[实用新型]一种面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器

权利要求书

1.一种面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，包括外圆筒(3)、内圆筒(6)、簇状果实收集机构(10)、果实释放机构(4)和N个果梗旋转切割机构(9)，其特征在于：

所述内圆筒(6)固定在外圆筒(3)内部，外圆筒(3)的底部固定有下端盖(1)，内圆筒(6)的中心有一圆柱轴(6-2)；

所述簇状果实收集机构(10)位于内圆筒(6)中，包括直流减速电机(10-1)、限位开关一(10-6)、直流减速电机输出轴(10-3)上安装的旋转盘(8)以及限位开关一(10-6)上的弹簧片(10-7)，其中直流减速电机输出轴(10-3)与圆柱轴(6-2)同轴且位于其前端，旋转盘(8)为圆形，其上分布N个中心对称的通孔，当所有被检测到的番茄从旋转盘(8)的通孔进入内圆筒(6)碰到限位开关一(10-6)上的弹簧片(10-7)后，直流减速电机(10-1)通电开始转动；

所述果实释放机构(4)包括安装在外圆筒(3)外壁上的手柄(4-1)，在手柄(4-1)上有用于连接机械臂的法兰盘(5)，手柄(4-1)通过电磁装置实现对外圆筒(3)的抱紧或者释放；

所述N个果梗旋转切割机构(9)布置于外圆筒(3)和内圆筒(6)之间，沿内圆筒(6)的中心均匀布置；

采摘时，番茄由旋转盘(8)的通孔进入内圆筒(6)，通过旋转盘(8)的转动使番茄果梗拧紧在一起，由果梗旋转切割机构(9)切割。

2.根据权利要求1所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述外圆筒(3)的内壁上侧固定有环形挡板(7)，所述内圆筒(6)中设置有N个挡板(6-1)，各挡板(6-1)的一侧连接于圆柱轴(6-2)，另一侧连接于内圆筒(6)的内壁，将内圆筒(6)均分为N个空间。

3.根据权利要求1所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述圆柱轴(6-2)的前端设置有带盖子(10-5)的发条盒(10-2)，直流减速电机(10-1)固定在发条盒(10-2)下方，发条盒(10-2)的内壁和直流减速电机输出轴(10-3)上各有一个凸块，发条(10-4)上有两个凹槽，两个凸块分别安装在发条(10-4)的两个凹槽上，使得发条(10-4)分别与发条盒(10-2)和直流减速电机输出轴(10-3)固定连接，在直流减速电机(10-1)停止转动时，直流减速电机输出轴(10-3)和旋转盘(8)在发条(10-4)的弹簧扭力作用下回到原始位置。

4.根据权利要求3所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述发条(10-4)上的两个凹槽分别位于其外圈和内圈，发条盒(10-2)内壁上的凸块安装在外圈的凹槽上，直流减速电机输出轴(10-3)上的凸块安装在内圈的凹槽上。

5.根据权利要求1所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述电磁装置为微型电磁制动器(4-4)，与圆柱轴(6-2)垂直的轴四(4-2)的一端安装在微型电磁制动器(4-4)的轴套上，另一端与手柄(4-1)固定连接，轴肩(4-3)分别与外圆筒(3)内壁和微型电磁制动器(4-4)相邻，以固定轴四(4-2)防止其轴向运动。

6.根据权利要求1所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述N个果梗旋转切割机构(9)的结构相同，包括带有轴承二(9-4)的轴二(9-6)，齿轮组(2)的小齿轮安装于轴二(9-6)的下端，轴三(9-14)位于轴二(9-6)的正上方，其下端连接抱爪装置，上端通过L型板(9-11)与切割刀片(9-13)连接，齿轮组(2)的大齿轮为中心齿轮，与各小齿轮啮合，大齿轮安装于内圆筒(6)外部底端，轴一(9-2)的下端通过轴承一(9-3)连接在大齿轮的中心，上端通过联轴器(9-1)连接直流减速电机(10-1)的输出，外圆筒(3)的内壁上安装有直流推拉式电磁铁(9-9)，L型板(9-11)安装在直流推拉式电磁铁(9-9)的伸出轴上，L型板(9-11)与切割刀片(9-13)之间连接有复位弹簧(9-12)，L型板(9-11)上安装有限位开关二(9-10)。

7.根据权利要求6所述面向簇状番茄采摘的机器人末端执行器，其特征在于，所述抱爪装置包括一对分别铰接在支撑块(9-7)两侧的抱爪(9-5)，支撑块(9-7)安装于圆盘(9-8)上，圆盘(9-8)安装在轴三(9-14)上，圆盘(9-8)随支撑块(9-7)的转动而转动，两个连杆(9-16)的一端分别铰接在两个抱爪(9-5)上，另一端分别铰接在滑块(9-15)两侧，轴三(9-14)的下端穿过圆盘(9-8)和支撑块(9-7)与滑块(9-15)连接。