CN102823381A - 一种果树多功能机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果树多功能机，采用机械与电动原理，模拟人工作业的方式，采用机械手与机械臂，人工或电动控制机械臂使机械手到达需要操作的果树位置，用机械手模拟人工作业时的操作过程，实现对果树生长过程中的疏花、套袋、摘果等的作业过程进行工作，减少了人工作业的劳动强度，提高工作效率。

Description

一种果树多功能机

技术领域

本发明涉及一种果树多功能机，尤其涉及一种果树多功能机结构。

背景技术

目前机器人在工业领域得到了较普遍的应用，机器人可以代替人类进行危险、重复等多种工作，但在目前的农业领域，特别是在果树的管理过程中，机械化或机器化的程度并不高，农民还是从事着繁重的体力劳动，而这种劳动过程很多是重复性比较高的，因而将科学技术应用到农业的生产领域是很必要的。

发明内容

本发明就是为了减轻果树生长过程中繁重的体力劳动，以机械手代替人工操作，用加长的机械臂可以使较高位置的手工作业在平地上可以实现操作，减少攀爬的过程，提高作业效率，减轻工作强度。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

所述果树多功能机包括机械手、机械臂、工作台，机械手连接机械臂，机械臂连接工作台，工作台包括可以使果树多功能机移动的车轮、可以对机械手臂发出操作指令的操作台、控制机械手臂工作的控制器，工作台中的控制部分按照工作台操作者的指令控制机械手臂进行旋转、剪切、抓紧、放松、移动工作。

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有摄像装置。

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有红外或电磁发射和接收装置。

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有定位装置。

本发明的技术问题还可以通过以下的技术方案予以解决：

所述果树多功能机包括机械手、机械臂、操作台，机械手连接机械臂，机械臂连接工作台，操作者通过操作台控制机械手臂进行旋转、剪切、抓紧、放松、移动工作。

所述果树多功能机，其机械臂是可以在水平与垂直方向伸缩，在水平与垂直方向的伸缩可以是同时进行，也可以是分时进行。

所述果树多功能机，其机械手与机械臂是可以旋转的。

所述果树多功能机，其机械手可以是剪刀式的，也可以是刀片式的，还可以是夹子式的。

所述果树多功能机，其机械手可以是托盘式的，也可以是网袋式的，还可以是手指形式的。

所述果树多功能机，其机械手中的抓手部分至少具有三个机械手指，可以进行抓紧与放松动作。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明所提出的果树多功能机，采用机械或电动的方式，模拟果树作业过程中的工作，实现果树管理的机械化，可以更好的减少果树生长过程中繁重的手工作业，减轻劳动强度，提高劳动效率。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式二的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式三的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式四的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式五的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式六的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式七的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式八的结构示意图；

图9是本发明具体实施方式九的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一

如图1所示的果树多功能机10，包括机械手110，机械臂120和130，工作台160；机械手110连接机械臂120，机械臂120与机械臂130相连，机械臂130连接到工作台160上；工作台160包括使多功能机移动的车轮170，可以对机械手臂发出操作指令的操作台140，控制机械手臂工作的控制器150。

操作者通过操作台140上的操作按键或旋钮，发出操作指令给控制器150，指挥机械臂120和130伸展或旋转到要操作的果树部位，机械臂120主要是在垂直方向进行伸展，机械臂130主要是在水平方向进行伸展并同时进行旋转，机械臂120与130协同作用使机械手到达需要操作的果树部位；控制器150同时根据操作台140给出的操作指令，指挥机械手进行移动、旋转、剪切等工作。

所述机械臂120和130可以由一个机械臂来实现，一次性指挥机械手到达需要工作的果树位置，也可以由多于两个的机械臂来实现，分水平与垂直方向到达需要工作的果树位置。

所述机械臂具有伸缩、旋转的功能，用于使机械手到达指定的位置。

所述机械手可以只是一个剪刀，也可以是一个网袋，也可以是抓手，也可以是夹子，还可以是所述结构中至少二者的组合；所述抓手可以是一个具有至少二个手指的半球形或多边体装置，所述网袋也可以是一个不带孔的口袋，所述网袋与抓手的里面都具有保护装置，以保证在工作中不碰伤果实。

所述工作台具有能够使机械臂伸缩与旋转的步进电机。

所述控制器具有显示装置，所述机械手或机械臂上具有红外、电磁或摄像装置，用于探索机械手所处位置是果实或是树叶。

所述控制器还可以具有定位装置，以指示机械手达到需要操作的位置。

具体实施方式二

如图2所示的果树多功能机20，包括机械手210，机械臂220和230，工作台240；机械手110连接机械臂220，机械臂220与机械臂230相连，机械臂230连接到工作台240上。

操作者通过工作台240上的操作部件，指挥机械臂220和230伸展或旋转到要操作的果树部位，机械臂220主要是在垂直方向进行伸展，机械臂230主要是在水平方向进行伸展并同时进行旋转，使机械手到达需要操作的果树部位，并进行移动、旋转、剪切等工作。

所述机械臂220和230可以由一个机械臂来实现，一次性指挥机械手到达需要工作的果树位置，也可以分由多于两个的机械臂来实现，分水平与垂直方向到达需要工作的果树位置。

所述机械臂具有伸缩、旋转的功能，用于使机械手到达指定的位置。

所述机械手可以只是一个剪刀，也可以是一个网袋，也可以是抓手，也可以是夹子，还可以是所述结构中至少二者的组合；所述抓手可以是一个具有至少二个手指的半球形或多边体装置，所述网袋也可以是一个不带孔的口袋，所述网袋与抓手的里面都具有保护装置，以保证在工作中不碰伤果实。

具体实施方式三

如图3所示的果树多功能机30，包括机械手310，机械臂320，工作台350；机械手310连接机械臂320，机械臂320连接到工作台350上；工作台350包括使多功能机移动的车轮360，可以对机械手臂发出操作指令的操作台330，控制机械手臂工作的控制器340。

操作者通过操作台330上的操作按键或旋钮，发出操作指令给控制器340，指挥机械臂320伸展或旋转到要操作的果树部位，机械臂320同时在水平和垂直方向进行伸展并旋转，使机械手到达需要操作的果树部位；控制器340同时根据操作台330给出的操作指令，指挥机械手进行移动、旋转、剪切等工作。

所述机械臂具有伸缩、旋转的功能，用于使机械手到达指定的位置。

所述机械手可以只是一个剪刀，也可以是一个网袋，也可以是抓手，也可以是夹子，还可以是所述结构中至少二者的组合；所述抓手可以是一个具有至少二个手指的半球形或多边体装置，所述网袋也可以是一个不带孔的口袋，所述网袋与抓手的里面都具有保护装置，以保证在工作中不碰伤果实。

所述工作台具有能够使机械臂伸缩与旋转的步进电机。

所述控制器具有显示装置，所述机械手或机械臂上具有红外或摄像装置，用于探索机械手所处位置是果实或是树叶。

所述控制器还可以具有定位装置，以指示机械手达到需要操作的位置。

具体实施方式四

如图4所示的果树多功能机40，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由410和420两片刀片组成的剪刀构成；机械臂由460、470、480三个操作杆组成，490为操作控制器件；刀片410可以围绕其与操作杆470的连接处450做旋转，刀片420可以围绕其与操作杆460的连接处440做旋转；操作杆480一边连接到刀片410与420的绞合处430，一边连接到操作控制器件490上，操作杆480与操作控制器件490的连接处、与绞合处430的连接处都是可以转动的。

所述操作控制器件490可以在操件杆470上自由滑动，当操作控制器件490在操作杆470上滑动时，带动操作杆480动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆460、470旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆460、470达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

具体实施方式五

如图5所示的果树多功能机50，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由510和520两片刀片组成的剪刀、网袋511构成；机械臂由560、570、580三个操作杆组成，590为操作控制器件；刀片510可以围绕其与操作杆560的连接处550做旋转，刀片520可以围绕其与操作杆570的连接处540做旋转；操作杆580一边连接到刀片510与520的绞合处530，一边连接到操作控制器件590上，操作杆580与操作控制器件590的连接处、与绞合处530的连接处都是可以转动的；在机械手的绞合点530处，通过连接线512连接一个张开口的网袋511，网袋511的中心点位于剪刀的前端。

所述操作控制器件590可以在操件杆570上自由滑动，当操作控制器件590在操作杆570上滑动时，带动操作杆580动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆560、570旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆560、570达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作；当机械手剪刀采摘果实时，网袋511的作用就是将机械手剪下来的果实盛在网袋里，以免果实掉落。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

所述网袋的连接线512，在连接点530处可以活动，以便机械手剪刀调整角度时，网袋一直位于剪刀的下方，确保果实落入网袋内。

所述网袋也可以是口袋。

所述网袋内是柔软的，以保证果实在落入网袋内时不被碰伤。

具体实施方式六

如图6所示的果树多功能机60，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由610和620两片刀片组成的剪刀、网袋611构成；机械臂由660、670、680、613、615五个操作杆组成，690、616为操作控制器件；刀片610可以围绕其与操作杆660的连接处650做旋转，刀片620可以围绕其与操作杆670的连接处640做旋转；操作杆680一边连接到刀片610与620的绞合处630，一边连接到操作控制器件690上，操作杆680与操作控制器件690的连接处、与绞合处630的连接处都是可以转动的；操作杆613由二个支撑杆构成，操作杆613的一端连接到网袋611上，一端连接到操作杆660上的控件614上；操作杆613的二个支撑杆与网袋的连接处位于网袋的直径上；操作杆613与网袋611的连接处、是可以转动，操作杆613与控件614处的连接处也是可以转动的；操作杆613的控件614固定在操作杆660的某一位置但可以围绕操作杆660旋转；在操作杆613的中间某一位置设置一连接点612，操作杆615的一端连接到连接点612，另一端连接到操作控制器件616上；操作杆615与操作控制器件616的连接处、与连接点612的连接处都是可以转动的；操作控制器件616上具有可以使网袋611围绕操作杆660旋转的控制部分。

所述操作控制器件690可以在操件杆670上自由滑动，当操作控制器件690在操作杆670上滑动时，带动操作杆680动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆660、670旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆660、670达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作；所述操作控制器件616可以在操件杆660上自由滑动，当操作控制器件616在操作杆660上滑动时，带动操作杆615动作，从而带动网袋611移动，同时操作控制器件616上控制网袋旋转的控制部分使网袋转移到需要的位置，接收果实。

当机械手剪刀采摘果实时，网袋611的作用就是将机械手剪下来的果实盛在网袋里，以免果实掉落。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

所述操作杆613可以由一个或多个支撑杆组成。

所述网袋也可以是口袋。

所述网袋内是柔软的，以保证果实在落下网袋内时不被碰伤。

具体实施方式七

如图7所示的果树多功能机70，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由710和720两片刀片组成的剪刀构成；机械臂由760、770、780三个操作杆组成，790为操作控制器件；刀片710可以围绕其与操作杆770的连接处750做旋转，刀片720可以围绕其与操作杆760的连接处740做旋转；操作杆780一边连接到刀片720的绞合点后端的某一位置，一边连接到操作控制器件790上，操作杆780与操作控制器件790的连接处、与刀片720的连接处都是可以转动的；在操作杆760上设置固定卡槽711。

所述操作控制器件790可以在操件杆760上自由滑动，当操作控制器件790在操作杆760上滑动时，带动操作杆780动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆760、770旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆760、770达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作。

所述固定卡槽711的作用是将操作杆780固定在机械手的一侧。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

具体实施方式八

如图8所示的果树多功能机80，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由810和820两片刀片组成的剪刀构成；机械臂由860、870、880三个操作杆组成，890为操作控制器件；刀片810可以围绕其与操作杆870的连接处850做旋转，刀片820可以围绕其与操作杆860的连接处840做旋转；操作杆880一边连接到刀片820的绞合点830，一边连接到操作控制器件890上，操作杆880与操作控制器件890的连接处、与绞合点830的连接处都是可以转动的；在操作杆860上设置固定卡槽811。

所述操作控制器件890可以在操件杆860上自由滑动，当操作控制器件890在操作杆860上滑动时，带动操作杆880动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆860、870旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆860、870达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作。

所述固定卡槽811的作用是将操作杆880固定在机械手的一侧，可位于操作杆的外侧。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

所述操作杆是由强度大、无弹性的材料构成，材料本身不具有伸缩性。

具体实施方式九

如图9所示的果树多功能机90，包括机械手、机械臂和操作控制器件，机械手是由910和920两片刀片组成的剪刀、由机械手指911和912所组成的抓手构成；机械臂由960、970、980、914、915、921六个操作杆组成，990、919、916为操作控制器件；刀片910可以围绕其与操作杆970的连接处950做旋转，刀片920可以围绕其与操作杆960的连接处940做旋转；操作杆980一边连接到刀片910与920的绞合处930，一边连接到操作控制器件990上，操作杆980与操作控制器件990的连接、操作杆980与操作控制器件的连接都是可以转动的；操作杆914的一端连接到抓手上，一端连接到操作杆970上，操作杆914与抓手911的连接处是可以转动的；操作杆914与操作杆970的连接点918固定在操作杆970的某一位置但可以围绕操作杆970旋转；操作杆915一端连接到机械手指912的固定件913上，一端连接到操作控制器件919上；机械手指911具有一定弧度，机械手指912一端连接机械手指911，一端连接控件913；控件913可以沿操作杆914滑动；操作杆921的一端连接到操作杆914上的某一位置，其连接处可以转动，操作杆921的另一端连接到操作控制器件916上，操作控制器件916上具有调整抓手方向的控件917。

所述操作控制器件990可以在操件杆960上自由滑动，当操作控制器件990在操作杆960上滑动时，带动操作杆980动作，进而带动操作手剪刀围绕操作杆960、970旋转，使机械手剪刀调整到需要的角度，同时调整操作杆960、970达到需要工作的果树部位，用机械手剪刀对果树进行工作。

所述操作控制器件919可以在操件杆970上自由滑动，当操作控制器件919在操作杆970上滑动时，带动操作杆915动作，从而带动控件913移动，控件913的移动使机械手指911、912动作，使抓手产生如同抓紧与放松的动作；所述操作控制器件916可以在操件杆970上自由滑动并转动，当操作控制器件916在操作杆970上滑动时，带动操作杆921动作，从而带动抓手整体移动，操作控制器件916上的控件917可以调整抓手整体绕机械臂970转动，操作控制器件916与控件917共同作用，调整抓手到所需位置。

当机械手剪刀采摘果实时，往上推动操作控制器件919，可以使机械手指911张开，而往下拉动操作控制器件919，可以使机械手指911抓紧。

当机械手指911抓紧果实时，调整机械手剪刀的角度与位置，剪断果把，再移动操作控制器件916，可以使抓手到达需要的位置。

所述机械臂具有伸缩功能，也就是说操作杆的长度可以调整，以适应不同位置的工作。

所述网袋也可以是口袋。

所述网袋内是柔软的，以保证果实在落下网袋内时不被碰伤。

所述机械抓手可以与机械剪刀单独使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机包括机械手、机械臂、工作台，机械手连接机械臂，机械臂连接工作台，工作台包括可以使果树多功能机移动的车轮、可以对机械手臂发出操作指令的操作台、控制机械手臂工作的控制器，工作台中的控制部分按照工作台操作者的指令控制机械手臂进行旋转、剪切、抓紧、放松、移动工作。

2.根据权利要求1所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有摄像装置。

3.根据权利要求1所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有红外或电磁发射和接收装置。

4.根据权利要求1所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手或机械臂上具有定位装置。

5.一种果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机包括机械手、机械臂、操作台，机械手连接机械臂，机械臂连接工作台，操作者通过操作台控制机械手臂进行旋转、剪切、抓紧、放松、移动工作。

6.根据权利要求1或5所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械臂是可以在水平与垂直方向伸缩，在水平与垂直方向的伸缩可以是同时进行，也可以是分时进行。

7.根据权利要求1或5所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手与机械臂是可以旋转的。

8.根据权利要求1或5所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手可以是剪刀式的，也可以是刀片式的，还可以是夹子式的。

9.根据权利要求1或5所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手可以是托盘式的，也可以是网袋式的，还可以是手指形式的。

10.根据权利要求1或5所述的果树多功能机，其特征在于：

所述果树多功能机，其机械手中的抓手部分至少具有三个机械手指，可以进行抓紧与放松动作。

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