[发明专利]一种果蔬采摘机械手、采摘机器人及其采摘方法

权利要求书

1.一种果蔬采摘机械手，包括机械手本体，所述机械手本体包括机械手外壳（1）、四个机械爪（10）和两个辊筒（15），其特征在于，所述机械手外壳（1）的顶壁开设有滑腔（2），所述滑腔（2）的内壁嵌设有通电线圈（3），所述滑腔（2）内壁通过支座固定连接有磁致伸缩棒（4），所述磁致伸缩棒（4）的两端均固定连接有活塞（5），所述活塞（5）密封滑动连接在滑腔（2）内，所述机械手外壳（1）顶壁开设有通孔（8），所述通孔（8）内壁对称固定连接有弹性气囊（6），每个所述弹性气囊（6）内均装有磁流变液，每个所述弹性气囊（6）的一端均固定连接有推板（7），所述机械手外壳（1）内壁通过转轴（9）转动连接有四个机械爪（10），相邻的两个所述机械爪（10）互相垂直，所述机械爪（10）由矩形滤网框和切割刀（11）焊接组成，每个所述机械爪（10）的侧壁均固定连接有重力传感器（13），每个所述机械爪（10）内壁均嵌设有电磁铁（12），所述机械手外壳（1）内壁通过第一转杆（14）和第二转杆（19）转动连接有对果蔬表面进行清理的清洁部件；

所述清洁部件包括分别焊接固定在第一转杆（14）和第二转杆（19）上的两个辊筒（15），每个所述辊筒（15）外部均固定连接有多个刷毛（16），所述刷毛（16）由高分子尼龙材料制成；

每个所述辊筒（15）内壁均开设有环形腔（17），所述环形腔（17）的内壁开设有多个吸尘孔（18），所述环形腔（17）通过软管（37）和滑腔（2）的两端固定连通，所述软管（37）内设有进气单向阀；

所述第一转杆（14）侧壁固定连接有叶轮（39），所述机械手外壳（1）内壁固定连接有喷头（38），所述喷头（38）通过圆管和滑腔（2）中间位置的内壁固定连通；

所述机械手外壳（1）内壁嵌设有磁体（33），所述机械手外壳（1）的内壁开设有空腔（23），所述机械手外壳（1）内壁开设有凹槽（20），所述机械手外壳（1）内壁转动连接有直板（21），所述直板（21）的另一端滑动连接在凹槽（20）内，所述空腔（23）的侧壁固定连接有励磁线圈（26），所述空腔（23）内壁贯穿滑动连接有顶杆（24），且所述顶杆（24）的顶端延伸至空腔（23）内，所述顶杆（24）的底部侧壁固定连接有动线圈（25），所述顶杆（24）的侧壁对称固定连接有弹簧（27）；

所述机械手外壳（1）开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有抽屉（28），所述抽屉（28）内壁固定连接有两个分隔板（29），所述直板（21）内壁依次开设有三种宽度逐渐增大的滤孔（22）。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘机械手，其特征在于，所述机械手外壳（1）侧壁固定连接有集尘袋（40），集尘袋（40）内壁通过粗管（36）和滑腔（2）的两端固定连通，所述粗管（36）内设有出气单向阀，所述机械手外壳（1）内壁固定连接有卡座（41），所述卡座（41）内通过对称的弹簧弹性连接有两个卡块。

3.一种采摘机器人，包括机器人底座（31）及如权利要求2所述的果蔬采摘机械手，其特征在于，所述机器人底座（31）顶壁固定连接有电动推杆（30），所述电动推杆（30）的顶部通过L形杆（34）固定连接有电机（35），所述电机（35）的输出端固定连接在机械手外壳（1）侧壁，所述机械手外壳（1）转动连接在电动推杆（30）活动端的顶部，所述机器人底座（31）内壁开设有电池腔，所述电池腔内固定连接有蓄电池（32），所述蓄电池（32）和重力传感器（13）、通电线圈（3）、电磁铁（12）电性连接，所述蓄电池（32）通过逆变器和动线圈（25）电性连接，所述蓄电池和励磁线圈（26）电性连接。

4.一种如权利要求3所述的采摘机器人的采摘方法，其特征在于：

S1、获取并确定需要进行采摘果蔬的位置，电机（35）带动机械手外壳（1）转动一定的角度，电动推杆（30）推动机械手外壳（1）上下运动；

S2、接而果蔬从通孔（8）进入到机械手外壳（1）内压动重力传感器（13），弹性气囊（6）带动推板（7）对果蔬的枝干进行固定；

S3、接而机械爪（10）转动带动切割刀（11）将果蔬进行采摘分离，接着果蔬通过辊筒（15）进行清理表面污垢，最后在直板（21）上进行分类，从而最终获取多类别大小的果蔬。