水果采摘机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种用于水果采摘的水果采摘机器人。

背景技术：

在水果采摘领域，水果的采摘一般是人工进行采摘的，但也有通过机器进行采摘的，现有技术中，通过机器采摘一般多用于对高度较低的果树，对于高度较高的果树，如香蕉、苹果、橙子、椰子树等，在采摘时并不是那么容易，给采摘人员带来了很多的困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种结构设计新颖、紧凑，可用于采摘水果的水果采摘机器人。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种水果采摘机器人，包括它包括行走小车、设置于所述行走小车上的机械臂、设置于机械臂前端的抱握机构和剪切机构；所述抱握机构包括设置于机械臂前端的连接壳体，所述连接壳体的前端设有一丝杆，所述丝杆与位于连接壳体内的电机连接，位于连接壳体外的丝杆上套有一丝杆套筒，在所述丝杆两侧的连接壳体上设有两个对称的导向杆，所述丝杆套筒的两侧设有两个导向孔，所述导向杆贯穿所述导向孔设置；在所述连接外壳的前端还固定有一固定件，所述固定件的端部设有一向前延伸的T形固定杆。

进一步的，还包括两个结构相同的握持件，两个握持件的前端分别连接有一呈（形的抱板；所述两个握持件分别设置于所述固定件的左右两侧，所述两个握持件的中部分别通过一销杆铰接于所述T形固定杆横向支撑部的两个端部上；两个所述握持件的尾端上分别通过一铰接轴铰接有一端与握持件端部连接的推拉杆，所述推拉杆的另一端与所述固定件固定连接。

进一步的，所述剪切机构包括设置于所述连接外壳顶部的转轮，所述转轮通过转轴与连接外壳内的旋转电机对应连接，所述转轮上设有第一支撑杆，所述第一支撑杆的顶端通过第一铰接轴与第二支撑杆的一端铰接，所述第一铰接轴与所述第二支撑杆的端部固定连接，还包括与所述第一铰接轴的一端连接的第一舵机。

进一步的，所述第二支撑杆的另一端通过第二铰接轴与第三支撑杆的一端铰接，所述第二铰接轴与所述第三支撑杆的端部固定连接，还包括与所述第二铰接轴的端部对应连接的第二舵机。

进一步的，所述第三支撑杆的另一端通过第三铰接轴与第四支撑杆的一端铰接，所述第三铰接轴与所述第四支撑杆的端部固定连接，还包括与所述第三铰接轴的端部对应连接的第三舵机。

进一步的，所述第四支撑杆的前端连接有第四舵机，所述第四舵机的输出轴上连接有一连接轴，所述连接轴上连接有一连接板，所述连接板上设有两个用于剪切水果果蒂的刀片；两个刀片相向平行设置，且两个刀片的尾端分别铰接有一尾端连板，两个尾端连板的尾端分别通过一连接轴与所述连接板铰接，所述连接轴与所述尾端连板固定连接，在与两个尾端连板固定连接的连接轴上分别设有用于驱动连接轴转动的偏转电机；两个刀片的中部分别铰接有一前端连板，两个前端连板的尾端亦与所述连接板铰接，且所述前端连板、尾端连板、刀片与所述连接板构成平行四连杆机构。

进一步的，所述（形抱板的内侧面上设有柔性垫。

进一步的，所述剪切机构上还设有一图像拾取显示器。

进一步的，所述行走小车上还设有同于盛放水果的箱体。

本实用新型的有益效果在于：

本设计其结构设计新颖、紧凑，实施中可用于水果的采摘中，特别时能够采摘果树高度较高的果树，能够大大降低采摘人员的劳动强度并提高其工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的主要结构示意图；

图2为图1中的200部放大结构示意图；

图3为本实用新型中的抱握机构局部放大结构示意图；

图4为本实用新型中的剪切机构局部放大结构示意图；

图5为本实用新型中的两个刀片设置关系局部放大结构示意图；

图中：

101.行走小车;102.箱体;103.机械臂;

200.抱握机构和剪切机构；

201.导向杆；204.连接壳体;

301.转轮;302.第一支撑杆;303.第一铰接轴;304.第二支撑杆;305.第三支撑杆;306.第二铰接轴;307.第三铰接轴;308.第四支撑杆;309.连接轴;310.第四舵机;311、312.刀片;314.图像拾取显示器;315.连接板;316、317.尾端连板;318.刀片的尾端;319、320.前端连板;321.偏转电机;322、323.连接轴;

401.固定件;402.T形固定杆;403.丝杆;404.丝杆套筒;405、406.抱板;407、408.握持件;409.销杆;410.铰接轴;411、412.推拉杆;413.销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种水果采摘机器人，参见图1至图5；包括它包括行走小车101、设置于所述行走小车101上的机械臂103、设置于机械臂103前端的抱握机构和剪切机构200；本设计还在所述行走小车101上还设有同于盛放水果的箱体102。

具体的，本设计中的所述抱握机构包括设置于机械臂103前端的连接壳体204，所述连接壳体204的前端设有一丝杆403，所述丝杆403与位于连接壳体204内的电机连接，位于连接壳体204外的丝杆403上套有一丝杆套筒404，在所述丝杆403两侧的连接壳体上204设有两个对称的导向杆201，所述丝杆套筒404的两侧设有两个导向孔，所述导向杆201贯穿所述导向孔设置；还在所述连接外壳204的前端还固定有一固定件401，所述固定件401的端部设有一向前延伸的T形固定杆402。

本设计中的所述抱握机构还包括两个结构相同的握持件407、408，两个握持件407、408的前端分别连接有一呈（形的抱板405、406，两个所述（形抱板405、406的内侧面上设有柔性垫；所述两个握持件407、408分别设置于所述固定件401的左右两侧，所述两个握持件407、408的中部分别通过一销杆409铰接于所述T形固定杆402横向支撑部的两个端部上；两个所述握持件407、408的尾端上分别通过一铰接轴410铰接有一端与握持件407、408端部连接的推拉杆411、412，所述推拉杆411、412的另一端与所述固定件固定连接。

上述的两个抱板相向设置，通过电机驱动丝杆套筒在丝杆上做轴向运动，其两个推拉杆将推动推拉杆与握持件的铰接处做反向和相向的运动，由于两个握持件的中部是相对固定在T形固定杆上的，因此，在推拉杆与握持件的铰接处做反向和相向的运动是，其两个抱板做张开、闭合的动作，通过上述动作，两个抱板可将水果（苹果、橙子、椰子）抱住。

进一步的，本设计中的所述剪切机构它包括设置于所述连接外壳204顶部的转轮301，所述转轮301通过转轴与连接外壳204内的旋转电机对应连接，所述转轮301上设有第一支撑杆302，所述第一支撑杆302的顶端通过第一铰接轴303与第二支撑杆304的一端铰接，所述第一铰接轴304与所述第二支撑杆304的端部固定连接，还包括与所述第一铰接轴303的一端连接的第一舵机（未画出）。

所述第二支撑杆304的另一端通过第二铰接轴306与第三支撑杆305的一端铰接，所述第二铰接轴306与所述第三支撑杆305的端部固定连接，还包括与所述第二铰接轴306的端部对应连接的第二舵机；所述第三支撑杆305的另一端通过第三铰接轴307与第四支撑杆308的一端铰接，所述第三铰接轴307与所述第四支撑杆308的端部固定连接，还包括与所述第三铰接轴307的端部对应连接的第三舵机。

所述第四支撑杆308的前端连接有第四舵机310，所述第四舵机310的输出轴上连接有一连接轴309，所述连接轴上连接有一连接板315，所述连接板315上设有两个用于剪切水果果蒂的刀片311、312；两个刀片311、312相向平行设置，且两个刀片311、312的尾端分别铰接有一尾端连板316、317，两个尾端连板316、317的尾端分别通过一连接轴322、323与所述连接板315铰接，所述连接轴322、323与所述尾端连板316、317固定连接，在与两个尾端连板316、317固定连接的连接轴322、323上分别设有用于驱动连接轴转动的偏转电机321；两个刀片311、312的中部分别铰接有一前端连板319、320，两个前端连板319、320的尾端亦与所述连接板315铰接，且所述前端连板319、320、尾端连板316、317、刀片311、312与所述连接板315构成平行四连杆机构；本设计还在所述连接板315上还设有一图像拾取显示器314。

通过上述的转轮301可以实现本剪切结构的左右摆动，而通过第一舵机、第二舵机、第三舵机的正反运动则可以实现第二支撑杆304、第三支撑杆305、及第四支撑杆308的上下摆动，而通过偏转电机则可以实现对连接板及刀片的旋转；在实施中，行动小车首先行进至果树的侧部，而后通过机械臂将抱握机构和剪切机构200抬升至水果的侧部，而后通过抱握机构中的两个抱板将水果抱住，之后，通过剪切机构中的第二支撑杆304、第三支撑杆305、及第四支撑杆308等部件将刀片置于果蒂上，而后通过偏转电机驱动尾端连板与刀片的尾端318铰接处向外运动或向内运动，此时，两个前端连板和两个尾端连板的前端将相向或反向运动，至此可以实现两个刀片的张开和闭合动作，通过此动作可以将果实的果蒂剪下，而剪切后的果实放于箱体102内即可完成果实的采摘。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。