[实用新型]基于方向盘操控的类球形水果采摘装置

摘要

一种基于方向盘操控的类球形水果采摘装置，机械部分由框架、摘果装置、可伸缩机械臂、转向装置、升降装置、传输收集装置连接构成。电路线路控制部分，主要由单片机STC89C52RC、L298N电机驱动模块、PCA9685舵机驱动模块构成。通过方向盘带动可伸缩机械臂和摘果装置全方位采摘水果；采摘效率高，可以实现对类球形水果的采摘，通过单片机附加简单的程序，实现机电一体化，解放劳动力；操作简单方便。

主权项

1.一种基于方向盘操控的类球形水果采摘装置，其特征在于，机械部分由框架、摘果装置、可伸缩机械臂、转向装置、升降装置、传输收集装置连接构成；摘果装置的啮合齿块a和啮合齿块b通过螺栓与固定板连接，啮合齿块a通过螺栓与闭合爪a连接，啮合齿块b通过螺栓与闭合爪b连接，闭合爪a通过连杆a与固定板辅助连接，闭合爪b通过连杆b与固定板辅助连接，并由螺栓固定，剪切刀a通过螺栓固定在闭合爪a中，剪切刀b通过螺栓固定在闭合爪b中，该装置的动力由舵机a提供，舵机a与啮合齿块b通过螺栓固定；可伸缩机械臂的上机械臂前端与摘果装置的固定板通过螺栓连接，上机械臂尾端通过过盈配合固定在转向节的一端中，转向节的另一端与下机械臂前端通过过盈配合固定，下机械臂具有电动伸缩功能，动力由电机提供，鱼目轴承固定在下机械臂尾端，三自由度的活动节通过直线轴承套在下机械臂上；上机械臂上套有一个可移动套筒，可移动套筒上通过螺栓固定有支杆，舵机b通过螺栓固定在转向节上，舵机b上通过螺栓固定有摆杆，连杆一端与支杆通过螺栓连接，另一端与摆杆通过螺栓连接，在各机构的精准配合下实现定位采摘；转向装置的方向盘通过光轴a与万向联轴器上端连接，并由顶丝固定，光轴a通过方向盘固定架支撑，方向盘固定架通过螺栓固定在顶板上，万向联轴器下端连有光轴b通过光轴座a由螺栓固定在顶板上，齿轮a套在光轴b上并由顶丝固定，顶板上通过螺栓固定有滑道组，滑道组上固定有齿条a与齿轮a啮合实现传动，齿条a上通过螺栓固定有两个滑动支撑座a和滑动支撑座b，转向杆尾套固定在光轴b上，连杆a、连杆b分别穿过滑动支撑座a和滑动支撑座b，一端与转向杆尾套连接，另一端分别连有转向节a和转向节b，转向节a和转向节b之间通过连杆c连接，下机械臂的鱼目轴承套在连杆c上；底板通过螺栓固定在框架上，底板上通过螺栓固定四个法兰直线轴承a，四个轴承座a连有四根光轴c通过螺栓固定在顶板上，四根光轴c上套有压簧辅助支撑顶板；升降装置的电木板a和电木板c上通过螺栓共固定有八个光轴座b和八个齿条座，四根光轴d和四根齿条b两端分别套在光轴座b和齿条座中，电木板b上通过螺栓固定有四个法兰直线轴承b并分别穿入四根光轴d中，光轴e上套有齿轮b、齿轮c并由顶丝固定，光轴e安装在轴承座b、轴承座c上，光轴f上套有齿轮d、齿轮e、链轮a并由顶丝固定，光轴f安装在轴承座d、轴承座e上，光轴g上套有齿轮f、齿轮g、链轮b并由顶丝固定，光轴g安装在轴承座f、轴承座g上；轴承座b、轴承座c、轴承座d、轴承座e、轴承座f、轴承座g、电机a通过螺栓固定在电木板b上，齿轮h通过顶丝固定在电机输出轴上，齿轮b、齿轮c、齿轮f、齿轮g分别与四根齿条b啮合，齿轮d与齿轮h啮合，齿轮c与齿轮e啮合，电木板b上通过螺栓固定有两个光轴座c，电木板d上通过螺栓固定有两个法兰直线轴承c，两根光轴h分别穿入两个法兰直线轴承c，两根光轴h安装在光轴座上，两个轴套套装在两根光轴h上，轴套与可伸缩机械臂的活动节连接，四个法兰支杆两端分别通过螺栓与电木板c和电木板d固定；从而可使升降装置达到平稳升降、任意位置点停；传输收集装置的柔性管道一端通过螺栓固定在摘果装置的固定板上，另一端通过螺栓固定在叶片传送带的侧板上，侧板通过螺栓固定在框架上，框架上的均布四个轴承座h，呈等腰梯形分布，轴承座h上安装有四根光轴i，光轴i安装有同步带轮；叶片传送带安装在四个同步带轮，将柔性管道b的一端固定在叶片传送带的出果口，另一端放入收集盒中，收集盒放在框架内，实现水果的保护收集；传输装置的叶片传送带的动力由电机b提供，电机b安装在电木板d上，电机b输出轴上的齿轮和安装在光轴i80上的齿轮啮合；电路线路控制部分，主要由单片机STC89C52RC、L298N电机驱动模块、PCA9685舵机驱动模块构成；第一块单片机STC89C52RC的36‑39引脚分别接第一个L298N电机驱动模块的IN4端、 IN3端、 IN2端、 IN1端，第一个L298N电机驱动模块的Out1‑Out4端接两个12V的直流电机M1、M2来控制车轮向前后左右移动；32‑33引脚接第二个L298N的IN4端、 IN3端，第二个L298N电机驱动模块的Out3‑Out4端接一个12V的电机a来控制升降装置的升降；34‑35引脚接第二个L298N的IN2端、IN1端，第二个L298N电机驱动模块的Out1‑Out2端接一个12V的直流电机M4来控制可伸缩机械臂的伸缩；单片机1的4、5引脚接舵机模块的SCL与SDA引脚实现对16路PWM舵机模块的控制；舵机a的PWM1引脚与舵机模块的1引脚相连，接收控制信号；舵机b的PWM2引脚与舵机模块的2引脚相连，接收控制信号；第二块单片机STC89C52RC的5、6引脚与第三块L298N模块的IN1与IN2引脚相连，第三个L298N电机驱动模块的Out1‑Out2端接一个12V的直流电机b84来控制传送带的传送；1引脚接第一个光电传感器的OUT引脚，接收光电传感器信号；2引脚接第二个光电传感器的OUT引脚，接收光电传感器信号。