CN102396326A - 一种山核桃采摘机器人机械臂 - Google Patents

Abstract

一种山核桃采摘机器人机械臂，机器臂包括回转机构，回转机构包括回转电机、回转电机架、托板和轴承板，轴承板通过四个支撑柱固定于托板上方，回转电机固定于回转电机架上，回转电机架固定于托板上，回转电机的输出轴与连接轴连接，连接轴穿过轴承板，卧式轴承与卧式支座固定于轴承板上，连接轴与卧式轴承以及卧式支座固定连接，卧式支座与底盘相连接，底盘上固定有左右两排立式轴承，左边主臂通过一个基本轴与立式轴承连接，右边支撑臂通过两根截断的半轴与立式轴承连接，主臂与支撑臂通过销钉连接。本发明结构简单、操作性高、定位准确、运行顺畅，能够将采摘核桃的劳作者从繁重的作业中解放出来，大大降低了采摘核桃的风险。

Description

一种山核桃采摘机器人机械臂

技术领域

本实用新型涉及果实采摘机械臂领域，尤其是一种能实现旋转、摆动、伸缩的山核桃采摘机器人机械臂。

背景技术

山核桃树一般高20多米，生长在比较陡峭的山上，平均坡度在25度左右，有的甚至达35至45度，很难通过机械方法进行采收，至今当地农民主要还是采取原始的方法——爬到树上用竹竿打，这极易造成意外。

以山核桃主要产区临安为例，每年都会因山核桃采摘而导致上百人受伤，有些人甚至付出了宝贵的生命。近年来，为了降低山核桃采摘的风险，提高采收机械化程度，临安市林业部门、科技部门曾想过多种方法，比如振动法落果，注射激素法落果，但由于都会对山核桃果实产生不好的影响，不能达到预期效果，都没有办法推广。

而目前市场上也并无相关山核桃采摘机器人的使用和生产，没有行之有效的方法能够代替传统的人工摘取这一危险方式，面对每年如此高的劳动强度和死亡概率，引进能够自动采果的机器人代替人工采果迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有人工摘取山核桃的劳动强度高、存在安全隐患的不足，本实用新型提供一种结构简单、操作性高、定位准确、运行顺畅，能够将采摘核桃的劳作者从繁重的作业中解放出来，大大降低了采摘核桃的风险的山核桃采摘机器人机械臂。

为了解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种山核桃采摘机器人机械臂，所述机器臂包括回转机构，回转机构包括回转电机、回转电机架、托板和轴承板，所述轴承板通过四个支撑柱固定于托板上方，回转电机固定于回转电机架上，回转电机架固定于托板上，所述回转电机的输出轴与连接轴连接，所述连接轴穿过轴承板，卧式轴承与卧式支座固定于轴承板上，所述连接轴与卧式轴承以及卧式支座固定连接，所述卧式支座与底盘相连接，所述底盘上固定有左右两排立式轴承，左边主臂通过一个基本轴与立式轴承连接，右边支撑臂通过两根截断的半轴与立式轴承连接，主臂与支撑臂通过销钉连接。

进一步，所述主臂的下半部分固定有抽屉滑轨，伸缩臂固定于抽屉滑轨间，所述伸缩臂下端与螺母紧配合连接，螺杆通过联轴器与固定在主臂上的伸缩驱动电机连接并穿过螺母，所述伸缩臂上端与法兰连接。

再进一步，所述支撑臂两侧与抽屉滑轨连接，抽屉滑轨固定在两块固定板上，两侧固定板分别于两根半轴连接，螺母螺杆中螺母与支撑臂连接，螺杆通过联轴器与摆动驱动电机相连，摆动驱动电机固定在摆动电机架上。

本实用新型的工作过程：本实用新型的机器臂能能实现旋转、摆动、伸缩动作；当需要回转时：回转电机工作，通过连接轴带动底盘旋转。连接轴与回转电机相连，并穿过轴承板和固定于轴承板上的卧式轴承与卧式支座相连，连接轴与卧式轴承以及卧式支座间通过紧定螺钉固定，卧式支座与底盘相连接。轴承板通过四个支撑柱固定于托板上方，回转电机固定于电机架上，回转电机架固定于托板上。底盘上固定有左右两排共六个立式轴承。

当需要摆动时：摆动驱动电机工作，带动支撑臂伸缩从而驱动主臂摆动。支撑臂两侧与抽屉滑轨连接，抽屉滑轨固定在两块固定板上，两侧固定板分别于两根半轴连接。螺母螺杆中螺母与支撑臂连接，螺杆通过联轴器与摆动驱动电机相连。

当需要伸缩时：伸缩电机工作，通过螺杆螺母机构带动伸缩臂伸缩。主臂通过一个基本轴与轴承连接，右边支撑部分通过两根截断的半轴与轴承连接。主臂与支撑臂通过销钉连接。伸缩部分主臂上半部分固定有抽屉滑轨，伸缩臂固定于抽屉滑轨间，其下端与螺母紧配合连接，螺杆通过联轴器与固定在主臂上的伸缩电机连接并穿过螺母。伸缩臂上端与法兰连接，法兰与机械手连接。通过回转、摆动、伸缩，我们就可以轻松地使机械手定位到准确位置。

本实用新型的有意效果：成本低廉，重量轻，操作方便，定位准确，可达范围广，可随时用于采摘任务。

附图说明：

图1是本实用新型的山核桃采摘机器人机械臂结构示意图正视图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，

参照图1～图3，一种山核桃采摘机器人机械臂，包括回转机构、摆动驱动机构、伸缩机构，所述回转机构的结构为：轴承板3通过四个支撑柱14固定于托板1上方，回转电机13固定于回转电机架2上，回转电机架2固定于托板1上。连接轴11与回转驱动电机13相连，并穿过轴承板3和固定于轴承板3上的卧式轴承12与卧式支座10相连，连接轴11与卧式轴承12以及卧式支座10间通过紧定螺钉固定。10卧式支座与底盘8相连接，底盘8上固定有左右两排共六个立式轴承5，左边主臂6通过一个基本轴4与立式轴承5连接，右边支撑臂通过两根截断的半轴27与立式轴承5连接。主臂6与支撑臂24通过销钉23连接。

所述伸缩机构的结构为：主臂6上半部分固定有抽屉滑轨18，伸缩臂17固定于抽屉滑轨18间，其下端与螺母19紧配合连接，螺杆20通过联轴器21与固定在主臂上的伸缩电机22连接并穿过螺母。伸缩臂17上端通过销钉16与法兰15连接。

所述摆动机构的结构为：支撑臂23两侧与抽屉滑轨30连接，抽屉滑轨29固定在两块固定板7上，两侧固定板7分别于两根半轴27连接。螺母螺杆中螺母26与支撑臂23连接，螺杆25通过联轴器28与摆动驱动电机9相连。摆动驱动电机9固定在摆动电机架29上。

本实用新型的工作过程：需要回转时：回转电机13工作，通过连接轴11带动底盘8旋转。连接轴11与回转电机13相连，并穿过轴承板3和固定于轴承板3上的卧式轴承12与卧式支座10相连，连接轴11与卧式轴承12以及卧式支座10间通过紧定螺钉固定，卧式支座10与底盘8相连接。轴承板3通过四个支撑柱14固定于托板1上方，回转电机13固定于回转电机架2上，回转电机架2固定于托板1上。底盘8上固定有左右两排共六个立式轴承5。

需要摆动时：摆动驱动电机9工作，带动支撑臂24伸缩从而驱动主臂6摆动。支撑臂24两侧与抽屉滑轨30连接，抽屉滑轨30固定在两块固定板7上，两侧固定板7分别于两根半轴27连接。螺母螺杆中螺母26与支撑臂24连接，螺杆25通过联轴器28与摆动驱动电机9相连。

需要伸缩时：伸缩电机22工作，通过螺杆螺母机构带动伸缩臂17伸缩。主臂6通过一个基本轴4与立式轴承5连接，右边支撑部分通过两根截断的半轴27与立式轴承5连接。主臂6与支撑臂24通过销钉23连接。伸缩部分主臂6上半部分固定有抽屉滑轨18，伸缩臂17固定于抽屉滑轨18间，其下端与螺母19紧配合连接，螺杆20通过联轴器21与固定在主臂6上的伸缩电机22连接并穿过螺母19。伸缩臂17上端与法兰15连接，法兰与机械手连接。通过回转、摆动、伸缩，我们就可以轻松地使机械手定位到准确位置。

Claims (3)

1.一种山核桃采摘机器人机械臂，其特征在于：所述机器臂包括回转机构，回转机构包括回转电机、回转电机架、托板和轴承板，所述轴承板通过四个支撑柱固定于托板上方，回转电机固定于回转电机架上，回转电机架固定于托板上，所述回转电机的输出轴与连接轴连接，所述连接轴穿过轴承板，卧式轴承与卧式支座固定于轴承板上，所述连接轴与卧式轴承以及卧式支座固定连接，所述卧式支座与底盘相连接，所述底盘上固定有左右两排立式轴承，左边主臂通过一个基本轴与立式轴承连接，右边支撑臂通过两根截断的半轴与立式轴承连接，主臂与支撑臂通过销钉连接。

2.如权利要求1所述的山核桃采摘机器人机械臂，其特征在于：所述主臂的下半部分固定有抽屉滑轨，伸缩臂固定于抽屉滑轨间，所述伸缩臂下端与螺母紧配合连接，螺杆通过联轴器与固定在主臂上的伸缩驱动电机连接并穿过螺母，所述伸缩臂上端与法兰连接。

3.如权利要求2所述的山核桃采摘机器人机械臂，其特征在于：所述支撑臂两侧与抽屉滑轨连接，抽屉滑轨固定在两块固定板上，两侧固定板分别于两根半轴连接，螺母螺杆中螺母与支撑臂连接，螺杆通过联轴器与摆动驱动电机相连，摆动驱动电机固定在摆动电机架上。

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