[发明专利]果蔬采摘抓取器

说明书

一种果蔬采摘抓取器，结构包括抓取系统、切割系统、传感系统、推进系统、套筒等。所述采摘抓取器采用新颖的抓取、传动、切割方式，简单可靠，且大幅度提高智能采摘机器人的采摘速度，控制难度低，成本低。可满足几乎所有果蔬采摘机器的需要，对提高果实采摘机器的采摘速度，以及对该类型机器人的实用化和商品化大有裨益。

技术领域

本发明涉及一种果蔬采摘抓取器，属于机械技术领域。

背景技术

柑橘属这类水果亩产量数量较大采摘更需要耗费巨大的人力，目前世界上没有什么方法或农业机械能够有效的解决这一问题。现有两种末端执行器，一种为利用腕关节的两个垂直方向上的转动来模拟人掰拧国柄的动作，另一种为两半球形夹盖夹取水果后，利用旋转刀片切割。两种执行器分别有无法连续采摘、易破坏果实表面不利于存储和抓取准确率低的缺点，且两种方法皆无法实现对果实连续的采摘作业，无法应付生长密度高、果皮易损坏不利于保存的柑橘属这类水果的采摘。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种果蔬采摘抓取器。

本发明所述抓取器结构包括：套筒、抓取系统、切割系统、传感系统、推进系统。

所述抓取系统包括：抓手、旋转轴、电动机、螺栓、螺母、垫片；抓手由两组各八段角钢构成，其中一组共八段角钢折弯30°以形成向心靠拢势态挡住果蔬继续向后前进，每段直角钢与折弯角钢末端均有两个等大等距的孔，两种角钢分别通过螺栓、螺母、垫片连接形成一段较长的由直角钢和折弯角钢组成的抓手片段，两组各八段角钢经过螺栓、螺母、垫片连接后形成八段抓手片段，八段抓手片段通过中心一片八瓣形薄片与抓手片段中直角钢段开口配对并铆接在一起，使得八个抓手片段能够固定在一起形成类似鸟笼形态的抓手且由于抓手片段间总保持着较宽缝隙，使得枝条能一直通过间隙到达抓手末端，而且薄片八个末端具有一定斜度，使得抓手经过铆接和斜度的配合能够完全固定；当抓取系统运行时，通过推进系统向果蔬靠近，靠近到一定程度时，抓取系统套住果蔬，并且在抓取系统内配备的电动机的带动下沿着旋转轴旋转，此时枝条进入抓手末端，由切割系统切断枝条，并且经过推进系统收回抓取系统，抓取系统套住果蔬往回收回，并进入套筒，完成一次抓取。

所述切割系统包括锯片、旋转轴、电动机；传感系统为一个压力传感器构成；将锯片配套在电动机的旋转轴上，使得电动机运行工作能够带动锯片高速转动切割枝条，将压力传感器焊接在旋转轴末端，对电动机进行控制，当推进系统工作将抓取系统向前推进到果蔬处并将果蔬套取后，抓取系统中的电动机使得抓手转动，枝条通过抓手间的缝隙聚拢到抓手末端，随后推进系统开始将抓取系统收回，在抓取系统收回的时候，传感系统开始工作，传感系统中的压力传感器在推进系统将抓手收回时，会收到来自果蔬的挤压，产生信号传递给切割系统中的电动机，此时切割系统中的电动机收到来自传感系统中传来的信号时，开始工作，驱动旋转轴带动锯片高速旋转，切割聚拢到抓手末端的枝条；推进系统一直在将抓手收回，当枝条被切断时，来自果蔬对传感系统中压力传感器的压力减少至低于驱动切割系统中电动机启动的信号大小，此时，切割系统中的电动机停止工作。

所述套筒包括一个空心圆柱筒外加两侧滑动槽；滑动槽靠近抓手一端两侧均打有三个等间距小孔，两侧中间的小孔都用以放置、固定电动机和旋转轴；两侧其余的两组各两个小孔用以配套一个“匸”形薄板，两个薄板上都有两个小孔与滑动槽上小孔配套，用以保护齿轮，防止齿轮受到外侧枝条干扰而卡死；套筒靠近抓手端通过销钉连接安装了八个带有转动限制的档杆，档杆只能向套筒内转动，不能往套筒外转动，档杆的安装位置刚好与抓手的空隙配合，使得抓手不能推动档杆外内转动，只能由果蔬推动档杆往套筒内转动，挡板的存在使得进入套筒内部后的果蔬不能再往外跳出，防止进入套筒内部后的果蔬受到外界影响而掉出套筒导致收集失败。