一種氣力機械組合式采摘手爪的制作方法
【專利摘要】本實用新型設計了一種氣力機械組合式采摘手爪，涉及農業智能裝備技術領域，其主要特征在于：手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分；手爪固定架采用“┏”型結構；推桿氣缸通過推桿連接吸盤和兩個手指，推桿氣缸伸出時，吸盤先吸住果實，兩個手指張開；當推桿氣缸縮回時，吸盤吸住果實退回，兩個手指閉合抓住果實；攏枝氣缸通過攏枝推桿連接兩個攏枝指，兩個攏枝指約中間部位，分別固定在兩個手指的中間折彎處，兩個攏枝指在攏枝氣缸的推動下，可以張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個手指中心區域；切刀氣缸的前端連接切刀固定架，切刀固定架上固定切刀電機，切刀電機通過切刀帶傳動組帶動齒形圓盤切刀轉動，切斷果梗。
【專利說明】
一種氣力機械組合式采摘手爪
技術領域
[0001]本發明涉及農業智能裝備技術領域，特別涉及能自動采摘的一種氣力機械組合式米摘手爪。【背景技術】
[0002]水果是我國農村經濟的重要產業之一，水果的收獲是選擇性的，需要人工選擇成熟的果實，再進行收獲，勞動強度大，作業成本高。隨著勞動力的快速轉移，勞動力成本的快速提尚，急需機械化米收。
[0003]采摘手爪是采摘機器人的關鍵部件，國內外針對不同的果實進行了多種設計。但如何快速采摘和剪切果梗，是問題的關鍵。本發明人，的“一種菠蘿采摘機械手爪(ZL 2009 2 0246396.2)”、“采摘手爪(ZL 2011 2 0260392.7)”和“一種擰斷式采摘手爪機構機器采摘方法(ZL 2010 1 0211723.)”，都是采用機械式的，結構復雜，作業速度慢。
[0004]本發明將機械結構與氣力有機結合，提高機構緊湊性和作業速度，加快采摘機器人在生產實踐中快速推廣和使用。
[0005]通過對國內外專利文獻、期刊雜志及其他公開發表的文獻(如互聯網)進行檢索， 本發明在國內外未見報道，我們也未公開發表涉及本
【發明內容】
的文章，本發明在國內外公眾未知。
【發明內容】

[0006](一)要解決的技術問題
[0007]本發明要解決的技術問題是:如何設計一種氣力和機械相組合的采摘手爪，如何實現果實的吸引和抓住，如何實現與相鄰果實的分離;如何實現散漫果枝的聚攏;如何實現果梗的有支撐切斷;如何提高作業效率，減輕勞動強度。
[0008](二)技術方案
[0009]為解決上述技術問題，本發明提供一種氣力機械組合式采摘手爪，其包括:手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分；
[0010] 所述手爪固定部分:手爪固定架(1)采用型結構，上層用于固定吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分，側邊與機械手部分固定。
[0011]所述吸引采摘部分:推桿氣缸(2)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上， 推桿氣缸(2)的前端，與推桿(3)的左端連接，推桿(3)的中間部位有一孔，推動銷(4)插在兩個手指(6)的手指滑槽(14)和固定板滑槽(15)內，兩個手指(6)的中間折彎處分別通過繞動銷(8)固定在手爪固定架(1)上，兩個手指(6)在推桿(3)的推動下，可以以繞動銷(8)為中心，進行張開閉合。推桿(3)的右端一固定吸盤(5)，吸盤(5)吸住果實，且與相鄰果實分離。
[0012]所述果梗聚攏部分:攏枝氣缸(16)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上， 且在推桿氣缸(2)的正上方;攏枝氣缸(16)的前端連接攏枝推桿(17 )，攏枝推桿(17)的前端通過攏枝銷(18)連接兩個攏枝指(20)，兩個攏枝指(20)的中間部位，分別通過攏枝指銷(19)固定在兩個手指(6)的中間折彎處，使兩個攏枝指(20)在攏枝氣缸(16)的推動下，分別可以以攏枝銷(18)為中心，進行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個手指(6)的中心區域。
[0013]所述果梗切斷部分:切刀氣缸(9)通過切刀氣缸固定架(7)，固定在手爪固定架(1) 上，且在推桿氣缸(2)中心線的側邊，切刀氣缸(9)的前端連接切刀固定架(13 )，切刀固定架 (13)上固定切刀電機(10 )，切刀電機(10)上連接切刀帶傳動組(11)的左端，切刀帶傳動組 (11)的右端通過切刀固定軸(22)固定在切刀固定架(13)上，切刀固定軸(22)的頂端固定齒形圓盤切刀(12)。[0〇14](三)有益效果[〇〇15]本發明的一種氣力機械組合式采摘手爪，具有以下有益效果:(1)采用氣力和機械相組合，提高作業速度和作業效率；(2)采用推桿氣缸驅動推桿，推桿連接手指和吸盤，實現推桿氣缸推動推桿前進，吸盤先吸住，果實手指張開;推桿氣缸縮回時，推桿后退，吸盤帶動果實后縮，與相鄰果實分離，手指閉合抓住果實；(3)采用聚攏氣缸驅動攏枝指，將散漫的果枝聚攏到手指中心區域，便于果梗的切削；同時攏枝指與齒形圓盤切刀，也形成有支撐切害J，便于快速切斷果梗；(4)采用切刀氣缸直接將切削部分送到手指中間區域，同時采用齒形圓盤切刀，擴大切削范圍，更有利于切削隨機分布的果梗。【附圖說明】
[0016]附圖1本發明的主視圖 [〇〇17]附圖2本發明的俯視圖 [〇〇18]附圖3本發明的手指圖
[0019]附圖4本發明的手爪固定架
[0020]圖中:1.手爪固定架2.推桿氣缸3.推桿4.推動銷5.吸盤6.手指7.切刀氣缸固定架8.繞動銷9.切刀氣缸10.切刀電機11.切刀帶傳動組12.齒形圓盤切刀13.切刀固定架14.手指滑槽15.固定板滑槽16.攏枝氣缸17.攏枝推桿18.攏枝銷19.攏枝指銷20.攏枝指21.氣缸固定板22.切刀固定軸【具體實施方式】[〇〇21]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0022]本發明基于如下一種構思:(1)采用氣力和機械相組合，提高作業速度和作業效率；(2)采用推桿氣缸驅動推桿，推桿連接手指和吸盤，實現推桿氣缸推動推桿前進，吸盤先吸住，果實手指張開;推桿氣缸縮回時，推桿后退，吸盤帶動果實后縮，與相鄰果實分離，手指閉合抓住果實；(3)采用聚攏氣缸驅動攏枝指，將散漫的果枝聚攏到手指中心區域，便于果梗的切削；同時攏枝指與齒形圓盤切刀，也形成有支撐切割，便于快速切斷果梗；(4)采用切刀氣缸直接將切削部分送到手指中間區域，同時采用齒形圓盤切刀，擴大切削范圍，更有利于切削隨機分布的果梗。
[0023]本機構包括三個部分:手爪固定部分、吸引采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分。
[0024] 手爪固定部分包括:手爪固定架1采用型結構，上層用于固定采摘部分、果梗聚攏部分和果梗切斷部分，側邊與機械手部分固定。
[0025]吸引采摘部分包括:推桿氣缸2通過氣缸固定板21固定在手爪固定架1上，推桿氣缸2的前端，與推桿3的左端連接，推桿3的中間部位有一孔，推動銷4從上面插在兩個手指6 的手指滑槽14和固定板滑槽15內，手指6的中間折彎處通過繞動銷8固定在手爪固定架1上， 兩個手指6在推桿3的推動下，分別可以以繞動銷8為中心，進行張開閉合。推桿3的右端固定吸盤5，吸盤5吸住果實，與相鄰果實分離。
[0026]果梗聚攏部分包括:攏枝氣缸16通過氣缸固定板21固定在手爪固定架1上，且在推桿氣缸2的正上方;攏枝氣缸16的前端連接攏枝推桿17，攏枝推桿17的前端通過攏枝銷18 連接兩個攏枝指20，兩個攏枝指20的中間部位，分別通過攏枝指銷19固定在兩個手指6的中間折彎處，使兩個攏枝指20在攏枝氣缸16的推動下，分別可以以攏枝銷18為中心，進行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個手指6的中心區域。
[0027]果梗切斷部分包括:切刀氣缸9通過切刀氣缸固定架7,固定在手爪固定架1上，且在推桿氣缸2中心線的側邊，切刀氣缸9的前端連接切刀固定架13，切刀固定架13上固定切刀電機10,切刀電機10上固定切刀帶傳動組11的左端，切刀帶傳動組11的右端通過切刀固定軸22固定在切刀固定架13上，切刀固定軸22的頂端固定齒形圓盤切刀12。
[0028]本發明整體的工作過程如下:機械手(另一結構，在此不敘述)將手爪送到果實處， 推桿氣缸2伸出，驅動推桿3前進，驅動連個手指6張開;同時推桿前端的吸盤5前行，吸盤5吸住果實。
[0029]推桿氣缸2縮回，吸盤5與果實一起回退，兩個手指6閉合；同時攏枝氣缸16伸出，兩個攏枝指20張開，攏枝氣缸16縮回，兩個攏枝指20閉合，將果枝聚攏在兩個手指6中心區域； 切刀氣缸9伸出，切刀電機10轉動，切刀帶傳動組11轉動，帶動切刀固定軸22和齒形圓盤切刀12旋轉，以兩個攏枝指20為支撐，切斷果梗，完成采摘。
[0030]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【主權項】
1.一種氣力機械組合式采摘手爪，其特征在于，包括:手爪固定部分、吸引采摘部分、果 梗聚攏部分和果梗切斷部分；所述手爪固定部分:手爪固定架(1)采用“I■”型結構，上層用于固定吸引采摘部分、果 梗聚攏部分和果梗切斷部分，側邊與機械手部分固定；所述吸引采摘部分:推桿氣缸(2)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上，推桿 氣缸(2)的前端，與推桿(3)的左端連接，推桿(3)的中間部位有一孔，推動銷(4)插在兩個手 指(6)的手指滑槽(14)和固定板滑槽(15)內，兩個手指(6)的中間折彎處分別通過繞動銷 (8)固定在手爪固定架(1)上，兩個手指(6)在推桿(3)的推動下，可以以繞動銷(8)為中心， 進行張開閉合，推桿(3)的右端一固定吸盤(5)，吸盤(5)吸住果實，且與相鄰果實分離；所述果梗聚攏部分:攏枝氣缸(16)通過氣缸固定板(21)固定在手爪固定架(1)上，且在 推桿氣缸(2)的正上方;攏枝氣缸(16)的前端連接攏枝推桿(17 )，攏枝推桿(17)的前端通過 攏枝銷(18)連接兩個攏枝指(20)，兩個攏枝指(20)的中間部位，分別通過攏枝指銷(19)固 定在兩個手指(6)的中間折彎處，使兩個攏枝指(20)在攏枝氣缸(16)的推動下，分別可以以 攏枝銷(18)為中心，進行張開閉合，將散漫的果枝聚攏在兩個手指(6)的中心區域；所述果梗切斷部分:切刀氣缸(9)通過切刀氣缸固定架(7)，固定在手爪固定架(1)上， 且在推桿氣缸(2)中心線的側邊，切刀氣缸(9)的前端連接切刀固定架(13 )，切刀固定架 (13)上固定切刀電機(10 )，切刀電機(10)上連接切刀帶傳動組(11)的左端，切刀帶傳動組 (11)的右端通過切刀固定軸(22)固定在切刀固定架(13)上，切刀固定軸(22)的頂端固定齒 形圓盤切刀(12)。
【文檔編號】B25J15/08GK205668275SQ201620394367
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】徐麗明, 邢潔潔, 史麗娜, 劉 文, 高振銘, 密斯佩, 袁全春, 劉旭東, 歐陽玉平
【申請人】中國農業大學