[发明专利]一种用于水果采收机器人的果实吸附装置

说明书

本发明提出了一种用于水果采收机器人的果实吸附装置，包括采摘臂，采摘臂前端设有第一通道，采摘臂后端设有第二通道，第一通道的内径大于第二通道的内径，且第一通道和第二通道相互连通，真空吸附管的吸附端穿过第二通道位于第一通道中，第二通道与真空吸附管间隙配合，真空吸附管的吸附端设有吸附头，第一通道中间隙配合的设有固定卡座，固定卡座紧固在真空吸附管的外壁上，每个导向通道上方分别通过轴承座可旋转的固定一个第一丝杠，导向块设置在第一丝杠上，第一丝杠与第一伺服电机相连接，第一伺服电机控制第一丝杠转动从而带动真空吸附管进行移动，真空吸附管与真空负压装置相连接，提高采摘效率，能够有效保护水果和果树不受伤害。

技术领域

本发明涉及一种果实吸附装置，特别涉及一种用于水果采收机器人的果实吸附装置。

背景技术

水果是我国继粮食、蔬菜之后的第三大种植作物，已成为许多地区农村经济发展的一大支柱产业。我国目前的水果种植面积为840万公顷，占世界果树总面积的21％左右；水果年总产量达5900多万吨，占世界果品总产量的13.4％，这两项指标都已跃世界第一。水果采收作为果园生产全过程中的一个重要环节，具有季节性强和劳动密集型的特点，所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35％～45％。采收作业质量的好坏直接关系到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。

目前我国的水果采收绝大部分还是以人工采摘为主。特别是对于高位水果，比如苹果、梨、橘子等，其采摘最常用的工具是梯子和长杆；用梯子采摘高位水果时要在梯子上频繁的爬上爬下，一旦变化采摘位置还要进行梯子的移动和升降，影响水果的采摘效率；用长杆采摘高位水果，虽然效率较高，但长杆打落的水果没有经过挑选，且在打落过程中，果树和水果会受损伤，影响果树下一季的产量。总之，人工采摘需要劳动力多、劳动强度大且效率低下，与农业劳动力短缺和人工成本升高的现实相矛盾。

专利201110021812.0公开了一种针对苹果大小的近似球形水果的采摘方法和采摘机器人装置，采摘机器人装置包括机械执行装置和控制系统硬软件。所述机械执行装置包括采摘机械臂、欠驱动机械手、电动滑台和智能移动平台；所述控制系统硬件包括工控机、运动控制卡、数据采集卡、AHRS、编码器、单双目摄像机以及力觉、滑觉等传感器。作业时，工控机将编码器、AHRS、单目摄像机组件、超声波传感器的信息进行融合，实现移动平台的自主导航和避障。双目视觉系统对成熟果实和障碍物的图像进行采集和特征提取，实现机械臂的避障和果实定位。最后工控机将力传感器、滑觉传感器、位置传感器的信息进行融合，进而实现对成熟果实的可靠抓取以及果实与果枝的分离。但是其采摘方式为拖拽式采摘，易对果实或者果树造成伤害。

专利201510259920.X公开了一种气吸式水果采摘器，包括带有中空通道的支撑杆、位于支撑杆一端的手柄、位于支撑杆另一端的真空吸盘、与所述中空通道相连且受控于手柄的负压装置，所述支撑杆为活动插接的两子段，两子段之间设有相互配合的滚珠丝杠机构，所述真空吸盘上带有吸孔，真空吸盘与支撑杆之间通过缓冲软管连接，在支撑杆的中空通道内设有与所述吸孔相配合的密封挡片。该采摘器因负压产生拉力和扭转力，只需将真空吸盘对准水果即可自动完成采摘动作，使用方便，结构简单，可大大提高水果的采摘效率；采摘器与水果软性接触，避免了实用刀具对果柄剪切，可防止采摘器对水果造成机械损伤。但是该采摘器自动化程度低，采摘效率低。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种用于水果采收机器人的果实吸附装置，提高采摘效率，能够有效保护水果和果树不受伤害。

具体的技术方案如下：