种西瓜采摘机械手装置，由机械手臂1，垂直电机2，圆盘3，手指机构4，拉杆机构5，滑轮机构6和力处理器7组成；所述机械手臂1表面一侧为齿条状；所述垂直电机2用于驱动机械手臂1从而使整个装置上下移动；所述圆盘3固定在机械手臂1正下方的末端；所述手指机构4由4个均匀分布且顶端均铰接在圆盘3上的抓杆组成；所述拉杆机构5由移动杆201、夹持电机202和4根拉杆203组成，夹持电机202控制移动杆201的上下移动，从而带动拉杆203使得手指机构4张开或闭合；所述滑轮机构6由4个连杆301和4个滑轮302组成，每个滑轮302经滑轮302中心轴嵌套在对应的连杆301中；所述力处理器7位于圆盘3上，用于检测和显示所摘西瓜的重量。

所述手指机构4的每个抓杆均由4个关节组成且呈弯曲状；所述手指机构4的末关节与连杆301相铰接，自然状态下手指机构4的末关节与连杆301呈直线状，连杆301可绕连接处灵活转动。

参照图2，所述拉杆机构5中的移动杆201贯穿圆盘3且一侧为齿条状，4根拉杆203的一端镶嵌在手指机构4的4个抓杆的中心处，另一端与移动杆201相连接。

参照图3，所述滑轮机构6中的滑轮302在西瓜表面由上至下移动时，在移动过程中连杆301与手指机构4的末关节之间的角度在逐渐减小，当滑轮301移动至西瓜表面下方时，在重力作用下连杆301和手指机构4的末关节自动恢复至直线状，可有效包裹住西瓜，且滑轮302表面有弹性橡胶材料，可有效避免损伤西瓜表皮。

本实用新型的工作方式如下：当机械手抓取西瓜时，手指机构4处于张开状态，此时连杆301与手指机构4的末关节呈直线状，垂直电机2驱动机械手臂1从西瓜上方垂直下降，滑轮302接触到西瓜便带动整个滑轮机构6沿西瓜表面边滑动边下降，直到滑轮302移动至西瓜表面下方时，在重力作用下连杆301与手指机构4的末关节呈直线状，整个西瓜被手指机构4有效包裹；夹持电机202控制移动杆201向上移动从而带动相连的拉杆203使手指机构4闭合，此时整个机械手可以有效抓住西瓜；垂直电机2驱动机械手臂1垂直上升，圆盘3上的力处理器7可感受圆盘3下部拉力的大小，同时检测和显示西瓜的重量；当整个装置移动到相应位置后，夹持电机202控制移动杆201向下移动从而使手指机构4张开，放下西瓜，这样就完成了采摘西瓜的全部过程。