[发明专利]一种果蔬采摘机械手、采摘机器人及其采摘方法

说明书

本发明公开了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、四个机械爪和两个辊筒；本发明还公开了一种采摘机器人，包括机器人底座及如权利要求至任一所述的果蔬采摘机械手；本发明还公开了一种采摘机器人采摘方法，S1、获取并确定需要进行采摘果蔬的位置，电机带动机械手外壳转动一定的角度，电动推杆推动机械手外壳上下运动。本发明通过设置弹性气囊、机械手外壳和磁流变液等结构，使推板共同对果蔬的枝干进行固定，方便采摘，磁体吸引该电磁铁和对应的机械爪顺时针转动，机械爪上的切割刀对果蔬的枝干进行切割，随后辊筒表面的刷毛对果蔬表面进行刷洗，果蔬清洗完后在直板上滚动，从而快速的进行分类。

技术领域

本发明涉及果蔬采摘技术领域，尤其涉及一种果蔬采摘机械手、采摘机器人及其采摘方法。

背景技术

近年来，对于农业果蔬的采摘工作已经逐渐从大范围的人工操作逐渐转向采摘机器人工作，使得采摘这类劳动密集型工作逐渐向自动化方向发展，采摘机器人作为农业机器人的重要类型，其作用在于能够降低工人劳动强度和生产费用，提高劳动生产率和产品质量，保证果实适时采收，从而具有很大发展的潜力。

但是现有的采摘机器人在对果蔬采摘的过程中，往往是利用切割装置将果蔬的枝干剪断，从而使得果蔬掉落在收集网内，采摘的果蔬大小需要后期进行分拣分类，仍然需要消耗较多的人力成本，与此同时，现有的采摘机器人大多适用于果树上水果的采摘，在采摘过程中不能较好地固定果蔬，从而会在切割枝干的过程中对果蔬产生误伤，进而影响到果蔬的采摘质量，同时也会因枝干的柔韧性使得枝干在切割接触时弹开。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种果蔬采摘机械手、采摘机器人及其采摘方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

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、四个机械爪和两个辊筒，所述机械手外壳的顶壁开设有滑腔，所述滑腔的内壁嵌设有通电线圈，所述滑腔内壁通过支座固定连接有磁致伸缩棒，所述磁致伸缩棒的两端均固定连接有活塞，所述活塞密封滑动连接在滑腔内，所述机械手外壳顶壁开设有通孔，所述通孔内壁对称固定连接有弹性气囊，每个所述弹性气囊内均装有磁流变液，每个所述弹性气囊的一端均固定连接有推板，所述机械手外壳内壁通过转轴转动连接有四个机械爪，相邻的两个所述机械爪互相垂直，所述机械爪由矩形滤网框和切割刀焊接组成，每个所述机械爪的侧壁均固定连接有重力传感器，每个所述机械爪内壁均嵌设有电磁铁，所述机械手外壳内壁通过第一转杆和第二转杆转动连接有对果蔬表面进行清理的清洁部件。

优选地，所述清洁部件包括分别焊接固定在第一转杆和第二转杆上的两个辊筒，每个所述辊筒外部均固定连接有多个刷毛，所述刷毛由高分子尼龙材料制成。

优选地，每个所述辊筒内壁均开设有环形腔，所述环形腔的内壁开设有多个吸尘孔，所述环形腔通过软管和滑腔的两端固定连通，所述软管内设有进气单向阀。

优选地，所述第一转杆侧壁固定连接有叶轮，所述机械手外壳内壁固定连接有喷头，所述喷头通过圆管和滑腔中间位置的内壁固定连通。

优选地，所述机械手外壳内壁嵌设有磁体，所述机械手外壳的内壁开设有空腔，所述机械手外壳内壁开设有凹槽，所述机械手外壳内壁转动连接有直板，所述直板的另一端滑动连接在凹槽内，所述空腔的侧壁固定连接有励磁线圈，所述空腔内壁贯穿滑动连接有顶杆，且所述顶杆的顶端延伸至空腔内，所述顶杆的底部侧壁固定连接有动线圈，所述顶杆的侧壁对称固定连接有弹簧。

优选地，所述机械手外壳开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有抽屉，所述抽屉内壁固定连接有两个分隔板，所述直板内壁依次开设有三种宽度逐渐增大的滤孔。

优选地，所述机械手外壳侧壁固定连接有集尘袋，集尘袋内壁通过粗管和滑腔的两端固定连通，所述粗管内设有出气单向阀，所述机械手外壳内壁固定连接有卡座，所述卡座内通过对称的弹簧弹性连接有两个卡块。