CN105052393A - 一种收获球甘蓝用的机械手 - Google Patents

Abstract

一种收获球甘蓝用的机械手，属于农业机械领域，两个机械臂的前端分别铰接在机架两侧的连接柱上，其末端连接有切刀，中部分别设置有弧形板，两个弧形板在机械臂合拢时形成箍住球甘蓝的固定机构，液压缸的活塞杆末端分别通过两个连杆与两个机械臂铰接，以通过活塞杆的伸缩带动两个机械臂的合拢和分开。本发明通过超声波传感器的测距来获得甘蓝的准确位置，而后由CPU控制器控制液压缸的活塞杆的伸缩来完成甘蓝根部的切断、甘蓝的采摘动作。该机械手的采摘效率虽小于收割机的效率，但是远大于人工的采摘效率，而且也减轻了工人的劳动强度，并防止甘蓝在采摘过程中外部的损伤。

Description

一种收获球甘蓝用的机械手

技术领域

本发明涉及到农业生产领域用的收割机械，具体的说是一种收获球甘蓝用的机械手。

背景技术

卷心菜，又名球甘蓝，别名圆白菜或洋白菜，还叫莲花白，属于甘蓝的变种，营养相当丰富，含有大量的维生素C，纤维素以及碳水化合物及各种矿物质，除此以外卷心菜内还含有维生素u，维生素u是抗溃疡因子，并具有分解亚硝酸胺的作用。我国各地都有栽培，具有易储存、价格便宜等优点，是日常生活中常吃的蔬菜。

现有技术中，小面积的甘蓝种植收割采用的是人工采摘收割，不仅效率低，而且长时间劳作会导致腰部疲劳受损；而大面积集中种植的球甘蓝收割时一般都采用收割机来进行，大型收割机收割时往往会对球甘蓝造成一定的损伤，进而影响品质和产量。

发明内容

为解决现有技术中的收割机在收割球甘蓝时会对球甘蓝表面造成损坏的问题，本发明提供了一种收获球甘蓝用的机械手，该机械手可与运输车等相匹配共同完成对球甘蓝的收割。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种收获球甘蓝用的机械手，包括两个机械臂、驱动两个机械臂合拢或分开的液压缸以及机架，所述两个机械臂的前端分别铰接在机架两侧的连接柱上，机械臂的末端连接有切刀，且两个机械臂上的切刀在机械臂合拢时完成剪切动作，所述两个机械臂上还分别设置有弧形板，两个弧形板在机械臂合拢时形成箍住球甘蓝的固定机构；所述液压缸的底座设置在机架上，其活塞杆的末端分别通过两个连杆与两个机械臂铰接，以通过活塞杆的伸缩带动两个机械臂的合拢和分开；在机架上还设有向两个机械臂中间发射超声波的超声波传感器以及对超声波传感器反馈信号进行处理的CPU控制器。

所述两个弧形板内侧均设置有柔性垫。

所述液压缸的底座与机架铰接，与两个机械臂前端铰接的两个连接柱转动设置在机架的两侧。

所述机械臂末端设置的切刀具有内凹的切割刀刃，且两个切刀在两个机械臂合拢时交错滑动形成切割动作。

有益效果：本发明通过超声波传感器的测距来获得甘蓝的准确位置，而后CPU控制器控制液压缸的活塞杆伸出一定的距离，从而将球甘蓝纳入两个机械臂的弧形板之间，而后再控制活塞杆收缩使两个机械臂合拢，在合拢的过程中，切刀切断甘蓝的根，再由机械臂带动将收获的甘蓝放进与机械手配合的收集车内。该机械手的采摘效率虽小于收割机的效率，但是远大于人工的采摘效率，而且也减轻了工人的劳动强度，并防止甘蓝在采摘过程中外部的损伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为弧形板的结构示意图；

图3为切刀的结构示意图；

附图标记：1、机架，2、液压缸，3、连杆，4、机械臂，5、弧形板，501、柔性垫，6、切刀，601、切割刀刃，7、超声波传感器，8、CPU控制器。

具体实施方式

如图所示，一种收获球甘蓝用的机械手，包括两个机械臂4、驱动两个机械臂合拢或分开的液压缸2以及机架1，所述两个机械臂4的前端分别铰接在机架1两侧的连接柱上，机械臂4的末端连接有切刀6，切刀6具有内凹的切割刀刃601，且两个切刀6在两个机械臂4合拢时交错滑动形成剪切动作，所述两个机械臂4上还分别设置有弧形板5，所述两个弧形板5内侧均设置有柔性垫501，两个弧形板5在机械臂4合拢时形成箍住球甘蓝的固定机构；所述液压缸2的底座设置在机架1上，其活塞杆的末端分别通过两个连杆3与两个机械臂4铰接，以通过活塞杆的伸缩带动两个机械臂4的合拢和分开；在机架1上还设有向两个机械臂4中间发射超声波的超声波传感器7以及对超声波传感器7反馈信号进行处理的CPU控制器8。

本发明的机械手在使用时安装在可移动的车体上，机架1固定在可移动的车体上，并使两个机械臂4垂下到车体外，优选的方式是在车体上设置一可转动的连接柱，机架1固定在该连接柱上，从而在采摘甘蓝后能够转动到车体上，并将甘蓝卸载到车体内；

在此过程中，可以使液压缸2的底座与机架1铰接，同时，与两个机械臂4前端铰接的两个连接柱转动设置在机架1的两侧，这样便使得机械臂4可绕机架1转动。

本发明中，超声波传感器7与CPU控制器8的信号输入端连接，CPU控制器8的信号输出端与液压缸2连接，从而控制液压缸2的活塞杆伸缩运动；需要在CPU控制器8内预设信息处理程序，该程序通过判断超声波传感器7反馈的距离信息判定甘蓝的位置是否处于收割位置。

也可以设置在机架1上设置数码相机对甘蓝进行拍照，进而将图像信息传递给CPU控制器8，CPU控制器8根据图像信息和距离信息结合判定甘蓝是否处于待收割位置。

Claims (4)

1.一种收获球甘蓝用的机械手，包括两个机械臂（4）、驱动两个机械臂合拢或分开的液压缸（2）以及机架（1），其特征在于：所述两个机械臂（4）的前端分别铰接在机架（1）两侧的连接柱上，机械臂（4）的末端连接有切刀（6），且两个机械臂（4）上的切刀（6）在机械臂（4）合拢时完成剪切动作，所述两个机械臂（4）上还分别设置有弧形板（5），两个弧形板（5）在机械臂（4）合拢时形成箍住球甘蓝的固定机构；所述液压缸（2）的底座设置在机架（1）上，其活塞杆的末端分别通过两个连杆（3）与两个机械臂（4）铰接，以通过活塞杆的伸缩带动两个机械臂（4）的合拢和分开；在机架（1）上还设有向两个机械臂（4）中间发射超声波的超声波传感器（7）以及对超声波传感器（7）反馈信号进行处理的CPU控制器（8）。

2.根据权利要求1所述的一种收获球甘蓝用的机械手，其特征在于：所述两个弧形板（5）内侧均设置有柔性垫（501）。

3.根据权利要求1所述的一种收获球甘蓝用的机械手，其特征在于：所述液压缸（2）的底座与机架（1）铰接，与两个机械臂（4）前端铰接的两个连接柱转动设置在机架（1）的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种收获球甘蓝用的机械手，其特征在于：所述机械臂（4）末端设置的切刀（6）具有内凹的切割刀刃（601），且两个切刀（6）在两个机械臂（4）合拢时交错滑动形成切割动作。