CN108207317B - 一种移动式山竹果采摘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式山竹果采摘机器人，包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；肩关节模块通过底板固定在采摘车模块的采摘车身上；肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座相连接；腕关节模块通过静平台固定在肘关节模块前臂连接板上；剪切模块通过剪切电机支架固定在腕关节模块的动平台上。本发明肩关节模块采用两个自由度的球面并联机构，腕关节模块采用对称结构设计的并联机构，具有承载能力强、工作空间大的优点；由肩、肘、腕三个关节组成的机械臂采用串并混联的结构，具有六个自由度，机构运动灵活，结构紧凑。

Description

一种移动式山竹果采摘机器人

技术领域

本发明涉及机械臂采摘技术领域，更具体的说，尤其涉及一种移动式山竹果采摘机器人。

背景技术

蔬果采摘作为智能机器人的一种重要日常技术应用，其设备先进程度对农林业及果园采摘业起到关键性作用。山竹作为仁果类水果，于亚洲和非洲热带地区广泛栽培。

山竹树为小乔木，高12-20m，茎干直，树皮粗糙，黑褐色，有黄色苦味的树脂汁，树冠呈圆锥形。山竹树枝条交互对生，作反射对称。分枝粗壮且多而密集，小枝一般具明显的纵稜条。山竹树果实为浆果亚球形，直径3.5-7cm，花萼宿存，果皮厚0.6-1cm，纤维质，成熟果实紫红色。果实内有种子0-4粒，一般1-2粒，褐色，粒糙，表面具纤维线条，发育良好的种子长约2-2.5cm，宽约1.5-2cm，厚0.7-1.2cm。因其果树的特点，采摘山竹果的设备需具备适应密集地形作业，采摘臂可自由调节高度且平均采摘垂直高度较大，可承受负载较大等特征。而现阶段并未发现有专门针对山竹果采摘的农业机器人。

申请号为201520271638.9中国发明专利公开了果蔬采摘机器人机械臂及机器人，通过视觉单元与测距单元获取目标果蔬的图像信息，提供自动采摘的精度保障；申请号为201611053141.5中国发明专利公开了一种适用于果园采摘的机械臂，采用伸缩式的机械臂，刀片切割果实后，果实落入接料筐并进入存放箱，实现了果园采摘的自动化采摘；申请号为201510977552.2中国发明专利公开了藤蔓类单果果蔬采摘机械臂，利用果实自身的重力作用，完成机械臂伸缩和藤蔓类单果果蔬的接收、运送的动作。

但是，上述三个果蔬采摘机器人涉及的机械装置均采用单一的采摘方式与区块化设计，自由度较少，采摘时机构运动不够灵活，同时，机械臂刚度较小，负载不大，针对性不够高，不适应于某种特殊地形与不同果树的特征。

针对上述不足，设计和开发一种移动式山竹果采摘机器人，以弥补足上述各个缺点，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题而提供一种移动式山竹果采摘机器人，该装置能够针对密集地形果树进行采摘。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种移动式山竹果采摘机器人，包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板固定在采摘车模块的采摘车身上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座相连接；所述腕关节模块通过静平台固定在肘关节模块前臂连接板上；所述剪切模块通过剪切电机支架固定在腕关节模块的动平台上。

所述采摘车模块包括采摘车身、转动轴、采摘车轮、采摘车履带、履带驱动电机、第一连接键、盛果箱和运输管；所述采摘车身整体呈长方体状，采摘车身的顶面前段设置有一长方形凹槽；所述盛果箱整体呈长方体状，盛果箱整体放置在采摘车身顶面前段的长方形凹槽上，采摘车身的顶面中段左侧开一正方形凹槽，采摘车身的两个侧面均开三个通孔贯穿车身；所述转动轴轴身两端分别设置一环形凹槽，转动轴通过采摘车身侧面的通孔穿过采摘车身，所述采摘车轮中心的圆形曲面上设置有一长方形凹槽，采摘车轮通过中心的长方形凹槽与转动轴轴身环形凹槽相配合；所述履带驱动电机连接三根转动轴并驱动该转动轴的运动；所述采摘车履带由单个履带小块拼接而成，每两个履带小块顶面连接块构成的形状与车轮齿顶面相配合；所述采摘车履带装置在采摘车轮外围；所述第一连接键整体呈环形状，放置在转动轴轴身环形凹槽与车轮中心长方形凹槽之间；所述运输管的一端呈圆柱体状，运输管的另一端呈管状，运输管呈管状的一端放置在盛果箱内。

所述肩关节模块包括底板、竖板、基座轴承座、基座轴承端盖、基座连接轴承、基座输入轴、第一运动链、第二运动链、第三运动链、运动链轴承端座、运动链轴承端盖、运动台转动轴、运动链连接轴、运动链深沟球轴承和竖板步进电机；所述底板整体呈L型，底板的中心为半圆形的顶面，底板中心半圆形的顶面上设置有五个通孔，底板通过穿过这五个通孔的螺钉固定在采摘车身上，底板的一侧板端部设置有两个环形槽，底板的另一侧板端部开四个通孔；所述竖板设置有两个，每块竖板的底面均设置有四个通孔，其中一块竖板通过螺钉螺母固定在底板的一侧板端部，另一块竖板通过螺钉固定在底板的另一侧板端部；每块竖板后侧面设置一圆形槽和四个通孔；所述基座轴承座有两个，每个基座轴承座整体呈圆柱形，底面设置四个通孔，两个基座轴承座通过螺钉分别固定在两个竖板后侧面上，每个基座轴承座的中心设置有一圆形槽且顶面开四个沉头孔；所述基座轴承端盖有两个，基座轴承端盖整体呈圆柱形，基座轴承端盖心设置有一圆柱体状凸台，基座轴承端盖上的圆柱体状凸台与基座轴承座中心圆形槽相配合，基座轴承端盖底面设置有四个通孔，与基座轴承座中心顶面四个沉头孔相配合，基座轴承端盖通过紧定螺钉固定在基座轴承座上；所述基座连接轴承共四个，两个放置在基座轴承端盖与基座轴承座之间，两个放置在基座轴承座与竖板之间；所述基座输入轴共两个，整体呈圆柱形，分别穿过两个基座轴承座中心；基座输入轴的侧面前段设置有一圆环凸台，基座输入轴的侧面轴身开一环形凹槽；基座输入轴的底面开一圆形与长方形组合的新孔型；所述第一运动链整体呈L型，第一运动链的一端为圆柱形，该端中心开一圆形与长方形组成的新孔型，通过基座输入轴侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴上；第一运动链的另一端呈U型，该端端部为两个圆柱体，中心开一圆柱形槽，两圆柱体的外侧面各开四个沉头孔；所述第二运动链整体呈L型，第二运动链的两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第二运动链一端放置在第一运动链U型顶端面圆柱体之间；所述第三运动链整体呈L型，第三运动链两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第三运动链一端通过基座输入轴侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴上；所述运动链轴承端座有两个，每个运动链轴承端座整体呈圆柱形，运动链轴承端座底面设置四个通孔，运动链轴承端座中心设置有一圆形槽，其顶面开四个沉头孔，两个运动链轴承端座分别与第二运动链一端的圆柱形和第三运动链一端的圆柱形相连；所述运动链轴承端盖有两个，整体呈圆柱形，运动链轴承端盖中心设置有一圆柱体状凸台；该凸台与运动链轴承端座中心圆形槽相配合；运动链轴承端盖底面设置有四个通孔，四个通孔与运动链轴承端座中心顶面四个沉头孔相配合，通过紧定螺钉固定在运动链轴承端座上；所述运动台转动轴共两个，整体呈圆柱形，运动台转动轴分别穿过两个运动链轴承端座中心；运动台转动轴侧面开一环形凹槽；所述运动链连接轴整体呈圆柱形，穿过第一运动链U型顶端面两个圆柱体；运动链连接轴侧面前段设置有一圆环凸台，运动链连接轴侧面开一环形凹槽；所述运动链深沟球轴承共有六个，整体呈圆柱形，两个放置在运动链轴承端盖与运动链轴承端座之间，两个放置在运动链轴承端座底部，另两个放置在第一运动链U型顶端面两圆柱体内；所述竖板步进电机共两个，整体呈长方体状，竖板步进电机顶端通过基座输入轴底面新孔型与基座输入轴连在一起；其中一个竖板步进电机放置在采摘车身顶面正方形凹槽内。

所述肘关节模块包括上臂外板、上臂内板、上臂顶板、前臂板、转动主动杆、转动从动杆、上臂主动杆连接轴、连接深沟球轴承、上臂轴承端盖、上臂连板、主从杆连接轴、上前臂旋转轴、上前臂旋转轴轴套、主从杆连接轴轴套、前臂从动杆连接轴、上臂电机支架、上臂步进电机、行星减速器、前臂从动杆连接轴轴套、圆锥齿轮、上臂主动杆连接轴轴套和前臂连接板；所述上臂外板整体呈长方体状，上臂外板前段呈半圆形并设置有三个通孔；上臂外板中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂外板的顶面后段中心设置有一个圆形槽和六个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座固定在一起；所述上臂内板与上臂外板对称；上臂内板前段设置有三个通孔；上臂内板中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂内板底面后段中心设置有四个通孔；所述上臂顶板整体呈U型，上臂顶板中心底面设置一个圆形槽和四个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座固定在一起；上臂顶板一侧设置两个通孔，通过螺钉螺母与上臂外板固定在一起；上臂顶板另一侧设置四个通孔，通过螺钉螺母与上臂内板固定在一起；所述前臂板有两块，整体呈长方体状，前臂板后段为半圆形；前臂板顶面后段中心设置有一个圆形槽，前臂板中段设置有一个通孔，前臂板前段设置有四个通孔；前臂板底面后段中心设置有一个中空的圆柱形凸台，该凸台分别固定在上臂外板与上臂内板的内侧；所述转动主动杆整体呈弧型状，转动主动杆前段两侧面各设置有一圆柱状凸台，该凸台一侧开一圆形沉头孔，另一侧开一圆形通孔；转动主动杆后段开一圆形与长方形组成的新孔型；所述转动从动杆整体呈环形状，转动从动杆侧面开两个长方形槽，转动从动杆前段两侧开有沉头孔；转动从动杆后段设置有两个通孔；所述上臂主动杆连接轴为阶梯轴，上臂主动杆连接轴中后段侧面设置有两个环形凹槽，其中一个环形槽与转动主动杆的新孔型相配合，通过第二连接键与转动主动杆固定在一起；所述连接深沟球轴承共有七个；两个分别放置在上臂外板与上臂内板中段中心的圆形槽内；一个放置在转动从动杆后段两通孔之间，通过孔用垫圈固定在主从杆连接轴轴身上；两个分别放置在两块前臂板后段中心的圆形槽内；另两个分别放置在转动从动杆前段两侧沉头孔内；所述上臂轴承端盖共有两个；上臂轴承端盖整体呈圆柱形，上臂轴承端盖中心设置有一个圆形槽和四个通孔，通过紧定螺钉穿过四个通孔分别固定在上臂外板与上臂内板外侧；所述上臂连板整体呈U型，上臂连板两侧分别设置有两个通孔，通过螺钉螺母和垫圈与上臂外板和上臂内板分别固定；所述主从杆连接轴为阶梯轴，轴身穿透转动从动杆后段通孔；所述上前臂旋转轴为阶梯轴，轴身穿透前臂板顶面后段中心圆形槽与上臂外板和上臂内板前段通孔；所述上前臂旋转轴轴套呈圆柱体状，上前臂旋转轴轴套放置在前臂板顶面后段的圆形槽内；所述主从杆连接轴轴套呈圆柱体状，主从杆连接轴轴套放置在主从杆连接轴上；所述前臂从动杆连接轴呈圆柱体状，轴身穿透转动从动杆前段的沉头孔和通孔与两块前臂板中段中段的通孔；所述上臂电机支架整体呈U型，上臂电机支架顶面设置有一个圆形槽和四个通孔；上臂电机支架两侧面分别设置有两个通孔，通过内六角螺钉、六角螺母与垫片分别固定在上臂外板与上臂内板内侧；所述上臂步进电机整体呈长方体状，上臂步进电机前段顶面设置有四个通孔；上臂步进电机中心设置有一个圆柱形凸台；所述行星减速器后段与前段呈长方体状，中段中段呈圆柱体状；行星减速器后段底面设置有四个通孔，通过紧定螺钉与上臂步进电机固定在一起；行星减速器底面中心设置有圆柱形凹槽与上臂步进电机前段顶面中心圆柱形凸台相配合；行星减速器前段顶面设置有四个通孔，通过紧定螺钉固定在上臂电机支架底面上；行星减速器中心设置有一个圆柱形凸台与圆柱形中空竖杆；所述前臂从动杆连接轴轴套共有两个，整体呈圆柱体状，前臂从动杆连接轴轴套放置在前臂板中段中段侧面与转动从动杆前段侧面之间；所述圆锥齿轮共有两个；一个圆锥齿轮中心通孔与行星减速器前段顶面中心圆柱形中空竖杆相配合；另一个圆锥齿轮中心设置有圆形与长方形组成的新孔型，通过键穿过新孔型与上臂主动杆连接轴中后段侧面另一个环形槽相配合，圆锥齿轮固定在上臂主动杆连接轴轴身上；两个圆锥齿轮通过锥齿垂直配合；所述上臂主动杆连接轴轴套整体呈圆柱体状，上臂主动杆连接轴轴套侧面开两个通孔，通过开槽锥端紧定螺钉穿过通孔固定在上臂主动杆连接轴中后段侧面两个环形凹槽之间；所述前臂连接板整体呈U型，前臂连接板底面设置有四个通孔，前臂连接板两侧面分别设置有四个通孔，通过内六角螺钉、六角螺母与垫圈分别固定在两块前臂板前段内侧。

所述腕关节模块包括静平台、胡克铰链、直线电机、中心球铰链、支撑轴、球铰链、动平台、直线电机连接件、推杆连接件和铰链连接件；所述静平台整体呈三棱柱状，静平台底面中心设置有四个通孔，通过螺钉螺母和垫圈固定在前臂连接板底面通孔上；静平台底面三个角上分别设置有一个通孔；所述胡克铰链共有三个，整体由两块U型连接件与正方体状连接件组成；胡克铰链上下两块U型连接件侧面设置有一个通孔，胡克铰链底面中心设置有一个圆形凹槽；所述直线电机后段为半环形状凸台，直线电机侧面中心设置有一个通孔；直线电机前段整体呈长方体状，中段中段为阶梯长方体，直线电机侧面中心设置有一个通孔；所述中心球铰链前段在球头上设置有圆柱形竖杆；中心球铰链中段中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；中心球铰链中段中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；中心球铰链后段为圆柱体，中心球铰链底面设置有四个通孔；所述支撑轴中心呈长方体状，支撑轴顶端设置有一个圆形凹槽，凹槽与中心球铰链前段圆柱形竖杆相配合；支撑轴侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉与中心球铰链固定；支撑轴中下端侧面为四个三角状的支撑柱，支撑轴底端为长方体状固定板，固定板上设置有四个通孔，通过螺钉与垫圈固定在静平台底面的通孔上；所述球铰链共有三个；球铰链前段在球头上设置有圆柱形竖杆；球铰链中段中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；球铰链中段中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；球铰链后段为圆柱体，球铰链后段圆柱体底面斜向切去一块形成球铰链底面，球铰链底面上设置有四个通孔；所述动平台整体呈三棱柱状，动平台底面中心设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈固定在中心球铰链底面的通孔上；动平台底面三个角上分别设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈分别与三个球铰链后段球铰链底面的通孔固定在一起；所述直线电机连接件前段呈U型状，直线电机连接件两侧面分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈穿过通孔与直线电机后段凸台侧面的通孔固定在一起；直线电机连接件后段呈圆柱体状，与胡克铰链上连接件底面中心圆形凹槽相配合，通过紧定螺钉与胡克铰链固定在一起；所述推杆连接件共有三个；整体呈圆柱体状，推杆连接件底端设置有一个圆形凹槽，凹槽与直线电机前段长方体形状相配合；推杆连接件底端侧面开一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈与直线电机前段侧面中心的通孔固定在一起；推杆连接件前段顶面设置有一个通孔，通孔分别与球铰链前段圆柱形竖杆相配合；推杆连接件侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉穿过通孔与球铰链前段竖杆固定在一起；所述铰链连接件共有三个；整体呈阶梯圆柱体状；铰链连接件前段圆柱体轴身穿过静平台底面三个角上的通孔，铰链连接件轴身与胡克铰链下连接件底面中心的圆形凹槽相配合；铰链连接件通过紧定螺钉穿过胡克铰链下连接件侧面的通孔与胡克铰链固定在一起。

所述剪切模块包括剪切电机支架、测距单元、测距单元支承架、CCD相机、CCD相机支承架、齿条、齿条支架、齿轮、剪刀、短连接杆、长连接杆、盛果筐和剪切步进电机；所述剪切电机支架整体呈长方体状，剪切电机支架后侧面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈穿过通孔与动平台底面中心的通孔固定在一起；剪切电机支架左侧面中心设置有一个圆形槽和四个通孔，剪切电机支架上侧面设置有八个通孔；所述测距单元整体呈长方体状，该测距单元前段设置有圆柱形凸台；测距单元底侧面设置有四个通孔；测距单元可以为激光测距仪等具有确定空间距离功能的仪器；所述测距单元支承架整体呈长方体状，测距单元支承架正侧面中心设置有长方形槽；测距单元支承架顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与测距单元底侧面的通孔固定在一起；测距单元支承架底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈与剪切电机支架上侧面后段的通孔固定在一起；所述CCD相机前段呈圆柱体状；前段顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与CCD相机后段底面的通孔固定在一起；CCD相机后段呈正方体状，该CCD相机底面设置有四个通孔；所述CCD相机支承架整体呈阶梯状，CCD相机支承架后段底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈与剪切电机支架上侧面前段的通孔固定在一起；所述齿条前段呈U型，侧面中心设置有长方形槽，上侧面设置有两个通孔；齿条中段中段呈圆柱体状；齿条后段呈圆柱体状，后段轴身尾端设置有齿状凹槽；所述齿条支架整体呈T型，齿条支架前段呈环形状，齿条支架两侧分别设置有一个长方形槽，齿条支架顶面分别设置有一个通孔；齿条支架后段侧面设置有一个圆形槽，该圆形槽与齿条后段圆柱体状竖杆形态相配合；齿条支架顶面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈与剪切电机支架上侧面的通孔、齿条后段竖杆固定在一起；所述齿轮中心设置有圆形与长方形组成的新孔型；齿轮的齿与齿条后段轴身尾端的齿状凹槽相配合；所述剪刀共有两个；整体呈半圆形，剪刀顶面设置有一个梯形凹槽与一个通孔；所述短连接杆共有四个，整体呈环形状；短连接杆顶面两端分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈穿过通孔分别固定在齿条前段上侧面通孔的内侧；所述长连接杆共有两个，整体呈环形状，长连接杆顶面前、中、后段分别设置有一个通孔，前段通孔通过螺栓、螺母和垫圈穿过前段通孔与剪刀顶面的通孔固定在一起；中段中段通孔通过螺栓、螺母和垫圈穿过中段中段通孔分别与短连接杆顶面另一端的通孔固定在一起；后段通孔通过螺栓、螺母和垫圈穿过后段通孔与齿条支架前段顶面的通孔固定在一起；所述盛果筐前段呈圆形状，下端为坡度圆；该盛果筐后段为Z型杆，通过焊接的方式固定在剪切电机支架底面内侧；盛果筐底端的圆形与运输管一端圆柱体状的管头相配合；所述剪切步进电机整体呈长方体状；剪切步进电机前段顶面设置有四个通孔，通过螺钉螺母穿过通孔与剪切电机支架左侧面中心的通孔固定在一起；剪切步进电机中心设置有一个圆柱形凸台和圆柱形杆；该圆柱形杆与剪切电机支架左侧面中心的圆形槽相配合；剪切步进电机杆身通过键穿过齿轮中心新孔型与齿轮固定在一起。

进一步的，所述基座轴承座通过分别连接第三运动链与第一运动链、第二运动链，再分别与运动链轴承端座相连。实现肩关节两条链运动。

进一步的，所述运动链轴承端座分别水平与上臂外板、垂直与上臂顶板通过螺钉相连，两运动链轴承端座呈90度。

进一步的，所述转动主动杆后段固定在上臂主动杆连接轴上，通过上臂步进电机与行星减速器相连再与两个圆锥齿轮的垂直配合转动。

进一步的，所述转动从动杆通过主从杆连接轴与转动主动杆连接在一起，与转动主动杆、上臂内外板、前臂板组成平行四边形机构结构。

进一步的，所述静平台呈三角形，三个角上分别通过铰链连接件与胡克铰链连接在一起。实现腕关节三条链运动。

进一步的，所述球铰链通过底面斜切的方式与动平台固定在一起时，自然呈一定角度，通过直线电机实现推杆连接件与球头的运动。

进一步的，所述齿条轴身尾端的齿状凹槽与齿轮的齿啮合在一起，通过剪切步进电机连接齿轮，实现齿条运动带动剪刀运动，达到剪切效果。

进一步的，所述测距单元与CCD相机镜头不在同一水平面上，通过测距单元支承架与CCD相机支承架的高度差，实现配合捕捉测量。

本发明山竹果采摘的工作原理如下：当需要驶近、驶离果树时，由采摘车内的总电机驱动转动轴旋转，带动采摘车轮转动，两侧共六个车轮同时运动时，带动采摘车履带向前运动，则采摘车向前开、往后退。

由肩关节的两个竖板步进电机在基座连接轴承的连接作用下，分别带动第三运动链与第一运动链运动。第一运动链运动链深沟球轴承的连接带动第二运动链运动。第三运动链与第二运动链分别带着运动链轴承端座运动。实现肩关节两个自由度转动。两个运动链轴承端座分别水平带动肘关节的上臂外板与垂直带动肘关节的上臂顶板。由肘关节内的上臂步进电机连接行星减速器，并由行星减速器连接水平圆锥齿轮，通过水平圆锥齿轮与垂直圆锥齿轮的啮合作用，驱动上臂主动杆连接轴转动。转动主动杆后段连接在上臂主动杆连接轴上，并由上臂主动杆连接轴带动转动，并通过主从杆连接轴的连接带动转动从动杆运动。从而带动整个前臂运动，实现肘关节一个自由度运动。前臂连接板也在肘关节的上臂步进电机的驱动下运动。由腕关节的直线电机驱动推杆连接件运动，进而带动球铰链的球头转动。支撑轴固定在静平台上起到整个腕关节的支撑作用。直线电机通过直线电机连接件连接胡克铰链固定在静平台上。三个球铰链同时运动，带动动平台运动，实现腕关节三个自由度运动。

当需要采摘山竹果时，由肩关节、肘关节、腕关节组合运动，带动剪切部分的剪切电机支架运动。固定在剪切电机支架上的剪切步进电机驱动齿轮转动，在齿轮的齿与齿条凹槽啮合的作用下，带动齿条前伸与后缩。通过短连接杆和长连接杆带动剪刀实现剪切枝干的功能。通过CCD相机的摄像头拍照并获取目标山竹果的图像，测距单元计算位置参数并确定山竹果位置。

通过剪刀剪切山竹树的枝干后，山竹果掉入盛果筐内，盛果筐内侧有海绵片对落入其中的果实起到缓冲与保护效果，最终山竹果沿着运输管收集到盛果箱内。

本发明的有益效果在于：本发明采摘车模块内部设置有蓄电池与履带驱动电机，驱动采摘机器人的前进与后退，为整体机械臂提供动力与能源保障；肩关节模块采用两个自由度的球面并联机构，腕关节模块采用对称结构设计的并联机构，具有承载能力强、工作空间大的优点；由肩、肘、腕三个关节组成的机械臂采用串并混联的结构，具有六个自由度，机构运动灵活，结构紧凑，可以实现空间任意位置的果实摘取，并可保证持续运动；剪切模块采用齿轮齿条配合的方式，由剪切步进电机带动剪刀运动，并使用CCD相机与测距单元的双重定位，具有精准、高效、智能的特点；整个机构适合山竹树生长环境下形成的密集地形与垂直高度较大的树高，针对性强，最终方便实现山竹果的采摘；本发明具有设计合理，加工和装配工艺良好等的优点。

附图说明

图1是本发明一种移动式山竹果采摘机器人的整体结构示意图。

图2是本发明肩关节模块的结构示意图。

图3是本发明肘关节模块的结构示意图。

图4是本发明腕关节模块的结构示意图。

图5是本发明剪切模块的结构示意图。

图中，1-采摘车轮、2-转动轴、3-第一连接键、4-采摘车履带、5-采摘车身、6-底板、7-竖板、8-竖板步进电机、9-基座轴承座、10-第三运动链、11-基座轴承端盖、12-上臂步进电机、13-行星减速器、14-上臂电机支架、15-圆锥齿轮、16-上臂连板、17-前臂板、18-静平台、19-支撑轴、20-测距单元、21-CCD相机、22-剪刀、23-盛果筐、24-运输管、25-球铰链、26-胡克铰链、27-转动从动杆、28-盛果箱、29-第二运动链、30-运动链轴承端座、31-基座连接轴承、32-上臂外板、33-上臂顶板、34-基座输入轴、35-运动链连接轴、36-第一运动链、37-运动台转动轴、38-运动链深沟球轴承、39-运动链轴承端盖、40-上臂主动杆连接轴轴套、41-上臂内板、42-上前臂旋转轴、43-上前臂旋转轴轴套、44-前臂从动杆连接轴轴套、45-六角螺母、46-前臂连接板、47-内六角螺钉、48-前臂从动杆连接轴、49-垫圈、50-主从杆连接轴轴套、51-主从杆连接轴、52-转动主动杆、53-上臂轴承端盖、54-上臂主动杆连接轴、55-连接深沟球轴承、56-直线电机连接件、57-推杆连接件、58-动平台、59-中心球铰链、60-直线电机、61-铰链连接件、62-剪切电机支架、63-齿轮、64-测距单元支承架、65-剪切步进电机、66-齿条支架、67-CCD相机支承架、68-齿条、69-短连接杆、70-长连接杆。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1~5所示， 一种移动式山竹果采摘机器人，包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块。所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板6固定在采摘车模块的采摘车身5上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座30相连接；所述腕关节模块通过静平台18固定在肘关节模块前臂连接板46上；所述剪切模块通过剪切电机支架62固定在腕关节模块的动平台58上。

所述采摘车模块包括采摘车身5、转动轴2、采摘车轮1、履带驱动电机、采摘车履带4、第一连接键3、盛果箱28和运输管24；所述采摘车身5整体呈长方体状，采摘车身的顶面前段设置有一长方形凹槽；所述盛果箱28整体呈长方体状，盛果箱整体放置在采摘车身5顶面前段的长方形凹槽上，采摘车身5的顶面中段中段左侧开一正方形凹槽，采摘车身5的两个侧面均开三个通孔贯穿车身；所述转动轴2轴身两端分别设置一环形凹槽，转动轴2通过采摘车身5侧面的通孔穿过采摘车身5；所述采摘车轮1中心的圆形曲面上设置有一长方形凹槽，采摘车轮1通过中心的长方形凹槽与转动轴2轴身环形凹槽相配合；所述履带驱动电机连接三根转动轴并驱动该转动轴2的运动；所述采摘车履带4由单个履带小块拼接而成，每两个履带小块顶面连接块构成的形状与车轮1齿顶面相配合；所述采摘车履带4装置在采摘车轮1外围；所述第一连接键3整体呈环形状，放置在转动轴2轴身环形凹槽与车轮1中心长方形凹槽之间；所述运输管24的一端呈圆柱体状，运输管24的另一端呈管状，运输管24呈管状的一端放置在盛果箱28内。

所述肩关节模块包括底板6、竖板7、基座轴承座9、基座轴承端盖11、基座连接轴承31、基座输入轴34、第一运动链36、第二运动链29、第三运动链10、运动链轴承端座30、运动链轴承端盖39、运动台转动轴37、运动链连接轴35、运动链深沟球轴承38和竖板步进电机8；所述底板6整体呈L型，底板6的中心为半圆形的顶面，底板6中心半圆形的顶面上设置有五个通孔，底板6通过穿过这五个通孔的螺钉固定在采摘车身5上，底板6的一侧板端部设置有两个环形槽，底板6的另一侧板端部开四个通孔；所述竖板7设置有两个，每块竖板7的底面均设置有四个通孔，其中一块竖板7通过螺钉螺母固定在底板6的一侧板端部，另一块竖板7通过螺钉固定在底板6的另一侧板端部；每块竖板7后侧面设置一圆形槽和四个通孔；所述基座轴承座9有两个，每个基座轴承座9整体呈圆柱形，底面设置四个通孔，两个基座轴承座9通过螺钉分别固定在两个竖板7后侧面上，每个基座轴承座9的中心设置有一圆形槽且顶面开四个沉头孔；所述基座轴承端盖11有两个，基座轴承端盖11整体呈圆柱形，基座轴承端盖11心设置有一圆柱体状凸台，基座轴承端盖11上的圆柱体状凸台与基座轴承座9中心圆形槽相配合，基座轴承端盖11底面设置有四个通孔，与基座轴承座9中心顶面四个沉头孔相配合，基座轴承端盖11通过紧定螺钉固定在基座轴承座9上；所述基座连接轴承31共四个，两个放置在基座轴承端盖11与基座轴承座9之间，两个放置在基座轴承座9与竖板7之间；所述基座输入轴34共两个，整体呈圆柱形，分别穿过两个基座轴承座9中心；基座输入轴34的侧面前段设置有一圆环凸台，基座输入轴34的侧面轴身开一环形凹槽；基座输入轴34的底面开一圆形与长方形组合的新孔型；所述第一运动链36整体呈L型，第一运动链36的一端为圆柱形，该端中心开一圆形与长方形组成的新孔型，通过基座输入轴34侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴34上；第一运动链36的另一端呈U型，该端端部为两个圆柱体，中心开一圆柱形槽，两圆柱体的外侧面各开四个沉头孔；所述第二运动链29整体呈L型，第二运动链29的两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第二运动链29一端放置在第一运动链36 U型顶端面圆柱体之间；所述第三运动链10整体呈L型，第三运动链10两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第三运动链10一端通过基座输入轴34侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴34上；所述运动链轴承端座30有两个，每个运动链轴承端座30整体呈圆柱形，运动链轴承端座30底面设置四个通孔，运动链轴承端座30中心设置有一圆形槽，其顶面开四个沉头孔，两个运动链轴承端座30分别与第二运动链29一端的圆柱形和第三运动链10一端的圆柱形相连；所述运动链轴承端盖39有两个，整体呈圆柱形，运动链轴承端盖39中心设置有一圆柱体状凸台；该凸台与运动链轴承端座30中心圆形槽相配合；运动链轴承端盖39底面设置有四个通孔，四个通孔与运动链轴承端座30中心顶面四个沉头孔相配合，通过紧定螺钉固定在运动链轴承端座30上；所述运动台转动轴37共两个，整体呈圆柱形，运动台转动轴37分别穿过两个运动链轴承端座30中心；运动台转动轴37侧面开一环形凹槽；所述运动链连接轴35整体呈圆柱形，穿过第一运动链36U型顶端面两个圆柱体；运动链连接轴35侧面前段设置有一圆环凸台，运动链连接轴35侧面开一环形凹槽；所述运动链深沟球轴承38共有六个，整体呈圆柱形，两个放置在运动链轴承端盖39与运动链轴承端座30之间，两个放置在运动链轴承端座30底部，另两个放置在第一运动链36 U型顶端面两圆柱体内；所述竖板步进电机8共两个，整体呈长方体状，竖板步进电机8顶端通过基座输入轴34底面新孔型与基座输入轴34连在一起；其中一个竖板步进电机8放置在采摘车身5顶面正方形凹槽内。

所述肘关节模块包括上臂外板32、上臂内板41、上臂顶板33、前臂板17、转动主动杆52、转动从动杆27、上臂主动杆连接轴54、连接深沟球轴承55、上臂轴承端盖53、上臂连板16、主从杆连接轴51、上前臂旋转轴42、上前臂旋转轴轴套43、主从杆连接轴轴套50、前臂从动杆连接轴48、上臂电机支架14、上臂步进电机12、行星减速器13、前臂从动杆连接轴轴套44、圆锥齿轮15、上臂主动杆连接轴轴套40和前臂连接板46；所述上臂外板32整体呈长方体状，上臂外板32前段呈半圆形并设置有三个通孔；上臂外板32中段中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂外板32的顶面后段中心设置有一个圆形槽和六个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座30固定在一起；所述上臂内板41与上臂外板32对称；上臂内板41前段设置有三个通孔；上臂内板41中段中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂内板41底面后段中心设置有四个通孔；所述上臂顶板33整体呈U型，上臂顶板33中心底面设置一个圆形槽和四个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座30固定在一起；上臂顶板33一侧设置两个通孔，通过螺钉螺母与上臂外板32固定在一起；上臂顶板33另一侧设置四个通孔，通过螺钉螺母与上臂内板41固定在一起；所述前臂板17有两块，整体呈长方体状，前臂板17后段为半圆形；前臂板17顶面后段中心设置有一个圆形槽，前臂板17中段中段设置有一个通孔，前臂板17前段设置有四个通孔；前臂板17底面后段中心设置有一个中空的圆柱形凸台，该凸台分别固定在上臂外板32与上臂内板41的内侧；所述转动主动杆52整体呈弧型状，转动主动杆52前段两侧面各设置有一圆柱状凸台，该凸台一侧开一圆形沉头孔，另一侧开一圆形通孔；转动主动杆52后段开一圆形与长方形组成的新孔型；所述转动从动杆27整体呈环形状，转动从动杆27侧面开两个长方形槽，转动从动杆27前段两侧开有沉头孔，转动从动杆27后段设置有两个通孔；所述上臂主动杆连接轴54为阶梯轴，上臂主动杆连接轴54中后段侧面设置有两个环形凹槽，其中一个环形槽与转动主动杆52的新孔型相配合，通过第二连接键与转动主动杆52固定在一起；所述连接深沟球轴承55共有七个；两个分别放置在上臂外板32与上臂内板41中段中段中心的圆形槽内；一个放置在转动从动杆27后段两通孔之间，通过孔用垫圈49固定在主从杆连接轴51轴身上；两个分别放置在两块前臂板17后段中心的圆形槽内；另两个分别放置在转动从动杆27前段前段两侧沉头孔内；所述上臂轴承端盖53共有两个；上臂轴承端盖53整体呈圆柱形，上臂轴承端盖中心设置有一个圆形槽和四个通孔，通过紧定螺钉穿过四个通孔分别固定在上臂外板32与上臂内板41外侧；所述上臂连板16整体呈U型，上臂连板两侧分别设置有两个通孔，通过螺钉螺母和垫圈49与上臂外板32和上臂内板41分别固定；所述主从杆连接轴51为阶梯轴，轴身穿透转动从动杆27后段通孔；所述上前臂旋转轴42为阶梯轴，轴身穿透前臂板17顶面后段中心圆形槽与上臂外板32和上臂内板41前段前段通孔；所述上前臂旋转轴轴套43呈圆柱体状，上前臂旋转轴轴套放置在前臂板17顶面后段的圆形槽内；所述主从杆连接轴轴套50呈圆柱体状，主从杆连接轴轴套放置在主从杆连接轴51上；所述前臂从动杆连接轴48呈圆柱体状，轴身穿透转动从动杆27前段前段的沉头孔和通孔与两块前臂板17中段中段的通孔；所述上臂电机支架14整体呈U型，上臂电机支架顶面设置有一个圆形槽和四个通孔；上臂电机支架14两侧面分别设置有两个通孔，通过内六角螺钉47、六角螺母45与垫片分别固定在上臂外板32与上臂内板41内侧；所述上臂步进电机12整体呈长方体状，上臂步进电机前段前段顶面设置有四个通孔；上臂步进电机12中心设置有一个圆柱形凸台；所述行星减速器13后段与前段前段呈长方体状，中段中段呈圆柱体状；行星减速器13后段底面设置有四个通孔，通过紧定螺钉与上臂步进电机12固定在一起；行星减速器13底面中心设置有圆柱形凹槽与上臂步进电机12前段顶面中心圆柱形凸台相配合；行星减速器13前段顶面设置有四个通孔，通过紧定螺钉固定在上臂电机支架14底面上；行星减速器13中心设置有一个圆柱形凸台与圆柱形中空竖杆；所述前臂从动杆连接轴轴套44共有两个，整体呈圆柱体状，前臂从动杆连接轴轴套放置在前臂板17中段中段侧面与转动从动杆27前段侧面之间；所述圆锥齿轮15共有两个；一个圆锥齿轮15中心通孔与行星减速器13前段顶面中心圆柱形中空竖杆相配合；另一个圆锥齿轮15中心设置有圆形与长方形组成的新孔型，通过键穿过新孔型与上臂主动杆连接轴54中后段侧面另一个环形槽相配合圆锥齿轮15固定在上臂主动杆连接轴54轴身上；两个圆锥齿轮15通过锥齿垂直配合；所述上臂主动杆连接轴轴套40整体呈圆柱体状，上臂主动杆连接轴轴套40侧面开两个通孔，通过开槽锥端紧定螺钉穿过通孔固定在上臂主动杆连接轴54中后段侧面两个环形凹槽之间；所述前臂连接板46整体呈U型，前臂连接板底面设置有四个通孔，前臂连接板46两侧面分别设置有四个通孔，通过内六角螺钉47、六角螺母45与垫圈49分别固定在两块前臂板17前段内侧。

所述腕关节模块包括静平台18、胡克铰链26、直线电机60、中心球铰链59、支撑轴19、球铰链25、动平台58、直线电机连接件56、推杆连接件57和铰链连接件61；所述静平台18整体呈三棱柱状，静平台18底面中心设置有四个通孔，通过螺钉螺母和垫圈49固定在前臂连接板46底面通孔上；静平台18底面三个角上分别设置有一个通孔；所述胡克铰链26共有三个，整体由两块U型连接件与正方体状连接件组成；胡克铰链26上下两块U型连接件侧面设置有一个通孔，胡克铰链底面中心设置有一个圆形凹槽；所述直线电机60后段为半环形状凸台，直线电机侧面中心设置有一个通孔；直线电机60前段整体呈长方体状，中段中段为阶梯长方体，直线电机60侧面中心设置有一个通孔；所述中心球铰链59前段在球头上设置有圆柱形竖杆；中心球铰链59中段中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；中心球铰链59中段中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；中心球铰链59后段为圆柱体，中心球铰链底面设置有四个通孔；所述支撑轴19中心呈长方体状，支撑轴顶端设置有一个圆形凹槽，凹槽与中心球铰链59前段圆柱形竖杆相配合；支撑轴19侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉与中心球铰链59固定；支撑轴19中下端侧面为四个三角状的支撑柱，支撑轴19底端为长方体状固定板，固定板上设置有四个通孔，通过螺钉与垫圈49固定在静平台18底面的通孔上；所述球铰链25共有三个；球铰链25前段在球头上设置有圆柱形竖杆；球铰链25中段中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；球铰链25中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；球铰链25后段为圆柱体，球铰链25后段圆柱体底面斜向切去一块形成球铰链底面，球铰链底面上设置有四个通孔；所述动平台58整体呈三棱柱状，动平台底面中心设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈49固定在中心球铰链59底面的通孔上；动平台58底面三个角上分别设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈49分别与三个球铰链25后段球铰链底面的通孔固定在一起；所述直线电机连接件56前段呈U型状，直线电机连接件两侧面分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49穿过通孔与直线电机60后段凸台侧面的通孔固定在一起；直线电机连接件56后段呈圆柱体状，与胡克铰链26上连接件底面中心圆形凹槽相配合，通过紧定螺钉与胡克铰链26固定在一起；所述推杆连接件57共有三个；整体呈圆柱体状，推杆连接件底端设置有一个圆形凹槽，凹槽与直线电机60前段长方体形状相配合；推杆连接件57底端侧面开一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49与直线电机60前段侧面中心的通孔固定在一起；推杆连接件57前段顶面设置有一个通孔，通孔分别与球铰链25前段圆柱形竖杆相配合；推杆连接件57侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉穿过通孔与球铰链25前段竖杆固定在一起；所述铰链连接件61共有三个；整体呈阶梯圆柱体状；铰链连接件61前段圆柱体轴身穿过静平台18底面三个角上的通孔，铰链连接件轴身与胡克铰链26下连接件底面中心的圆形凹槽相配合；铰链连接件61通过紧定螺钉穿过胡克铰链26下连接件侧面的通孔与胡克铰链26固定在一起。

所述剪切模块包括剪切电机支架62、测距单元20、测距单元支承架64、CCD相机21、CCD相机支承架67、齿条68、齿条支架66、齿轮63、剪刀22、短连接杆69、长连接杆70、盛果筐23和剪切步进电机65；所述剪切电机支架62整体呈长方体状，剪切电机支架后侧面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49穿过通孔与动平台58底面中心的通孔固定在一起；剪切电机支架62左侧面中心设置有一个圆形槽和四个通孔，剪切电机支架62上侧面设置有八个通孔；所述测距单元20整体呈长方体状，该测距单元前段设置有圆柱形凸台；测距单元20底侧面设置有四个通孔；测距单元20可以为激光测距仪等具有确定空间距离功能的仪器；所述测距单元支承架64整体呈长方体状，测距单元支承架64正侧面中心设置有长方形槽；测距单元支承架64顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与测距单元20底侧面的通孔固定在一起；测距单元支承架64底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49与剪切电机支架62上侧面后段的通孔固定在一起；所述CCD相机21前段呈圆柱体状；前段顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与CCD相机21后段底面的通孔固定在一起；CCD相机21后段呈正方体状，该CCD相机21底面设置有四个通孔；所述CCD相机支承架67整体呈阶梯状，CCD相机支承架67后段底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49与剪切电机支架62上侧面前段的通孔固定在一起；所述齿条68前段呈U型，侧面中心设置有长方形槽，上侧面设置有两个通孔；该齿条68中段呈圆柱体状；齿条68后段呈圆柱体状，后段轴身尾端设置有齿状凹槽；所述齿条支架66整体呈T型，齿条支架前段呈环形状，齿条支架66两侧分别设置有一个长方形槽，齿条支架66顶面分别设置有一个通孔；齿条支架66后段侧面设置有一个圆形槽，该圆形槽与齿条68后段圆柱体状竖杆形态相配合；齿条支架66顶面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49与剪切电机支架62上侧面的通孔、齿条68后段竖杆固定在一起；所述齿轮63中心设置有圆形与长方形组成的新孔型；齿轮63的齿与齿条68后段轴身尾端的齿状凹槽相配合；所述剪刀22共有两个；整体呈半圆形，剪刀22顶面设置有一个梯形凹槽与一个通孔；所述短连接杆69共有四个，整体呈环形状；短连接杆顶面两端分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈49穿过通孔分别固定在齿条68前段上侧面通孔的内侧；所述长连接杆70共有两个，整体呈环形状，长连接杆顶面前、中、后段分别设置有一个通孔，前段通孔通过螺栓、螺母和垫圈49穿过前段通孔与剪刀22顶面的通孔固定在一起；中段通孔通过螺栓、螺母和垫圈49穿过中段通孔分别与短连接杆69顶面另一端的通孔固定在一起；后段通孔通过螺栓、螺母和垫圈49穿过后段通孔与齿条支架66前段顶面的通孔固定在一起；所述盛果筐23前段呈圆形状，下端为坡度圆；该盛果筐23后段为Z型杆，通过焊接的方式固定在剪切电机支架62底面内侧；盛果筐23底端的圆形与运输管24一端圆柱体状的管头相配合；所述剪切步进电机65整体呈长方体状；剪切步进电机前段顶面设置有四个通孔，通过螺钉螺母穿过通孔与剪切电机支架62左侧面中心的通孔固定在一起；剪切步进电机65中心设置有一个圆柱形凸台和圆柱形杆；该圆柱形杆与剪切电机支架62左侧面中心的圆形槽相配合；剪切步进电机65杆身通过键穿过齿轮63中心新孔型与齿轮63固定在一起。

所述基座轴承座9通过分别连接第三运动链10与第一运动链36、第二运动链29，再分别与运动链轴承端座30相连。实现肩关节两条链运动。

所述运动链轴承端座30分别水平与上臂外板32、垂直与上臂顶板33通过螺钉相连，两运动链轴承端座30呈90度。

所述转动主动杆52后段固定在上臂主动杆连接轴54上，通过上臂步进电机12与行星减速器13相连再与两个圆锥齿轮15的垂直配合转动。

所述转动从动杆27通过主从杆连接轴51与转动主动杆52连接在一起，与转动主动杆52、上臂内外板、前臂板17组成平行四边形机构结构。

所述静平台18呈三角形，三个角上分别通过铰链连接件61与胡克铰链26连接在一起。实现腕关节三条链运动。

所述球铰链25通过底面斜切的方式，与动平台58固定在一起时，自然呈一定角度，通过直线电机60实现推杆连接件57与球头的运动。

所述齿条68轴身尾端的齿状凹槽与齿轮63的齿啮合在一起，通过剪切步进电机65连接齿轮63，实现齿条68运动带动剪刀22运动，达到剪切效果。

所述测距单元20与CCD相机21镜头不在同一水平面上，通过测距单元支承架64与CCD相机支承架67的高度差，实现配合捕捉测量。

本发明山竹果采摘的工作原理如下：当需要驶近、驶离果树时，由采摘车内的总电机驱动转动轴旋转，带动采摘车轮1转动，两侧共六个车轮同时运动时，带动采摘车履带4向前运动，则采摘车向前开、往后退。

由肩关节的两个竖板步进电机8在基座连接轴承31的连接作用下，分别带动第三运动链10与第一运动链36运动。第一运动链36运动链深沟球轴承38的连接带动第二运动链29运动。第三运动链10与第二运动链29分别带着运动链轴承端座30运动。实现肩关节两个自由度转动。两个运动链轴承端座30分别水平带动肘关节的上臂外板32与垂直带动肘关节的上臂顶板33。由肘关节内的上臂步进电机12连接行星减速器13，并由行星减速器13连接水平圆锥齿轮15，通过水平圆锥齿轮15与垂直圆锥齿轮15的啮合作用，驱动上臂主动杆连接轴54转动。转动主动杆52后段连接在上臂主动杆连接轴54上，并由上臂主动杆连接轴54带动转动，并通过主从杆连接轴51的连接带动转动从动杆27运动。从而带动整个前臂运动，实现肘关节一个自由度运动。前臂连接板46也在肘关节的上臂步进电机12的驱动下运动。由腕关节的直线电机60驱动推杆连接件57运动，进而带动球铰链25的球头转动。支撑轴19固定在静平台18上起到整个腕关节的支撑作用。直线电机60通过直线电机连接件56连接胡克铰链26固定在静平台18上。三个球铰链25同时运动，带动动平台58运动，实现腕关节三个自由度运动。

当需要采摘山竹果时，由肩关节、肘关节、腕关节组合运动，带动剪切部分的剪切电机支架62运动。固定在剪切电机支架62上的剪切步进电机65驱动齿轮63转动，在齿轮63的齿与齿条68凹槽啮合的作用下，带动齿条68前伸与后缩。通过短连接杆69和长连接杆70带动剪刀22实现剪切枝干的功能。通过CCD相机21的摄像头拍照并获取目标山竹果的图像，测距单元20计算位置参数并确定山竹果位置。

通过剪刀剪切山竹树的枝干后，山竹果掉入盛果筐23内，盛果筐23内侧有海绵片对落入其中的果实起到缓冲与保护效果，最终山竹果沿着运输管24收集到盛果箱28内。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板（6）固定在采摘车模块的采摘车身（5）上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座（30）相连接；所述腕关节模块通过静平台（18）固定在肘关节模块前臂连接板（46）上；所述剪切模块通过剪切电机支架（62）固定在腕关节模块的动平台（58）上；

所述采摘车模块包括采摘车身（5）、转动轴（2）、采摘车轮（1）、采摘车履带（4）、履带驱动电机、第一连接键（3）、盛果箱（28）和运输管（24）；所述采摘车身（5）整体呈长方体状，采摘车身（5）的顶面前段设置有一长方形凹槽；所述盛果箱（28）整体呈长方体状，盛果箱（28）整体放置在采摘车身（5）顶面前段的长方形凹槽上，采摘车身（5）的顶面中段左侧开一正方形凹槽，采摘车身（5）的两个侧面均开三个通孔贯穿车身；所述转动轴（2）轴身两端分别设置一环形凹槽，转动轴（2）通过采摘车身（5）侧面的通孔穿过采摘车身（5），所述采摘车轮（1）中心的圆形曲面上设置有一长方形凹槽，采摘车轮（1）通过中心的长方形凹槽与转动轴（2）轴身环形凹槽相配合；所述履带驱动电机连接三根转动轴（2）并驱动该转动轴（2）的运动；所述采摘车履带（4）由单个履带小块拼接而成，每两个履带小块顶面连接块构成的形状与车轮齿顶面相配合；所述采摘车履带（4）装置在采摘车轮（1）外围；所述第一连接键（3）整体呈环形状，放置在转动轴（2）轴身环形凹槽与车轮中心长方形凹槽之间；所述运输管（24）的一端呈圆柱体状，运输管（24）的另一端呈管状，运输管（24）呈管状的一端放置在盛果箱（28）内；

所述肩关节模块包括底板（6）、竖板（7）、基座轴承座（9）、基座轴承端盖（11）、基座连接轴承（31）、基座输入轴（34）、第一运动链（36）、第二运动链（29）、第三运动链（10）、运动链轴承端座（30）、运动链轴承端盖（39）、运动台转动轴（37）、运动链连接轴（35）、运动链深沟球轴承（38）和竖板步进电机（8）；所述底板（6）整体呈L型，底板（6）的中心为半圆形的顶面，底板（6）中心半圆形的顶面上设置有五个通孔，底板（6）通过穿过这五个通孔的螺钉固定在采摘车身（5）上，底板（6）的一侧板端部设置有两个环形槽，底板（6）的另一侧板端部开四个通孔；所述竖板（7）设置有两个，每块竖板（7）的底面均设置有四个通孔，其中一块竖板（7）通过螺钉螺母固定在底板（6）的一侧板端部，另一块竖板（7）通过螺钉固定在底板（6）的另一侧板端部；每块竖板（7）后侧面设置一圆形槽和四个通孔；所述基座轴承座（9）有两个，每个基座轴承座（9）整体呈圆柱形，底面设置四个通孔，两个基座轴承座（9）通过螺钉分别固定在两个竖板（7）后侧面上，每个基座轴承座（9）的中心设置有一圆形槽且顶面开四个沉头孔；所述基座轴承端盖（11）有两个，基座轴承端盖（11）整体呈圆柱形，基座轴承端盖（11）心设置有一圆柱体状凸台，基座轴承端盖（11）上的圆柱体状凸台与基座轴承座（9）中心圆形槽相配合，基座轴承端盖（11）底面设置有四个通孔，与基座轴承座（9）中心顶面四个沉头孔相配合，基座轴承端盖（11）通过紧定螺钉固定在基座轴承座（9）上；所述基座连接轴承（31）共四个，两个放置在基座轴承端盖（11）与基座轴承座（9）之间，两个放置在基座轴承座（9）与竖板（7）之间；所述基座输入轴（34）共两个，整体呈圆柱形，分别穿过两个基座轴承座（9）中心；基座输入轴（34）的侧面前段设置有一圆环凸台，基座输入轴（34）的侧面轴身开一环形凹槽；基座输入轴（34）的底面开一圆形与长方形组合的新孔型；所述第一运动链（36）整体呈L型，第一运动链（36）的一端为圆柱形，该端中心开一圆形与长方形组成的新孔型，通过基座输入轴（34）侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴（34）上；第一运动链（36）的另一端呈U型，该端端部为两个圆柱体，中心开一圆柱形槽，两圆柱体的外侧面各开四个沉头孔；所述第二运动链（29）整体呈L型，第二运动链（29）的两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第二运动链（29）一端放置在第一运动链（36）U型顶端面圆柱体之间；所述第三运动链（10）整体呈L型，第三运动链（10）两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第三运动链（10）一端通过基座输入轴（34）侧面前段圆环凸台固定在基座输入轴（34）上；所述运动链轴承端座（30）有两个，每个运动链轴承端座（30）整体呈圆柱形，运动链轴承端座（30）底面设置四个通孔，运动链轴承端座（30）中心设置有一圆形槽，其顶面开四个沉头孔，两个运动链轴承端座（30）分别与第二运动链（29）一端的圆柱形和第三运动链（10）一端的圆柱形相连；所述运动链轴承端盖（39）有两个，整体呈圆柱形，运动链轴承端盖（39）中心设置有一圆柱体状凸台；该凸台与运动链轴承端座（30）中心圆形槽相配合；运动链轴承端盖（39）底面设置有四个通孔，四个通孔与运动链轴承端座（30）中心顶面四个沉头孔相配合，通过紧定螺钉固定在运动链轴承端座（30）上；所述运动台转动轴（37）共两个，整体呈圆柱形，运动台转动轴（37）分别穿过两个运动链轴承端座（30）中心；运动台转动轴（37）侧面开一环形凹槽；所述运动链连接轴（35）整体呈圆柱形，穿过第一运动链（36）U型顶端面两个圆柱体；运动链连接轴（35）侧面前段设置有一圆环凸台，运动链连接轴（35）侧面开一环形凹槽；所述运动链深沟球轴承（38）共有六个，整体呈圆柱形，两个放置在运动链轴承端盖（39）与运动链轴承端座（30）之间，两个放置在运动链轴承端座（30）底部，另两个放置在第一运动链（36）U型顶端面两圆柱体内；所述竖板步进电机（8）共两个，整体呈长方体状，竖板步进电机（8）顶端通过基座输入轴（34）底面新孔型与基座输入轴（34）连在一起；其中一个竖板步进电机（8）放置在采摘车身（5）顶面正方形凹槽内；

所述肘关节模块包括上臂外板（32）、上臂内板（41）、上臂顶板（33）、前臂板（17）、转动主动杆（52）、转动从动杆（27）、上臂主动杆连接轴（54）、连接深沟球轴承（55）、上臂轴承端盖（53）、上臂连板（16）、主从杆连接轴（51）、上前臂旋转轴（42）、上前臂旋转轴轴套（43）、主从杆连接轴轴套（50）、前臂从动杆连接轴（48）、上臂电机支架（14）、上臂步进电机（12）、行星减速器（13）、前臂从动杆连接轴轴套（44）、圆锥齿轮（15）、上臂主动杆连接轴轴套（40）和前臂连接板（46）；所述上臂外板（32）整体呈长方体状，上臂外板（32）前段呈半圆形并设置有三个通孔；上臂外板（32）中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂外板（32）的顶面后段中心设置有一个圆形槽和六个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座（30）固定在一起；所述上臂内板（41）与上臂外板（32）对称；上臂内板（41）前段设置有三个通孔；上臂内板（41）中段中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂内板（41）底面后段中心设置有四个通孔；所述上臂顶板（33）整体呈U型，上臂顶板（33）中心底面设置一个圆形槽和四个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座（30）固定在一起；上臂顶板（33）一侧设置两个通孔，通过螺钉螺母与上臂外板（32）固定在一起；上臂顶板（33）另一侧设置四个通孔，通过螺钉螺母与上臂内板（41）固定在一起；所述前臂板（17）有两块，整体呈长方体状，前臂板（17）后段为半圆形；前臂板（17）顶面后段中心设置有一个圆形槽，前臂板（17）中段设置有一个通孔，前臂板（17）前段设置有四个通孔；前臂板（17）底面后段中心设置有一个中空的圆柱形凸台，该凸台分别固定在上臂外板（32）与上臂内板（41）的内侧；所述转动主动杆（52）整体呈弧型状，转动主动杆（52）前段两侧面各设置有一圆柱状凸台，该凸台一侧开一圆形沉头孔，另一侧开一圆形通孔；转动主动杆（52）后段开一圆形与长方形组成的新孔型；所述转动从动杆（27）整体呈环形状，转动从动杆（27）侧面开两个长方形槽，转动从动杆（27）前段两侧开有沉头孔；转动从动杆（27）后段设置有两个通孔；所述上臂主动杆连接轴（54）为阶梯轴，上臂主动杆连接轴（54）中后段侧面设置有两个环形凹槽，其中一个环形槽与转动主动杆（52）的新孔型相配合，通过第二连接键与转动主动杆（52）固定在一起；所述连接深沟球轴承（55）共有七个；两个分别放置在上臂外板（32）与上臂内板（41）中段中心的圆形槽内；一个放置在转动从动杆（27）后段两通孔之间，通过孔用垫圈（49）固定在主从杆连接轴（51）轴身上；两个分别放置在两块前臂板（17）后段中心的圆形槽内；另两个分别放置在转动从动杆（27）前段两侧沉头孔内；所述上臂轴承端盖（53）共有两个；上臂轴承端盖（53）整体呈圆柱形，上臂轴承端盖（53）中心设置有一个圆形槽和四个通孔，通过紧定螺钉穿过四个通孔分别固定在上臂外板（32）与上臂内板（41）外侧；所述上臂连板（16）整体呈U型，上臂连板（16）两侧分别设置有两个通孔，通过螺钉螺母和垫圈（49）与上臂外板（32）和上臂内板（41）分别固定；所述主从杆连接轴（51）为阶梯轴，轴身穿透转动从动杆（27）后段通孔；所述上前臂旋转轴（42）为阶梯轴，轴身穿透前臂板（17）顶面后段中心圆形槽与上臂外板（32）和上臂内板（41）前段通孔；所述上前臂旋转轴轴套（43）呈圆柱体状，上前臂旋转轴轴套（43）放置在前臂板（17）顶面后段的圆形槽内；所述主从杆连接轴轴套（50）呈圆柱体状，主从杆连接轴轴套（50）放置在主从杆连接轴（51）上；所述前臂从动杆连接轴（48）呈圆柱体状，轴身穿透转动从动杆（27）前段的沉头孔和通孔与两块前臂板（17）中段的通孔；所述上臂电机支架（14）整体呈U型，上臂电机支架（14）顶面设置有一个圆形槽和四个通孔；上臂电机支架（14）两侧面分别设置有两个通孔，通过内六角螺钉（47）、六角螺母（45）与垫片分别固定在上臂外板（32）与上臂内板（41）内侧；所述上臂步进电机（12）整体呈长方体状，上臂步进电机（12）前段顶面设置有四个通孔；上臂步进电机（12）中心设置有一个圆柱形凸台；所述行星减速器（13）后段与前段呈长方体状，中段呈圆柱体状；行星减速器（13）后段底面设置有四个通孔，通过紧定螺钉与上臂步进电机（12）固定在一起；行星减速器（13）底面中心设置有圆柱形凹槽与上臂步进电机（12）前段顶面中心圆柱形凸台相配合；行星减速器（13）前段顶面设置有四个通孔，通过紧定螺钉固定在上臂电机支架（14）底面上；行星减速器（13）中心设置有一个圆柱形凸台与圆柱形中空竖杆；所述前臂从动杆连接轴轴套（44）共有两个，整体呈圆柱体状，前臂从动杆连接轴轴套（44）放置在前臂板（17）中段侧面与转动从动杆（27）前段侧面之间；所述圆锥齿轮（15）共有两个；一个圆锥齿轮（15）中心通孔与行星减速器（13）前段顶面中心圆柱形中空竖杆相配合；另一个圆锥齿轮（15）中心设置有圆形与长方形组成的新孔型，通过键穿过新孔型与上臂主动杆连接轴（54）中后段侧面另一个环形槽相配合，圆锥齿轮（15）固定在上臂主动杆连接轴（54）轴身上；两个圆锥齿轮（15）通过锥齿垂直配合；所述上臂主动杆连接轴轴套（40）整体呈圆柱体状，上臂主动杆连接轴轴套（40）侧面开两个通孔，通过开槽锥端紧定螺钉穿过通孔固定在上臂主动杆连接轴（54）中后段侧面两个环形凹槽之间；所述前臂连接板（46）整体呈U型，前臂连接板（46）底面设置有四个通孔，前臂连接板（46）两侧面分别设置有四个通孔，通过内六角螺钉（47）、六角螺母（45）与垫圈（49）分别固定在两块前臂板（17）前段内侧；

所述腕关节模块包括静平台（18）、胡克铰链（26）、直线电机（60）、中心球铰链（59）、支撑轴（19）、球铰链（25）、动平台（58）、直线电机连接件（56）、推杆连接件（57）和铰链连接件（61）；所述静平台（18）整体呈三棱柱状，静平台（18）底面中心设置有四个通孔，通过螺钉螺母和垫圈（49）固定在前臂连接板（46）底面通孔上；静平台（18）底面三个角上分别设置有一个通孔；所述胡克铰链（26）共有三个，整体由两块U型连接件与正方体状连接件组成；胡克铰链（26）上下两块U型连接件侧面设置有一个通孔，胡克铰链（26）底面中心设置有一个圆形凹槽；所述直线电机（60）后段为半环形状凸台，直线电机（60）侧面中心设置有一个通孔；直线电机（60）前段整体呈长方体状，中段为阶梯长方体，直线电机（60）侧面中心设置有一个通孔；所述中心球铰链（59）前段在球头上设置有圆柱形竖杆；中心球铰链（59）中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；中心球铰链（59）中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；中心球铰链（59）后段为圆柱体，中心球铰链（59）底面设置有四个通孔；所述支撑轴（19）中心呈长方体状，支撑轴（19）顶端设置有一个圆形凹槽，凹槽与中心球铰链（59）前段圆柱形竖杆相配合；支撑轴（19）侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉与中心球铰链（59）固定；支撑轴（19）中下端侧面为四个三角状的支撑柱，支撑轴（19）底端为长方体状固定板，固定板上设置有四个通孔，通过螺钉与垫圈（49）固定在静平台（18）底面的通孔上；所述球铰链（25）共有三个；球铰链（25）前段在球头上设置有圆柱形竖杆；球铰链（25）中段为圆柱体凸台，该凸台上放置圆柱形端盖，通过螺钉螺母固定；球铰链（25）中段两圆柱体分别设置有圆形槽与球形凹槽，里面放置球头；球铰链（25）后段为圆柱体，球铰链（25）后段圆柱体斜向切去一块形成球铰链底面，球铰链底面上设置有四个通孔；所述动平台（58）整体呈三棱柱状，动平台（58）底面中心设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈（49）固定在中心球铰链（59）底面的通孔上；动平台（58）底面三个角上分别设置有四个通孔，通过螺钉和垫圈（49）分别与三个球铰链（25）后段球铰链底面的通孔固定在一起；所述直线电机连接件（56）前段呈U型状，直线电机连接件（56）两侧面分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）穿过通孔与直线电机（60）后段凸台侧面的通孔固定在一起；直线电机连接件（56）后段呈圆柱体状，与胡克铰链（26）上连接件底面中心圆形凹槽相配合，通过紧定螺钉与胡克铰链（26）固定在一起；所述推杆连接件（57）共有三个；整体呈圆柱体状，推杆连接件（57）底端设置有一个圆形凹槽，凹槽与直线电机（60）前段长方体形状相配合；推杆连接件（57）底端侧面开一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）与直线电机（60）前段侧面中心的通孔固定在一起；推杆连接件（57）前段顶面设置有一个通孔，通孔分别与球铰链（25）前段圆柱形竖杆相配合；推杆连接件（57）侧面设置有两个通孔，通过紧定螺钉穿过通孔与球铰链（25）前段竖杆固定在一起；所述铰链连接件（61）共有三个；整体呈阶梯圆柱体状；铰链连接件（61）前段圆柱体轴身穿过静平台（18）底面三个角上的通孔，铰链连接件（61）轴身与胡克铰链（26）下连接件底面中心的圆形凹槽相配合；铰链连接件（61）通过紧定螺钉穿过胡克铰链（26）下连接件侧面的通孔与胡克铰链（26）固定在一起；

所述剪切模块包括剪切电机支架（62）、测距单元（20）、测距单元支承架（64）、CCD相机（21）、CCD相机支承架（67）、齿条（68）、齿条支架（66）、齿轮（63）、剪刀（22）、短连接杆（69）、长连接杆（70）、盛果筐（23）和剪切步进电机（65）；所述剪切电机支架（62）整体呈长方体状，剪切电机支架（62）后侧面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）穿过通孔与动平台（58）底面中心的通孔固定在一起；剪切电机支架（62）左侧面中心设置有一个圆形槽和四个通孔，剪切电机支架（62）上侧面设置有八个通孔；所述测距单元（20）整体呈长方体状，测距单元（20）前段设置有圆柱形凸台；测距单元（20）底侧面设置有四个通孔；所述测距单元支承架（64）整体呈长方体状，测距单元支承架（64）正侧面中心设置有长方形槽；测距单元支承架（64）顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与测距单元（20）底侧面的通孔固定在一起；测距单元支承架（64）底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）与剪切电机支架（62）上侧面后段的通孔固定在一起；所述CCD相机（21）前段呈圆柱体状；前段顶面设置有四个通孔，通过螺栓螺母与CCD相机（21）后段底面的通孔固定在一起；CCD相机（21）后段呈正方体状，该CCD相机（21）底面设置有四个通孔；所述CCD相机支承架（67）整体呈阶梯状，CCD相机支承架（67）后段底面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）与剪切电机支架（62）上侧面前段的通孔固定在一起；所述齿条（68）前段呈U型，侧面中心设置有长方形槽，上侧面设置有两个通孔；该齿条（68）中段呈圆柱体状；齿条（68）后段呈圆柱体状，后段轴身尾端设置有齿状凹槽；所述齿条支架（66）整体呈T型，齿条支架（66）前段呈环形状，齿条支架（66）两侧分别设置有一个长方形槽，齿条支架（66）顶面分别设置有一个通孔；齿条支架（66）后段侧面设置有一个圆形槽，该圆形槽与齿条（68）后段圆柱体状竖杆形态相配合；齿条支架（66）顶面设置有四个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）与剪切电机支架（62）上侧面的通孔、齿条（68）后段竖杆固定在一起；所述齿轮（63）中心设置有圆形与长方形组成的新孔型；齿轮（63）的齿与齿条（68）后段轴身尾端的齿状凹槽相配合；所述剪刀（22）共有两个；整体呈半圆形，剪刀（22）顶面设置有一个梯形凹槽与一个通孔；所述短连接杆（69）共有四个，整体呈环形状；短连接杆（69）顶面两端分别设置有一个通孔，通过螺钉、螺母和垫圈（49）穿过通孔分别固定在齿条（68）前段上侧面通孔的内侧；所述长连接杆（70）共有两个，整体呈环形状，长连接杆（70）顶面前、中、后段分别设置有一个通孔，前段通孔通过螺栓、螺母和垫圈（49）穿过前段通孔与剪刀（22）顶面的通孔固定在一起；中段通孔通过螺栓、螺母和垫圈（49）穿过中段通孔分别与短连接杆（69）顶面另一端的通孔固定在一起；后段通孔通过螺栓、螺母和垫圈（49）穿过后段通孔与齿条支架（66）前段顶面的通孔固定在一起；所述盛果筐（23）前段呈圆形状，下端为坡度圆；该盛果筐（23）后段为Z型杆，通过焊接的方式固定在剪切电机支架（62）底面内侧；盛果筐（23）底端的圆形与运输管（24）一端圆柱体状的管头相配合；所述剪切步进电机（65）整体呈长方体状；剪切步进电机（65）前段顶面设置有四个通孔，通过螺钉螺母穿过通孔与剪切电机支架（62）左侧面中心的通孔固定在一起；剪切步进电机（65）中心设置有一个圆柱形凸台和圆柱形杆；该圆柱形杆与剪切电机支架（62）左侧面中心的圆形槽相配合；剪切步进电机（65）杆身通过键穿过齿轮（63）中心新孔型与齿轮（63）固定在一起；

所述两个运动链轴承端座（30）一个水平设置与上臂外板（32）通过螺钉相连、一个垂直设置与上臂顶板（33）通过螺钉相连，两运动链轴承端座（30）呈90度；

所述转动主动杆（52）后段固定在上臂主动杆连接轴（54）上，通过上臂步进电机（12）与行星减速器（13）相连再与两个圆锥齿轮（15）的垂直配合转动。

2.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述基座轴承座（9）通过分别连接第三运动链（10）与第一运动链（36）、第二运动链（29），再分别与运动链轴承端座（30）相连，实现肩关节两条链运动。

3.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述转动从动杆（27）通过主从杆连接轴（51）与转动主动杆（52）连接在一起，与转动主动杆（52）、上臂内外板、前臂板（17）组成平行四边形机构结构。

4.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述静平台（18）呈三角形，三个角上分别通过铰链连接件（61）与胡克铰链（26）连接在一起实现腕关节三条链运动。

5.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述球铰链（25）通过底面斜切的方式与动平台（58）固定在一起时，自然呈一定角度，通过直线电机（60）实现推杆连接件（57）与球头的运动。

6.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述齿条（68）轴身尾端的齿状凹槽与齿轮（63）的齿啮合在一起，通过剪切步进电机（65）连接齿轮（63），实现齿条运动带动剪刀（22）运动，达到剪切效果。

7.根据权利要求1所述的一种移动式山竹果采摘机器人，其特征在于：所述测距单元（20）与CCD相机（21）镜头不在同一水平面上，通过测距单元支承架（64）与CCD相机支承架（67）的高度差，实现配合捕捉测量。