一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手，適用于核桃等硬質(zhì)堅(jiān)果的采摘工作。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)由于退耕還林工程的實(shí)施使全國(guó)經(jīng)濟(jì)林面積迅速擴(kuò)大，核桃、板栗、榛子和銀杏等特色林果，己形成了一些特色干果產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
[0003]采摘收獲約占整個(gè)作業(yè)量的33%?50%。由于采摘作業(yè)的復(fù)雜性，采摘自動(dòng)化程度仍然很低，目前國(guó)內(nèi)水果采摘作業(yè)基本上都是人工進(jìn)行。果實(shí)采摘作業(yè)季節(jié)性強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)用高，因此保證果實(shí)適時(shí)、快速采收和降低收獲作業(yè)費(fèi)用是果農(nóng)增收急需解決的問題。
[0004]堅(jiān)果采摘執(zhí)行器作為堅(jiān)果采摘機(jī)與外界環(huán)境互相作用的最后執(zhí)行部件一直受到研究人員的關(guān)注。尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究領(lǐng)域，由于機(jī)器人操作對(duì)象的特殊性，采摘執(zhí)行器的研究成為了果實(shí)采摘機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0005]當(dāng)前美國(guó)、法國(guó)等國(guó)采用振搖采摘機(jī)械的結(jié)構(gòu)，一般由單一的定沖程推搖機(jī)發(fā)展到慣性式振搖機(jī)、氣力振搖機(jī)等多種類型的果園采摘機(jī)械。但其搖振方式單一，要使果實(shí)從果樹樹枝上震落，需要產(chǎn)生足夠的振動(dòng)力，往往耗能較大，效率不高，其夾持位置在樹干底部，靠近果樹根部，由于振動(dòng)的動(dòng)力較大，易對(duì)果樹的根部造成損傷。綜上所述，目前急需一種采摘效率高、采摘高度不受限制、不傷害果樹并節(jié)省人力物力的自動(dòng)堅(jiān)果采摘設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有采摘設(shè)備存在的采摘效率低、采摘高度受限及采摘過程中傷及樹干、浪費(fèi)人力的問題，提供了一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種堅(jiān)果采摘機(jī)械手，包括一個(gè)機(jī)架，機(jī)架的結(jié)構(gòu)為，兩根水平平行放置的底座角鋼焊接于一根連接角鋼的兩端，連接角鋼位于底座角鋼的一端，在兩根底座角鋼另一端之間焊接一個(gè)角鋼座，在角鋼座中部鉸接一個(gè)液壓缸尾部支撐座，液壓缸的缸筒與液壓缸尾部支撐座鉸接，兩根底座角鋼的中部豎直焊接兩個(gè)相互平行的短支撐角鋼，在連接角鋼上豎直焊接了兩根相互平行的長(zhǎng)支撐角鋼，其特征在于，還包括一個(gè)采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)和一個(gè)滑移機(jī)構(gòu)，采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸，旋轉(zhuǎn)主軸上裝有等距離的5個(gè)載指圓盤，旋轉(zhuǎn)主軸上開有鍵槽和固定軸用緊定擋圈的槽口，載指圓盤在旋轉(zhuǎn)主軸上通過平頭圓鍵和軸用緊定擋圈實(shí)現(xiàn)軸向和徑向定位，載指圓盤的徑向有8個(gè)孔，每個(gè)載指圓盤徑向的8個(gè)孔裝有8個(gè)仿生采摘指，滑移機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)軌道、液壓馬達(dá)架、滑移塊、滑移支架、彈簧架、軸承座以及傳動(dòng)軸，滑動(dòng)軌道用螺栓固定在滑移支架中部，滑動(dòng)塊為方型鋼板，滑移塊滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)軌道的滑槽中，液壓馬達(dá)架焊接在滑移塊上，液壓馬達(dá)架焊接在滑移支架的內(nèi)側(cè)，軸承座的左右兩側(cè)，一個(gè)液壓馬達(dá)固定在液壓馬達(dá)架上，液壓馬達(dá)架下方用螺栓安裝一對(duì)軸承座，傳動(dòng)軸穿過軸承座安裝在液壓馬達(dá)架下方，滑動(dòng)塊的末端安裝了兩個(gè)彈簧架，每個(gè)彈簧架由一根彈簧套在一根彈簧桿上構(gòu)成，液壓馬達(dá)的輸出齒輪通過一個(gè)傳動(dòng)鏈條與傳動(dòng)軸一端上的傳動(dòng)齒輪連接，傳動(dòng)軸的另一端通過聯(lián)軸器與采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)主軸的后端連接，液壓缸的活塞桿與滑移支架末端的液壓缸頭部連接座鉸接，在短支撐角鋼的頂部有兩個(gè)孔，孔中安插一個(gè)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過一對(duì)軸承座安裝在滑移支架后部，滑移支架前端固定在長(zhǎng)支撐角鋼頂端。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案包括:
[0010]所述的仿生采摘指上套裝有橡膠指套。
[0011]從旋轉(zhuǎn)主軸前端到旋轉(zhuǎn)主軸后端的第一個(gè)載指圓盤上裝有的仿生采摘指的直指部分長(zhǎng)度為200mm，彎指部分長(zhǎng)度為110mm，彎角為135度；從旋轉(zhuǎn)主軸前端到旋轉(zhuǎn)主軸后端的第二個(gè)載指圓盤上裝有的仿生采摘指的直指部分長(zhǎng)度為250_，彎指部分長(zhǎng)度為120_，彎角為135度；從旋轉(zhuǎn)主軸前端到旋轉(zhuǎn)主軸后端的第三個(gè)載指圓盤上裝有的仿生采摘指的直指部分長(zhǎng)度為300mm，彎指部分長(zhǎng)度為130mm，彎角為135度；從旋轉(zhuǎn)主軸前端到旋轉(zhuǎn)主軸后端的第四個(gè)載指圓盤上裝有的仿生采摘指的直指部分長(zhǎng)度為350_，彎指部分長(zhǎng)度為140mm，彎角為135度；從旋轉(zhuǎn)主軸前端到旋轉(zhuǎn)主軸后端的第五個(gè)載指圓盤上裝有的仿生采摘指的直指部分長(zhǎng)度為400mm，彎指部分長(zhǎng)度為150mm，彎角為135度；并且每個(gè)仿生采摘指均向旋轉(zhuǎn)主軸前端方向彎曲，相鄰的兩個(gè)載指圓盤之間的距離為200mm。
[0012]所述的短支撐角鋼和長(zhǎng)支撐角鋼之間焊接有固定角鋼，所述的兩根短支撐角鋼之間也焊接有固定角鋼，兩根長(zhǎng)支撐角鋼之間也焊接有固定角鋼。
[0013]本發(fā)明所述的堅(jiān)果采摘機(jī)械設(shè)有本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械包括采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)、滑移機(jī)構(gòu)、液壓缸、彈簧架、機(jī)架以及液壓馬達(dá)。旋轉(zhuǎn)主軸上的仿生采摘指模仿人工擼指致使堅(jiān)果果柄撕斷的收獲原理，使堅(jiān)果從樹上掉落下去。機(jī)架上方的滑移機(jī)構(gòu)裝有滑移塊，采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以通過滑移塊的滑移來調(diào)整采摘的位置，機(jī)架的末端裝有液壓缸，可以通過液壓缸的運(yùn)動(dòng)來調(diào)整采摘的高度。從而實(shí)現(xiàn)了多方位、多角度、大范圍移動(dòng)，同時(shí)滿足了不同品種、不同位置、不同距離、不同高度以及不同成熟度的堅(jiān)果采摘需要。在實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲堅(jiān)果的同時(shí)，可以在不傷果，不傷樹干以及枝條的情況下實(shí)現(xiàn)高效采果、并節(jié)能減排。采用本項(xiàng)目研制的堅(jiān)果采摘機(jī)械能減少勞動(dòng)力，大大降低勞動(dòng)成本，大幅提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0015]圖1為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中仿生采摘指的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中載指圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中滑移機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0020]圖6為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中滑移機(jī)構(gòu)的軸二測(cè)視圖；
[0021]圖7為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中滑動(dòng)軌道的示意圖；
[0022]圖8為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中滑移塊、彈簧架示意圖；
[0023]圖9為本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中傳動(dòng)鏈輪的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10位本發(fā)明所述的一種堅(jiān)果采摘機(jī)械手中的機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1.米摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，2.聯(lián)軸器，3.傳動(dòng)軸，4.機(jī)架，5.滑移機(jī)構(gòu)，6.液壓馬達(dá)，7.傳動(dòng)鏈輪，8.液壓缸，9.旋轉(zhuǎn)軸、10.軸用緊定擋圈、11.仿生采摘指，12.載指圓盤，13.平頭圓鍵，14.滑動(dòng)軌道，15.液壓馬達(dá)架，16.滑移塊，17.為滑移支架、18.彈簧架，19.橡膠指套，20.輸出齒輪，21.傳動(dòng)齒輪，22.連接角鋼，23.底座角鋼，24.角鋼座，25.液壓缸尾部支撐座，26.長(zhǎng)支撐角鋼，27.短支撐角鋼，28.固定角鋼，29.液壓缸頭部連接座，30.轉(zhuǎn)軸，31.軸承座，32.軸承座。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
[0027]—種堅(jiān)果采摘機(jī)械手，包括一個(gè)機(jī)架4，兩根水平平行放置的長(zhǎng)度為1.6m的底座角鋼23焊接于一根連接角鋼22的左右兩端，連接角鋼22位于底座角鋼的右端，在距離底座角鋼23左端160mm處焊接一個(gè)角鋼座24，在此角鋼座24中部鉸接一個(gè)液壓缸尾部支撐座25，液壓缸8的缸筒通過螺栓連接的方式將液壓缸尾部支撐座25與之連接，從而完成了和機(jī)架4末端的鉸接，兩根底座角鋼23的中部豎直焊接兩個(gè)相互平行的短支撐角鋼27，在連接角鋼22上豎直焊接了兩根相互平行的長(zhǎng)支撐角鋼26，還包括一個(gè)采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)I和一個(gè)滑移機(jī)構(gòu)5，采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)I包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸9，旋轉(zhuǎn)主軸9上裝有等距離的5個(gè)載指圓盤12，旋轉(zhuǎn)主軸9上開有鍵槽和固定軸用緊定擋圈10的槽口，載指圓盤12在旋轉(zhuǎn)主軸9上通過平頭圓鍵13和軸用緊定擋圈10實(shí)現(xiàn)軸向和徑向定位，載指圓盤12的徑向有8個(gè)孔，每個(gè)載指圓盤12徑向的8個(gè)孔裝有8個(gè)仿生采摘指11，滑移機(jī)構(gòu)5包括滑動(dòng)軌道14、液壓馬達(dá)架15、滑移塊16、滑移支架17，彈簧架18，軸承座32以及傳動(dòng)軸3，滑移支架17傾斜固定在機(jī)架4前端頂部，滑動(dòng)軌道14用螺栓固定在滑移支架17中部，滑動(dòng)塊16為方型鋼板，滑移塊16滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)軌道14的滑槽中，液壓馬達(dá)架15焊接在滑移塊16