去梗式采摘手爪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種去梗式采摘手爪。本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪，包括：果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，果梗夾持機(jī)構(gòu)、果梗拉斷機(jī)構(gòu)；上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，用于將目標(biāo)果實(shí)與果苗上的其它果實(shí)分離，并夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體；上述果梗夾持機(jī)構(gòu)，用于在上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果梗；上述果梗拉斷機(jī)構(gòu)，與上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)連接，用于在上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體，并且上述果梗夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果梗時(shí)，拉動(dòng)上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離。本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)果實(shí)的去梗采摘，防止帶梗果實(shí)在運(yùn)輸過程中，果梗對(duì)果體造成損傷。
【專利說明】
去梗式采摘手爪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)智能設(shè)備技術(shù)，尤其涉及一種去梗式采摘手爪。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采摘機(jī)器人己在采摘作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。而采摘手爪作為采摘機(jī)器人的一個(gè)重要部分，其設(shè)計(jì)的好壞將直接關(guān)系到采摘作業(yè)的效率以及果實(shí)采摘的效果。
[0003]番茄果實(shí)具有簇生的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為多個(gè)大小不一的果實(shí)相互接觸、聚集成串。并且番茄果實(shí)較柔嫩。番茄果實(shí)的簇生、柔嫩的特點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)一種用來采摘番茄的采摘手爪的工作，變得更加困難。
[0004]目前，采摘番茄時(shí)，主要采用旋擰式的采摘手爪來實(shí)現(xiàn)番茄果實(shí)與果苗的分離。當(dāng)套筒內(nèi)的氣囊夾持番茄果實(shí)后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在往返扭轉(zhuǎn)作用下，使番茄果實(shí)與果苗在果結(jié)離層處分離。
[0005]采用上述采摘手爪來采摘番茄時(shí)，采摘下來的番茄上帶有果梗。在番茄運(yùn)輸過程中，果梗的存在容易造成番茄果體的損傷，損壞番茄果體的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種去梗式采摘手爪，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)的去梗采摘，防止帶梗果實(shí)在運(yùn)輸過程中，果梗對(duì)果體造成損傷。
[0007]本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪，包括:果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)、果梗夾持機(jī)構(gòu)、果梗拉斷機(jī)構(gòu)；
[0008]上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，用于將目標(biāo)果實(shí)與果苗上的其它果實(shí)分離，并夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體；
[0009]上述果梗夾持機(jī)構(gòu)，用于在上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果梗；
[0010]上述果梗拉斷機(jī)構(gòu)，與上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)連接，用于在上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果體，并且上述果梗夾持機(jī)構(gòu)夾持上述目標(biāo)果實(shí)的果梗時(shí)，拉動(dòng)上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述果梗夾持機(jī)構(gòu)包括:轉(zhuǎn)動(dòng)部件、不動(dòng)部件、果梗夾持部件;其中，
[0012]上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件與上述不動(dòng)部件之間設(shè)置有滑動(dòng)軸承，上述果梗夾持部件與上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件滑動(dòng)連接，并與上述不動(dòng)部件固定連接，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件相對(duì)上述不動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述果梗夾持部件相對(duì)上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上述果梗夾持部件的開啟或閉合。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括，電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、外連接桿、轉(zhuǎn)動(dòng)盤;其中，
[0014]上述電機(jī)與上述主動(dòng)齒輪連接，用于驅(qū)動(dòng)上述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0015]上述主動(dòng)齒輪與上述從動(dòng)齒輪嚙合，用于帶動(dòng)上述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0016]上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤與上述從動(dòng)齒輪同軸平行設(shè)置，上述外連接桿連接上述從動(dòng)齒輪和上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤。
[0017]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述轉(zhuǎn)動(dòng)部件還包括，連接環(huán)，上述連接環(huán)設(shè)置在上述從動(dòng)齒輪和上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間，并與上述從動(dòng)齒輪、上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤同軸平行設(shè)置，上述連接環(huán)固定在上述外連接桿上。
[0018]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述不動(dòng)部件包括，固定套筒、內(nèi)連接桿、固定盤;其中，
[0019]上述固定套筒與上述固定盤同軸平行設(shè)置，上述內(nèi)連接桿連接上述固定套筒與上述固定盤；
[0020]上述滑動(dòng)軸承為兩個(gè)，其中，上述固定盤與上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間設(shè)置有一個(gè)上述滑動(dòng)軸承，上述從動(dòng)齒輪設(shè)置在上述固定套筒外壁上，上述從動(dòng)齒輪與上述固定套筒之間設(shè)置有一個(gè)上述滑動(dòng)軸承。
[0021]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述果梗夾持部件包括兩夾持鉗，上述兩夾持鉗分別與上述固定盤固定連接，與上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤滑動(dòng)連接，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)上述固定盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述兩夾持鉗的閉合或開啟。
[0022]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述兩夾持鉗閉合時(shí)接觸的端面具有刃部。
[0023]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)包括，內(nèi)筒和設(shè)置在內(nèi)筒內(nèi)壁上的多組可充放氣的氣囊，上述多組可充放氣的氣囊等距離的設(shè)置在上述內(nèi)筒的內(nèi)壁上。
[0024]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，上述果梗拉斷機(jī)構(gòu)包括氣缸，上述氣缸的活塞桿與上述內(nèi)筒連接;上述固定套筒設(shè)置在上述氣缸外壁上。
[0025]進(jìn)一步地，本發(fā)明一實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，還包括:電機(jī)固定板和底座，上述電機(jī)安裝在上述電機(jī)固定板上，上述氣缸安裝在上述底座上。
[0026]本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪，通過設(shè)置能夠?qū)⒛繕?biāo)果實(shí)與果苗上的其他果實(shí)分離、并能夠夾持目標(biāo)果實(shí)的果體的果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu);能夠在果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，夾持目標(biāo)果實(shí)的果梗的果梗夾持機(jī)構(gòu)；以及與果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)連接，并能夠帶動(dòng)果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離的果梗拉斷機(jī)構(gòu);使得通過該去梗式采摘手爪采摘到的目標(biāo)果實(shí)，不包含果梗，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)果實(shí)的去梗采摘，有利于防止果體的運(yùn)輸損傷。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的去梗式采摘手爪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪氣缸處于伸出狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪氣缸處于收縮狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為圖2的剖視圖；
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪的果梗夾持部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記說明:
[0034]100:果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)；
[0035]200:果梗夾持機(jī)構(gòu)；
[0036]300:果梗拉斷機(jī)構(gòu)；
[0037]400:目標(biāo)果實(shí)；
[0038]401:果梗；
[0039]402:果體；
[0040]201:轉(zhuǎn)動(dòng)部件；
[0041 ]202:不動(dòng)部件；
[0042]203:果梗夾持部件；
[0043]1:內(nèi)筒；
[0044]2:氣囊；
[0045]21:氣源接口；
[0046]3:氣缸；
[0047]31:活塞桿；
[0048]4:固定套筒；
[0049]5:內(nèi)連接桿；
[0050]6:固定盤；
[0051]7:電機(jī)；
[0052]8:主動(dòng)齒輪；
[0053]9:從動(dòng)齒輪；
[0054]10:外連接桿；
[0055]11:轉(zhuǎn)動(dòng)盤；
[0056]12、13:滑動(dòng)軸承；
[0057]14:無耳卡簧；
[0058]15:卡簧；
[0059]16:夾持鉗；
[0060]161:刃部；
[0061]17:連接環(huán)；
[0062]18:電機(jī)固定板；
[0063]19:底座。
【具體實(shí)施方式】
[0064]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0065]實(shí)施例一
[0066]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的去梗式采摘手爪的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1，本實(shí)施例提供的采摘手抓，包括:果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100、果梗夾持機(jī)構(gòu)200、果梗拉斷機(jī)構(gòu)300;
[0067]其中，果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100，用于將目標(biāo)果實(shí)400與果苗上的其它果實(shí)分離，并夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402;
[0068]果梗夾持機(jī)構(gòu)200，用于在果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402時(shí)，夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401 ；
[0069]果梗拉斷機(jī)構(gòu)300，與果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100連接，用于在果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402，并且果梗夾持機(jī)構(gòu)200夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401時(shí)，拉動(dòng)果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)400的果體402與果梗401分離。
[0070]具體地，果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100可以為充氣的、橡膠材料制成的、可活動(dòng)的手狀結(jié)構(gòu)。采摘果實(shí)之前，該果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100處于張開狀態(tài)，當(dāng)該果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100將目標(biāo)果實(shí)400與果苗上的其他果實(shí)分離后，該果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100閉合，以夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402。
[0071]或者，果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100為彈性材料制成的桶狀物，當(dāng)目標(biāo)果實(shí)400處于該桶狀的果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100內(nèi)時(shí)，該桶狀的果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100能夠發(fā)生彈性變形，以將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾緊。
[0072]需要說明的是，果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)并不限于上面提供的兩種形式，任何能夠?qū)⒛繕?biāo)果實(shí)與果苗上的其他果實(shí)分離，并能夠在不損傷目標(biāo)果實(shí)的情況下，夾持目標(biāo)果實(shí)的結(jié)構(gòu)，均可以采用。
[0073]具體地，果梗夾持機(jī)構(gòu)200可以采用控制臂控制的夾子、鉗子、鑷子等。當(dāng)果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402時(shí)，控制臂控制上述夾子或鉗子或鑷子移動(dòng)到目標(biāo)果實(shí)400的果梗401處，并控制上述夾子或鉗子或鑷子夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401。
[0074]具體地，果梗拉斷機(jī)構(gòu)300可以采用控制臂控制的連接桿，該連接桿與果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100連接，當(dāng)果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)100夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402，且果梗夾持機(jī)構(gòu)200夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401時(shí)，控制臂控制連接桿沿目標(biāo)果實(shí)側(cè)的反方向移動(dòng)，以將目標(biāo)果實(shí)400在果體402和果梗401的連接處拉斷，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)400的果體402與果梗401分離。
[0075]本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪，通過設(shè)置能夠?qū)⒛繕?biāo)果實(shí)與果苗上的其他果實(shí)分離、并能夠夾持目標(biāo)果實(shí)的果體的果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu);能夠在果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，夾持目標(biāo)果實(shí)的果梗的果梗夾持機(jī)構(gòu)；以及與果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)連接，并能夠帶動(dòng)果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離的果梗拉斷機(jī)構(gòu);使得通過該去梗式采摘手爪采摘到的目標(biāo)果實(shí)，不包含果梗，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)果實(shí)的去梗采摘，有利于防止果體的運(yùn)輸損傷。
[0076]實(shí)施例二
[0077]下面介紹一個(gè)具體的實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪。
[0078]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪氣缸處于伸出狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪氣缸處于收縮狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2的剖視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪的果梗夾持部件的結(jié)構(gòu)示意圖。下面將結(jié)合圖2至圖5，詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例二提供的去梗式采摘手爪的結(jié)構(gòu)及工作原理。
[0079]請同時(shí)參照圖2至圖4，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)包括，內(nèi)筒I和設(shè)置在內(nèi)筒I內(nèi)壁上的多組可充放氣的氣囊2，多組可充放氣的氣囊2等間隔的設(shè)置在內(nèi)筒I的內(nèi)壁上。
[0080]具體的，氣囊2為聚氨酯橡膠軟質(zhì)薄膜，氣囊2上設(shè)置有氣源接口21，相應(yīng)地，內(nèi)筒I上設(shè)置有與氣囊2個(gè)數(shù)相等的通孔，氣囊2設(shè)置在內(nèi)筒I的內(nèi)壁上，氣囊2上的氣源接口 21穿過上述通孔，與內(nèi)筒I外的高壓氣源連接，以實(shí)現(xiàn)氣囊的充放氣操作。
[0081]此外，多組可充放氣的氣囊2為至少一組，優(yōu)選為三組或四組。當(dāng)多組可充放氣的氣囊2為一組時(shí)，依靠氣囊2與內(nèi)筒I內(nèi)壁的相互配合將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾緊，而當(dāng)多組可充放氣的氣囊2為一組以上時(shí)，則依靠氣囊2與氣囊2間的相互配合將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾緊。另外每組氣囊2的個(gè)數(shù)為至少一個(gè)，優(yōu)選為兩個(gè)。
[0082]需要說明的是，當(dāng)采用該果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)來夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402時(shí)，開始夾持前，氣囊2處于放氣狀態(tài)，當(dāng)目標(biāo)果實(shí)400的果體402進(jìn)入內(nèi)筒I內(nèi)時(shí)，控制內(nèi)筒I外的高壓氣源通過氣源接口 21對(duì)氣囊2進(jìn)行充氣，氣囊2充氣后，膨脹的氣囊2擠壓目標(biāo)果實(shí)400的果體402，將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾緊。當(dāng)需要夾持大小不同的目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，可以通過控制高壓氣源的輸出壓力來控制氣囊的膨脹狀態(tài)，進(jìn)而改變膨脹的氣囊對(duì)目標(biāo)果實(shí)的果體的擠壓力。
[0083]本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，通過將果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置為內(nèi)筒和等間隔設(shè)置在內(nèi)筒內(nèi)壁上的多組可充放氣的氣囊，不僅能夠通過內(nèi)筒將目標(biāo)果實(shí)與果苗上的其他果實(shí)分離，并通過充氣的氣囊來夾持目標(biāo)果實(shí)的果體;還能夠通過控制高壓氣源的輸出壓力來控制氣囊的充氣狀態(tài)，使氣囊實(shí)現(xiàn)不同程度的膨脹，進(jìn)而使氣囊能夠提供不同的夾持力，能夠用來夾持大小不同的目標(biāo)果實(shí)，以確保目標(biāo)果實(shí)的無損夾持。
[0084]進(jìn)一步地，請參照圖2至圖4，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，果梗拉斷機(jī)構(gòu)300包括氣缸3，氣缸3的活塞桿31與內(nèi)筒I連接。
[0085]具體地，氣缸3的活塞桿31的桿端通過螺母與內(nèi)筒I的筒底固定連接，內(nèi)筒I可以隨著氣缸3的活塞桿31的伸縮而運(yùn)動(dòng)。參照圖2及圖4，當(dāng)內(nèi)筒I將目標(biāo)果實(shí)400與果苗上的其他果實(shí)分離，且氣囊2充氣，將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾持時(shí)，活塞桿31處于伸出狀態(tài)。參照圖3，在氣囊2夾持目標(biāo)果實(shí)400的果體402，相應(yīng)地果梗夾持機(jī)構(gòu)夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401時(shí)，氣缸2的活塞桿31縮回，市動(dòng)內(nèi)同I移動(dòng)，從而在目標(biāo)果實(shí)400的果體402與果梗401的結(jié)合處將果梗401拉斷，實(shí)現(xiàn)了果體402與果梗401分離。
[0086]進(jìn)一步地，請同時(shí)參照圖2至圖5，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，果梗夾持機(jī)構(gòu)200包括:
[0087]轉(zhuǎn)動(dòng)部件201、不動(dòng)部件202、果梗夾持部件203;其中，
[0088]轉(zhuǎn)動(dòng)部件201與不動(dòng)部件202之間設(shè)置有滑動(dòng)軸承，果梗夾持部件203與轉(zhuǎn)動(dòng)部件201滑動(dòng)連接，并與不動(dòng)部件202固定連接，在轉(zhuǎn)動(dòng)部件201相對(duì)不動(dòng)部件202轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，果梗夾持部件203相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件201滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)果梗夾持部件203的開啟或閉合。
[0089]進(jìn)一步地，不動(dòng)部件201包括:固定套筒4、內(nèi)連接桿5、固定盤6，其中:
[0090]固定套筒4為一筒狀物，套設(shè)在氣缸3的外壁上，固定套筒4筒底中心具有一通孔，氣缸3的活塞桿31穿過上述通孔，并能夠沿著上述通孔伸縮。
[0091]固定盤6為一環(huán)狀物，橫截面面積優(yōu)選與固定套筒筒底橫截面面積相等，固定盤6位于內(nèi)筒I的筒口處的外壁上，與固定套筒4同軸平行設(shè)置。
[0092]內(nèi)連接桿5與內(nèi)筒I外壁相切，一端與固定套筒4筒底通過螺栓固定連接，另一端與固定盤6通過螺栓固定連接，當(dāng)然，也可以采用焊接的方式，將內(nèi)連接桿5的兩端分別與固定套筒4和固定盤6連接。
[0093]更為具體地，內(nèi)連接桿5為三根橫截面為長方形的連接桿，三根內(nèi)連接桿5沿著固定套筒4的圓周均勻分布。
[0094]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括:電機(jī)7、主動(dòng)齒輪8、從動(dòng)齒輪9、外連接桿10、轉(zhuǎn)動(dòng)盤11，其中:
[0095]電機(jī)7與主動(dòng)齒輪8連接，用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，主動(dòng)齒輪8的中心軸孔與電機(jī)7的軸配合安裝。
[0096]主動(dòng)齒輪8與從動(dòng)齒輪9嚙合，用于帶動(dòng)從動(dòng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0097]從動(dòng)齒輪9通過一個(gè)滑動(dòng)軸承12與固定套筒4同軸安裝；
[0098]轉(zhuǎn)動(dòng)盤11為一環(huán)狀物，設(shè)置在固定盤6的外面，與從動(dòng)齒輪9同軸平行設(shè)置，轉(zhuǎn)動(dòng)盤11與固定盤6之間設(shè)置有一個(gè)滑動(dòng)軸承13，轉(zhuǎn)動(dòng)盤11、滑動(dòng)軸承13、固定盤6組成同心圓結(jié)構(gòu)，依次從外向內(nèi)設(shè)置。
[0099]外連接桿10連接從動(dòng)齒輪9和轉(zhuǎn)動(dòng)盤11，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)盤11與從動(dòng)齒輪9的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，外連接桿1為三根橫截面呈長方形的連接桿，三根外連接桿10沿轉(zhuǎn)動(dòng)盤11的圓周均勾分布。
[0100]此外，進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，還包括:無耳卡簧14和卡簧15，無耳卡簧14卡合在滑動(dòng)軸承12與從動(dòng)齒輪9之間，卡簧15卡合在滑動(dòng)軸承12和固定套筒4之間。通過上述無耳卡簧和卡簧來實(shí)現(xiàn)從動(dòng)齒輪的軸向定位。
[0101]進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，還包括:連接環(huán)17，連接環(huán)17設(shè)置在從動(dòng)齒輪9與轉(zhuǎn)動(dòng)盤11之間，與從動(dòng)齒輪9、轉(zhuǎn)動(dòng)盤11同軸平行設(shè)置，并通過螺栓固定在外連接桿1上。需要說明的是，連接環(huán)17即可以固定在外連接桿1的內(nèi)側(cè)，也可以固定在外連接桿1的外側(cè)，優(yōu)選地，連接環(huán)固定在外連接桿1的內(nèi)側(cè)。當(dāng)然，連接環(huán)17還可以通過焊接的方法固定在外連接桿10上。
[0102]本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，通過在連接從動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)盤的外連接桿上設(shè)置連接環(huán)，連接環(huán)與從動(dòng)齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)盤同軸平行設(shè)置，能夠避免因外連接桿強(qiáng)度不夠等原因，造成在從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)盤不與從動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，外連接桿發(fā)生彎折的現(xiàn)象，保證轉(zhuǎn)動(dòng)盤與從動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0103]請參照圖5，進(jìn)一步地，果梗夾持部件203包括兩夾持鉗16，兩夾持鉗16分別與固定盤6固定連接，與轉(zhuǎn)動(dòng)盤11滑動(dòng)連接，在轉(zhuǎn)動(dòng)盤11相對(duì)固定盤6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩夾持鉗16的閉合或開啟。
[0104]具體地，兩夾持鉗16具有一固定端和一自由端，固定端上具有一滑槽161，固定端一方面通過螺栓與固定盤6固定連接，另一方面通過滑槽161與轉(zhuǎn)動(dòng)盤11滑動(dòng)連接。
[0105]本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，固定盤、轉(zhuǎn)動(dòng)盤均設(shè)置在內(nèi)筒的筒口處，通過固定盤不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)固定盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)兩夾持器的開啟與閉合。相對(duì)于采用夾子、鑷子等果梗夾持機(jī)構(gòu)在內(nèi)筒外部夾持目標(biāo)果實(shí)的果梗，能夠減少該去梗式采摘手爪接觸果實(shí)端的空間，避免果梗夾持機(jī)構(gòu)對(duì)簇生果實(shí)造成損傷;并且，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，通過電機(jī)來控制轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來控制夾持力的大小。
[0106]進(jìn)一步地，結(jié)合圖5，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，兩夾持鉗16閉合時(shí)接觸的端面具有刃部162。
[0107]本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，通過在兩夾持鉗閉合時(shí)接觸的端面時(shí)設(shè)置刃部，使得果梗拉斷機(jī)構(gòu)在將目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離時(shí)，果梗的拉斷變得更加容易。
[0108]進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪，還包括:電機(jī)固定板18和底座19，電機(jī)7安裝在電機(jī)固定板18上，氣缸3安裝在底座19上。
[0109]進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的采摘手抓，還可以包括:紅外傳感器(圖中未示出)，紅外傳感器設(shè)置在內(nèi)筒的筒口處，用于檢測目標(biāo)果實(shí)的果梗是否已經(jīng)到達(dá)果梗夾持部件的位置。
[0110]下面以采摘番茄為例，具體說明本實(shí)施例提供的去梗式采摘手爪的工作原理，請首先參照圖1和圖2，開始采摘前，該采摘手抓的氣缸3處于伸出狀態(tài)、氣囊2處于放氣狀態(tài)、兩夾持鉗16處于張開狀態(tài)。確定一目標(biāo)果實(shí)400，開始采摘時(shí)，采用一控制臂控制整個(gè)去梗式采摘手爪移動(dòng)，使上述目標(biāo)果實(shí)400進(jìn)入內(nèi)筒I，通過內(nèi)筒I實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)果實(shí)400與果苗上的其他果實(shí)分離，當(dāng)目標(biāo)果實(shí)400整體進(jìn)入內(nèi)筒I時(shí)，并且內(nèi)筒I筒口處的紅外線傳感器檢測到目標(biāo)果實(shí)400的果梗402已到達(dá)兩夾持鉗的位置時(shí)，控制電機(jī)7開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)齒輪9則通過外連接桿10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤11與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，由于兩夾持鉗16與固定盤6固定連接，與轉(zhuǎn)動(dòng)盤11滑動(dòng)連接，因此，在轉(zhuǎn)動(dòng)盤11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩夾持鉗16相對(duì)于固定盤6不動(dòng)，相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)盤11滑動(dòng)，進(jìn)而使兩夾持鉗16閉合，兩夾持鉗夾持目標(biāo)果實(shí)400的果梗401，兩夾持鉗16夾持果梗401后，電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著，接通外部的高壓氣源，通過氣源接口 21對(duì)氣囊2進(jìn)行充氣，氣囊2充氣后，膨脹的氣囊2將目標(biāo)果實(shí)400的果體402夾緊。此時(shí)，目標(biāo)果實(shí)400的果體402已被氣囊2夾緊，果梗401已被兩夾持鉗16夾緊。使氣缸3縮回，帶動(dòng)內(nèi)筒I縮回，從而將目標(biāo)果實(shí)400的果體402與果梗401分離，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)果實(shí)400的無梗采摘。
[0111]本發(fā)明提供的去梗式采摘手爪結(jié)構(gòu)簡潔、制造成本低、控制簡單，有利于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
[0112]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種去梗式采摘手爪，其特征在于，包括:果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)、果梗夾持機(jī)構(gòu)、果梗拉斷機(jī)構(gòu)； 所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，用于將目標(biāo)果實(shí)與果苗上的其它果實(shí)分離，并夾持所述目標(biāo)果實(shí)的果體； 所述果梗夾持機(jī)構(gòu)，用于在所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持所述目標(biāo)果實(shí)的果體時(shí)，夾持所述目標(biāo)果實(shí)的果梗； 所述果梗拉斷機(jī)構(gòu)，與所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)連接，用于在所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)夾持所述目標(biāo)果實(shí)的果體，并且所述果梗夾持機(jī)構(gòu)夾持所述目標(biāo)果實(shí)的果梗時(shí)，拉動(dòng)所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)果實(shí)的果體與果梗分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述果梗夾持機(jī)構(gòu)包括:轉(zhuǎn)動(dòng)部件、不動(dòng)部件、果梗夾持部件;其中， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件與所述不動(dòng)部件之間設(shè)置有滑動(dòng)軸承，所述果梗夾持部件與所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件滑動(dòng)連接，并與所述不動(dòng)部件固定連接，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件相對(duì)所述不動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述果梗夾持部件相對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述果梗夾持部件的開啟或閉合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括:電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、外連接桿、轉(zhuǎn)動(dòng)盤;其中， 所述電機(jī)與所述主動(dòng)齒輪連接，用于驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述主動(dòng)齒輪與所述從動(dòng)齒輪嚙合，用于帶動(dòng)所述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤與所述從動(dòng)齒輪同軸平行設(shè)置，所述外連接桿連接所述從動(dòng)齒輪和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件還包括:連接環(huán)，所述連接環(huán)設(shè)置在所述從動(dòng)齒輪和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間，并與所述從動(dòng)齒輪、所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤同軸平行設(shè)置，所述連接環(huán)固定在所述外連接桿上。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述不動(dòng)部件包括:固定套筒、內(nèi)連接桿、固定盤;其中， 所述固定套筒與所述固定盤同軸平行設(shè)置，所述內(nèi)連接桿連接所述固定套筒與所述固定盤； 所述滑動(dòng)軸承為兩個(gè)，其中，所述固定盤與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間設(shè)置有一個(gè)所述滑動(dòng)軸承，所述從動(dòng)齒輪設(shè)置在所述固定套筒外壁上，所述從動(dòng)齒輪與所述固定套筒之間設(shè)置有一個(gè)所述滑動(dòng)軸承。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述果梗夾持部件包括:兩夾持鉗，所述兩夾持鉗分別與所述固定盤固定連接，與所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤滑動(dòng)連接，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)所述固定盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述兩夾持鉗的閉合或開啟。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述兩夾持鉗閉合時(shí)接觸的端面具有刃部。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的去梗式采摘手抓，其特征在于，所述果實(shí)分離夾持機(jī)構(gòu)包括:內(nèi)筒和設(shè)置在內(nèi)筒內(nèi)壁上的多組可充放氣的氣囊，所述多組可充放氣的氣囊等間隔的設(shè)置在所述內(nèi)筒的內(nèi)壁上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述果梗拉斷機(jī)構(gòu)包括:氣缸，所述氣缸的活塞桿與所述內(nèi)筒連接;所述固定套筒設(shè)置在所述氣缸外壁上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去梗式采摘手爪，其特征在于，所述去梗式采摘手爪還包括:電機(jī)固定板和底座，所述電機(jī)安裝在所述電機(jī)固定板上，所述氣缸安裝在所述底座上。
【文檔編號(hào)】A01D75/00GK105993383SQ201610346129
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】馮青春, 王國華, 王秀, 趙學(xué)觀, 范鵬飛, 鄒偉
【申請人】北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心