[发明专利]一种全自动西瓜采摘机

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是一种全自动西瓜采摘机。

背景技术

西瓜作为夏日必备的水果广受大众的喜爱，从西瓜本身的特点看其味道甘甜多汁而且性寒，清爽解渴，是盛夏佳果。西瓜作为重要水果之一其市场价格可观，在国际国内市场具有很大的消费潜力。我国是西瓜种植大国、消费大国，我国2010年全国西瓜种植面积181.25万公顷，年产总量6818.1万吨，随着人们对西瓜的需求量不断增加，西瓜的种植面积和产量也在逐年增加，全国西瓜的产量巨大且居其他水果之首，在西瓜的采摘过程，还以人工采摘为主，人工采摘西瓜劳动强度大，费事费力，西瓜采摘效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种全自动西瓜采摘机，采摘范围广，使用灵活多变，节省人工劳动力和时间，大大提高西瓜的采摘效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种全自动西瓜采摘机，包括行走装置、末端执行器以及分别与行走装置和末端执行器连接的传动装置，所述行走装置上设有第一立柱，所述第一立柱的上端设有旋转台，所述旋转台上设有第二立柱；所述传动装置包括相互铰接的大臂和小臂，所述大臂的内端与第二立柱的上端铰接，所述大臂的外端与小臂的内端铰接，所述小臂的外端与末端执行器连接；所述末端执行器包括机械手臂，所述机械手臂的上端与小臂的外端铰接，所述机械手臂上套设有圆盘，所述圆盘上设有上下移动机构，所述上下移动机构带动圆盘上下滑动连接在机械手臂上，所述机械手臂的下端设有连接轴和吸取装置，所述连接轴上转动连接有一对对称的钳臂，所述钳臂的上端与圆盘铰接，所述钳臂的下端设有抓手。

本发明通过行走装置移动到待采摘的西瓜处，通过第一立柱、旋转台、第二立柱、大臂和小臂调整末端执行器的位置，使得末端执行器恰好位于待采摘的西瓜的上方，然后利用小臂将末端执行器缓慢下降靠近西瓜，此时上下移动机构带动圆盘沿着机械手臂向下移动，使抓手张开，接着利用吸取装置吸住西瓜，将西瓜固定，吸住后，再通过小臂将西瓜向上移动，使西瓜与地面分离，此时上下移动机构带动圆盘沿着机械手臂向上移动，使抓手向中间靠拢，最后吸取装置将西瓜放入到抓手内，实现西瓜的采摘过程。

本发明进一步设置为：所述上下移动机构包括垂直电机，所述圆盘的顶面设有安装板，所述安装板与圆盘固定连接，所述垂直电机固定在安装板的顶面，所述垂直电机的输出轴上设有齿轮，所述机械手臂表面一侧设有齿条，所述齿轮与齿条相啮合。设置的垂直电机通过齿轮和齿条的啮合，从而带动圆盘在机械手臂处上下移动，从而使得钳臂转动，带动抓手收拢或者展开。

本发明进一步设置为：所述第一立柱的内部设有第一电机，所述第一电机的输出轴与旋转台的底部连接，所述第一电机带动旋转台360度水平转动。

本发明进一步设置为：所述第二立柱上端的一侧设有第二电机，所述第二电机的输出轴与大臂的内端连接，所述第二电机带动大臂在竖直面上转动，所述大臂的外端一侧设有第三电机，所述第三电机的输出轴与小臂的内端连接，所述第三电机带动小臂在竖直面上转动，所述小臂的外端顶面设有第四电机，所述第四电机的输出轴与机械手臂的顶面连接，所述第四电机带动机械手臂在水平面上旋转。

本发明进一步设置为：所述钳臂包括钳柄大臂和钳柄小臂，所述钳柄大臂的上端与圆盘铰接，所述钳柄大臂的下端与钳柄小臂的上端铰接，所述钳柄小臂的下端与抓手铰接。

本发明进一步设置为：所述抓手上设有容纳槽，所述容纳槽上设有第一橡胶层，所述抓手的头部设有锯齿刀片，两个抓手的锯齿刀片交错设置。所述容纳槽用来放置采摘的西瓜，所述第一橡胶层用来保护西瓜的外皮，防止西瓜受损，保证西瓜的外观完整性；设置的锯齿刀片用来切割西瓜藤，使得西瓜顺利脱落，将两个抓手上的锯齿刀片交错设置，便于对西瓜藤的切割，提高切割效率，同时可以使两个抓手收拢时，锯齿刀片能够相互嵌合，使得两个抓手闭合严密，减少漏洞。

本发明进一步设置为：所述钳臂的下端位于抓手的外侧设有摇摆电机，所述摇摆电机输出轴与抓手的顶端连接，所述摇摆电机带动抓手前后摆动。设置的摇摆电机带动抓手前后摆动，从而带动锯齿刀片前后摆动切割西瓜藤。