[发明专利]一种环抱式椰果切割采摘机

说明书

本发明提供一种环抱式椰果切割采摘机，包括内环部、外环部、伸缩气缸、爬行机构和采摘机构；内环部共设有两个以上内环架，内环架之间可拆卸连接，内环架包括内上环、内下环和内环连接杆，内上环和内下环分别呈相同的圆弧状，内环连接杆的两端分别固定连接内上环和内下环，内环部用于套设在树干的外周；外环部包括两个以上的外环架；外环部沿内环部的中心轴轴向环绕设置；伸缩气缸一端连接内环架，伸缩气缸另一端连接外环架；爬行机构包括滑动轮、滑动轮支架和设置在滑动轮内且驱动滑动轮转动的爬行电机；采摘机构包括环形滑轨和滑动设置在环形滑轨上的切割机械手；本发明具有快速采摘任意角度的果实的优点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种环抱式椰果切割采摘机。

背景技术

在水果生产作业中，果实采摘约占整个作业量的33-50％，农民对于较高树上的果实，用采摘装置手动对果实进行逐个采摘。农民先在树下观察果实位置，然后将采摘装置靠近果实，手动调整位置，然后手动将枝干剪断，再将果实捡起。采摘装置往往是剪刀或者三抓机械手，这种采摘方式，劳动强度大，而且生产效率非常低。若是农民直接爬树进行采摘，则存在很大的安全隐患。

国内外关于对爬树机器的研究中，主要是从机械结构上和仿生角度上进行机构的设计，其中主要包括：1、美国宾西尼亚大学研究人员研制出的一款新型爬树机器人Risev3，Risev3主要是从机械结构上进行设计，其包括四个脚，在其脚部位置采用针状突齿，便于在垂直物体上进行移动；2、美国卡耐基-梅隆大学研究的蛇形机器人，其为在仿生角度上进行设计，实为六足机器人，能像蟑螂一样贴着爬行；3、香港研发的Tree bot，其是前两者的结构，由3个由伸缩功能的连接杆组成，像毛毛虫的蠕行一样，机械爪配备相关触觉传感器，从而实现行走。

但是，上述三种主流的爬树机器人均存在一定的缺陷，Risev3对机械的零部件要求较高、蛇形机器人成本昂贵，而且自动化水平不高，仍需要人工进行控制进而来完成一系列流程，此外，工作形式单一，仅仅完成爬树动作，工作效率低，而Tree bot的触觉传感器的稳定性不佳。

本发明中的发明人已在申请号为CN201822177334.2，公告日为2020.01.07的专利文献中公开了及一种环抱式果实采摘机，内环臂呈筒状且用于套设在树干的外周，外环臂的外环板沿内环臂的中心轴周向环绕设置，伸缩机构包括伸缩气缸和伸缩导轨，各个外环板分别通过伸缩气缸连接于内环臂的外部，且伸缩气缸能够伸缩使外环板沿内环臂径向移动，伸缩导轨连接在外环板的底面与内环臂的底面，爬行机构设置在各外环板上且穿过内环臂，爬行机构的滑动轮抵接于树干的外表面，摘果机构中的机械爪通过机械臂设置在外环板上，紧锁机构包括紧锁气缸和可刺入树木表面的插针；环抱式果实采摘机还包括控制系统。该果实采摘机能够实现攀爬与采摘的智能化，使其能在树干上停留，采摘果实。

但是，该专利文献公开的果实采摘机的外环板和内环板采用的是板状结构，从而重量较大，同时该采摘机的内环板固定在树干上时，内环板之间没有卡扣结构，从而固定的稳定性不高，且采摘时仅仅通过设置的四个机械手进行采摘，采摘角度有限，机械爪断开果柄采摘时，机械爪的采摘效率不高，而且，虽然设有多个机械爪，但操控者难以同时操作多个机械手进行采摘，需要进行改进。

发明内容

本发明提供一种重量小，采摘效率高、采摘角度广的环抱式椰果切割采摘机，利用本发明的结构，可快速采摘任意角度的果实。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种环抱式椰果切割采摘机，包括内环部、外环部、伸缩气缸、爬行机构和采摘机构；