[实用新型]一种果实采摘收集一体化机器人

说明书

一种果实采摘收集一体化机器人，控制台通过螺栓连接安装在行走装置的尾部，传送装置和调姿装置通过螺栓连接安装在行走装置的上部，传送装置的一侧末端与果实收集箱相连，另一侧安装有末端抓取器，通过气泵控制实现末端抓取器内部三个气囊的膨胀和收缩，进而实现对果实的抓取采摘，果实采摘后，通过传送装置送达收集箱，实现对果实的采摘和收集。本实用新型既能够通过绳驱动控制柔性机械臂实现灵活抓取，又能通过内含气囊的末端抓取器实现无损伤抓取，还能够利用自身整体结构的特点，实现采摘、收集一体化的功能，从而极大的提高了采摘效率。

技术领域

本实用新型涉及一种果实采摘机器人，具体涉及一种果实采摘收集一体化机器人。

背景技术

在果园的生产过程中，果实的采摘工作是十分重要的环节，加之我国果实的产量非常大，实现果实采摘收集过程的机械化具有重要的意义。然而，我国的果实采摘工作主要靠人工进行，采摘效率低下，并且随着劳动力成本的增加，实现果实采摘的机械化更显得尤为必要。发展机械自动化采摘技术不仅可以提高采摘果实的效率，而且可以节省劳动力的成本。近年来，随着柔性软体技术的发展，明显的提升了机器人的柔顺性和环境适用性，对于适应果实采摘过程中的环境以及降低果实的损伤率都有极大的帮助。

现阶段，国内外实用新型的果实采摘机器人主要以多自由度的刚性机器人为主，此类机器人通过调整机械臂使得末端抓取器或是末端切割装置到达果实的位置，从而进行果实的抓取，抓取效率相对较低，抓取成功率也有待提高。中国专利CN 107690969A提供了一种气吸式果实采收机器人，该机器人通过机械臂将吸气头移动到果实侧面，风箱工作使果实被吸入吸气管，然后果实通过果气分离道进入果实接收道，最后通过传送带将果实送至果实收集箱。中国专利CN105580560A提供了一种果实采摘机器人，该机器人机械结构主要5自由度的机械手部分和2自由度的车载部分。其中，5自由度的机械手臂部分为PRRRP型关节结构，第1自由度主要用于机械臂的升降功能，第2自由度为机械臂腰部旋转功能，第3、4自由度为大臂、小臂旋转轴，第5自由度为伸缩关节，根据机器人的控制指令，将末端执行器送到对象的位置，实现果实的采摘。这类果实采摘机器人多由刚性结构组成，虽然能够实现对果实的抓取，但是环境适应性以及灵活性较差。本实用新型提出结合柔性软体技术的采摘收集一体化机器人，该机器人具有果实采摘和收集一体化的功能，并且具有柔性环节，使其灵活性更强，环境适应性得到极大的提升。果实传送装置设置在采摘机械臂的内部，实现采摘和收集一体化，提高了果蔬的采摘效率。末端采摘装置运用软体气囊进行采摘，降低了果实的损伤率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供采摘效率高，能够节约劳动力成本，可实现果实采摘的机械化的果实采摘收集一体化机器人。

本实用新型主要包括有行走装置、传送装置、调姿装置、末端抓取器以及控制台。

其中，控制台通过螺栓连接安装在行走装置的尾部，传送装置和调姿装置通过螺栓连接安装在行走装置的上部，传送装置的一侧末端与果实收集箱相连，另一侧安装有末端抓取器。通过气泵控制实现末端抓取器内部三个气囊的膨胀和收缩，进而实现对果实的抓取采摘。果实采摘后，通过传送装置送达收集箱，实现对果实的采摘和收集。

行走支撑装置主要包括车架、调整支腿、拉杆、把手、车轮支架、车轮、摆动梁、调整支腿、支撑板和回转轴承。车架为方形框，车架的后端设有调整支腿。在车架的前端与拉杆的一端相连，拉杆的一端为万向角。拉杆的另一端固定把手。在车架的前端下方设有转向轮，在车架后端的两侧，分别通过螺栓固定车轮支架，车轮支架上设有车轮。车架的两侧分别设有位置对应的条形凹槽，在条形凹槽的一端上设有销孔，在条形凹槽内放置摆动梁，摆动梁上的一端设有通孔，插销通过穿过销孔和通孔，用来固定摆动梁的摆动。在摆动梁的另一端设有调整支腿。在车架的上部设有支撑板，在支撑板上固定圆形凹槽，在圆形凹槽内的上部放置回转轴承。

调整支腿主体的外部设有螺纹，在调整支腿主体的上端设有圆形法兰扭转盘，下端设有底座，在调整支腿主体的外部螺纹连接套筒。套筒的外部设有通孔。