[发明专利]一种新型茄果类蔬菜采摘机械手

说明书

本发明公开了一种新型茄果类蔬菜采摘机械手，包括机座、转台、大臂、小臂和末端执行器，机座固连于行走底座上，两指状夹持臂铰连于末端执行器上，在指状夹持臂的前端内侧和后端分别设有弹性夹持盘和滚轮，两滚轮外周面与楔形夹持驱动块的楔形斜面相贴合，楔形夹持驱动块通过螺杆与夹持驱动电机相连；在末端执行器上方通过剪支座铰支有剪架，在剪架上安装有电动剪，剪架与剪架摆动电机传动连接；在末端执行器上设有与控制系统电连接的压力传感器、视觉传感器、远距传感器、近距传感器。采用本发明的一种新型茄果类蔬菜采摘机械手不仅能实现对茄果的可靠抓取，还能保证果、茎之间的顺利分离，满足茄果类蔬菜的采摘要求。

技术领域

本发明涉及一种农业机械，尤其涉及一种茄果类蔬菜采摘用机械手。

背景技术

茄果类蔬菜主要包括番茄、茄子、辣椒等蔬菜，含有人体所需的多种维生素、矿物元素、蛋白质以及粗纤维等营养物质，是我国栽培面积最大，种植面积最广的主要蔬菜作物之一。传统的茄果采摘方式为人工作业，人工采摘方式采摘效率低，成本高，不能满足市场的需求。

随着工业自动化的不断推进，机械手在多个领域得到了广泛应用。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其安全性高，相较于人工作业大大提高了效率，节约了成本。通常机械手包括模仿人手的末端执行器、可伸缩的大臂和小臂，大臂与小臂之间通过肘关节相连，使小臂可以相对于大臂摆动，末端执行器与小臂之间通过腕部相连，可以根据需要设置为末端执行器保持水平状态与小臂铰接。

针对现有的茄果类蔬菜的人工采摘，采用机械手来取代人工采摘作业是高效农业的发展趋势，茄果类蔬菜的采摘必须要实现对茄果的抓取与果、茎之间的分离两个基本动作，但常规的工业生产中的机械手通常用以执行固定抓取输送动作，无法满足农田中茄果的采摘抓取和果茎分离的要求。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种新型茄果类蔬菜采摘机械手，它不仅能实现对茄果的可靠抓取，还能保证果、茎之间的顺利分离，满足茄果类蔬菜的采摘要求。

为了解决上述技术问题，本发明的一种新型茄果类蔬菜采摘机械手，包括机座，在机座上设有转台，转台上安装有大臂，在该大臂的上端通过肘关节连接有小臂，小臂的外伸端通过腕部连接有末端执行器，所述末端执行器包括铰连于执行器座上的两指状夹持臂，两指状夹持臂相对设置，在所述指状夹持臂的前端内侧设有弹性夹持盘，在指状夹持臂的后端设有滚轮，指状夹持臂与执行器座的铰支点位于弹性夹持盘与滚轮之间，在两指状夹持臂之间设有弹簧，在两指状夹持臂后端的滚轮之间活动设置有楔形夹持驱动块，滚轮外周面与楔形夹持驱动块的楔形斜面相贴合，在楔形夹持驱动块上旋接有螺杆，该螺杆转动支承在执行器座上，该螺杆与夹持驱动电机相连；在所述执行器座上方还设有电动剪，电动剪安装在剪架上，剪架铰支在剪支座上，剪支座安装在执行器座上，剪架与剪架摆动电机传动连接；所述机座固连在行走底座上，在行走底座内设有动力锂电池；在所述弹性夹持盘与指状夹持臂之间设有压力传感器，在执行器座上设有视觉传感器和远距传感器，在指状夹持臂上设有近距传感器；所述压力传感器、视觉传感器、远距传感器、近距传感器和夹持驱动电机、剪架摆动电机均与控制系统电性连接。