[发明专利]一种可剪切果柄的苹果采摘机械手及其苹果采摘方法

权利要求书

1.一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，包括机械臂和末端执行器，末端执行器由机械臂驱动；其特征在于：所述的末端执行器包括三指夹持机构、果柄剪切机构和支撑机构；所述的三指夹持机构包括手指、手指安装架、绳子连接板、法兰螺母、导杆、丝杆和步进电机；所述的手指安装架固定在支撑机构上；三个手指沿手指安装架周向均布；所述手指的中部与手指安装架通过销轴铰接，并通过扭簧连接；手指尾部与绳子连接板通过钢丝绳连接；所述的绳子连接板与法兰螺母固定，并与导杆构成滑动副；法兰螺母与丝杆构成螺旋副；导杆固定在支撑机构上；所述的丝杆与步进电机的输出轴通过联轴器连接；步进电机的底座固定在支撑机构上；所述的果柄剪切机构包括传动轴二、球面刀片二、球面刀片一、蜗轮蜗杆副一、传动轴一、蜗轮蜗杆副二和驱动电机；所述的传动轴二与支撑机构构成转动副；轴套一固定在传动轴二上；所述球面刀片一的一端空套在传动轴二上，并与轴套一固定；蜗轮蜗杆副一的蜗轮固定在传动轴二上，且位于轴套一内端；所述球面刀片二的一端与定位套筒固定；定位套筒空套在传动轴二上，且位于轴套一外端；传动轴二外端的外螺纹与紧固螺母一连接；所述的紧固螺母一压紧定位套筒；蜗轮蜗杆副一的蜗杆与蜗轮蜗杆副一的蜗轮啮合，并与支撑机构构成转动副；所述的传动轴一与支撑机构构成转动副；所述球面刀片一的另一端与套筒一固定；所述的套筒一空套在传动轴一上；轴套二固定在传动轴一上，且位于套筒一外端；所述球面刀片二的另一端空套在传动轴一上，并与轴套二固定；蜗轮蜗杆副二的蜗轮固定在传动轴一上，且位于套筒一内端；传动轴一外端的外螺纹与紧固螺母二连接；所述的紧固螺母二压紧轴套二；蜗轮蜗杆副二的蜗杆与蜗轮蜗杆副二的蜗轮啮合，并与支撑机构构成转动副；蜗轮蜗杆副一和蜗轮蜗杆副二的蜗杆分别由一个驱动电机驱动；所述球面刀片一和球面刀片二的两侧都设有刀刃。

2.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的扭簧套置在销轴上，一端与手指固定，另一端与手指安装架固定。

3.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的钢丝绳穿过手指安装架和支撑机构上对应位置的通孔。

4.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的传动轴二上空套有垫片，垫片置于球面刀片二和球面刀片一之间。

5.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的传动轴二上空套有套筒二，套筒二置于轴套一和蜗轮之间。

6.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的蜗杆与驱动电机的输出轴通过联轴器连接；驱动电机的底座固定在支撑机构上。

7.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的蜗杆与盖板构成转动副；所述的盖板与支撑机构通过螺钉连接。

8.根据权利要求1所述一种可剪切果柄的苹果采摘机械手，其特征在于：所述的支撑机构包括平台、双头螺柱和底板；所述的平台与底板通过双头螺柱固定连接；手指安装架与平台固定；导杆固定在底板上；步进电机的底座与电机架一固定，电机架一与底板固定；传动轴二和传动轴一与平台开设的同轴设置的两个铰接孔分别构成转动副；驱动电机的底座与电机架二固定，电机架二与平台固定。