CN110583239B - 一种三点可调夹持式振动采摘装置 - Google Patents
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Abstract
本技术公开了一种三点可调夹持式振动采摘装置,包括左夹持机构、右夹持机构、中夹持振动机构和底座;左夹持机构位于中夹持振动机构的左侧,右夹持机构位于中夹持振动机构的右侧;左夹持机构的底部固定连接在底座上,中夹持振动机构的底部通过直线传动机构一与底座连接且直线传动机构一用于驱动中夹持振动机构在底座上水平直线移动,右夹持机构通过直线传动机构二与底座连接且直线传动机构二用于驱动右夹持机构在底座上水平直线移动。本技术通过振动使得所选取的蓝莓枝条上的成熟蓝莓尽可能不受破损的掉落,且能实现成熟蓝莓的精准采摘,劳动强度低,人工成本低。
Description
技术领域
本技术属于农林工具领域,具体涉及一种三点可调夹持式振动采摘装置,用于蓝莓采收。
背景技术
目前,小浆果的采摘主要通过人工,该采摘方式具有劳动强度大、费用高等缺点,其中蓝莓是小浆果的典型。蓝莓的体积较小,分布较密集,有树叶遮挡,且蓝莓分批成熟,存在大量青果熟果同枝现象,采摘比较麻烦。蓝莓的果皮薄、果汁多的特点也使其在采摘作业中极易破损,导致质量和产量会受到较大影响。
发明内容
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种三点可调夹持式振动采摘装置,本三点可调夹持式振动采摘装置通过振动使得所选取的蓝莓枝条上的成熟蓝莓尽可能不受破损的掉落,且能实现成熟蓝莓的精准采摘,采摘简单,劳动强度低,人工成本低。
为实现上述技术目的,本技术采取的技术方案为:
一种三点可调夹持式振动采摘装置包括左夹持机构、右夹持机构、中夹持振动机构和底座;左夹持机构位于中夹持振动机构的左侧,右夹持机构位于中夹持振动机构的右侧;左夹持机构的底部固定连接在底座上,中夹持振动机构的底部通过直线传动机构一与底座连接且直线传动机构一用于驱动中夹持振动机构在底座上水平直线移动,右夹持机构通过直线传动机构二与底座连接且直线传动机构二用于驱动右夹持机构在底座上水平直线移动;
所述中夹持振动机构包括第一机械手、激振器、第一旋转电机、第一上移动臂、第一中移动臂、第一下移动臂和第一电动旋转台;
所述第一旋转电机固定连接在第一上移动臂上,所述第一旋转电机的输出轴与第一机械手连接且第一旋转电机用于驱动第一机械手旋转;
所述第一上移动臂的底部与第一中移动臂的顶部旋转连接,所述第一上移动臂固定连接有第一上驱动电机且第一上驱动电机用于驱动第一上移动臂与第一中移动臂之间发生旋转运动,所述激振器与第一上旋转臂连接;
所述第一中移动臂的底部与第一下移动臂的顶部旋转连接,所述第一下移动臂固定连接有第一中驱动电机且第一中驱动电机用于驱动第一中移动臂与第一下移动臂之间发生旋转运动;所述第一中移动臂包括上臂和下臂,所述上臂和下臂通过零刚度减振器连接;
所述第一电动旋转台的旋转台面上固定连接有第一支座和第一下驱动电机,所述第一下移动臂的底部与第一支座旋转连接,所述第一下驱动电机用于驱动第一下移动臂与第一支座之间发生旋转运动;所述第一电动旋转台的底部通过直线传动机构一与底座连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述第一中移动臂的上臂顶部固定连接有第一上旋转轴,所述第一中移动臂的上臂通过第一上旋转轴与第一上移动臂的底部旋转连接,所述第一上驱动电机的输出轴与第一上旋转轴固定连接;
所述第一中移动臂的下臂底部固定连接有第一中旋转轴,所述第一中移动臂的下臂通过第一中旋转轴与第一下移动臂的顶部旋转连接,所述第一中驱动电机的输出轴与第一中旋转轴固定连接;
所述第一下移动臂的底部固定连接有第一下旋转轴,所述第一下移动臂的底部通过第一下旋转轴与第一支座旋转连接,所述第一下驱动电机的输出轴与第一下旋转轴固定连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述第一机械手包括夹持机架、舵机、主齿轮、从齿轮一、从齿轮二、齿轮连杆一、齿轮连杆二、连接杆一、连接杆二、机械爪一和机械爪二;
所述主齿轮、从齿轮一和从齿轮二均位于夹持机架内侧且均与夹持机架旋转连接,所述舵机固定连接在夹持机架外壁上,所述舵机的输出轴穿入到夹持机架的内侧并与主齿轮连接,所述主齿轮与从齿轮一啮合,从齿轮一与从齿轮二啮合;
所述从齿轮一与齿轮连杆一的一端固定连接,齿轮连杆一的另一端与机械爪一的一端旋转连接,所述连接杆一的一端与夹持机架旋转连接,连接杆一的另一端与机械爪一的中部旋转连接;
所述从齿轮二与齿轮连杆二的一端固定连接,齿轮连杆二的另一端与机械爪二的一端旋转连接,所述连接杆二的一端与夹持机架旋转连接,连接杆二的另一端与机械爪二的中部旋转连接;
所述连接杆一的一端和连接杆二的一端通过弹簧连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述第一旋转电机的输出轴与夹持机架固定连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述夹持机架由两块夹持板通过螺栓相互连接而成;
所述主齿轮、从齿轮一和从齿轮二均位于两块夹持板之间且均与两块夹持板旋转连接,所述舵机固定连接在其中一块夹持板外壁上,所述舵机的输出轴穿入到两块夹持板的之间并与主齿轮连接;
所述连接杆一的一端位于两块夹持板之间且与两块夹持板旋转连接,所述连接杆二的一端位于两块夹持板之间且与两块夹持板旋转连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述左夹持机构和右夹持机构的结构相同,均包括第二机械手、第二旋转电机、第二上移动臂、第二中移动臂、第二下移动臂和第二电动旋转台;
所述第二旋转电机固定连接在第二上移动臂上,所述第二旋转电机的输出轴与第二机械手连接且第二旋转电机用于驱动第二机械手旋转;所述第二上移动臂的底部与第二中移动臂的顶部旋转连接,所述第二上移动臂固定连接有第二上驱动电机且第二上驱动电机用于驱动第二上移动臂与第二中移动臂之间发生旋转运动;所述第二中移动臂的底部与第二下移动臂的顶部旋转连接,所述第二下移动臂固定连接有第二中驱动电机且第二中驱动电机用于驱动第二中移动臂与第二下移动臂之间发生旋转运动;第二电动旋转台的旋转台面上设有第二支座且该旋转台面上固定连接有第二下驱动电机,所述第二下移动臂的底部和第二支座旋转连接,所述第二下驱动电机用于驱动第二下移动臂与第二支座之间发生旋转运动;
所述左夹持机构的第二电动旋转台底部与底座固定连接,右夹持机构的第二电动旋转台底部通过直线传动机构二与底座连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述第二中移动臂的顶部固定连接有第二上旋转轴,所述第二中移动臂的顶部通过第二上旋转轴与第二上移动臂的底部旋转连接,所述第二上驱动电机的输出轴与第二上旋转轴固定连接;
所述第二中移动臂的底部固定连接有第二中旋转轴,所述第二中移动臂的底部通过第二中旋转轴与第二下移动臂的顶部旋转连接,所述第二中驱动电机的输出轴与第二中旋转轴固定连接;
所述第二下移动臂的底部固定连接有第二下旋转轴,所述第二下移动臂的底部通过第二下旋转轴与第二支座旋转连接,所述第二下驱动电机的输出轴与第二下旋转轴固定连接。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述第二机械手与第一机械手的结构相同。
作为本技术进一步改进的技术方案,所述直线传动机构一包括传动电机一、丝杆一、滑杆一和螺母滑块一,所述传动电机一固定连接在底座上,所述丝杆一的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机一的输出轴连接,所述滑杆一与底座固定连接且滑杆一与丝杆一平行设置,所述螺母滑块一与丝杆一螺纹连接,且螺母滑块一与滑杆一滑动连接,所述第一电动旋转台的底部与螺母滑块一固定连接;
所述直线传动机构二包括传动电机二、丝杆二、滑杆二和螺母滑块二,所述传动电机二固定连接在底座上,所述丝杆二的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机二的输出轴连接,所述滑杆二与底座固定连接且滑杆二与丝杆二平行设置,所述螺母滑块二与丝杆二螺纹连接,且螺母滑块二与滑杆二滑动连接,所述右夹持机构的第二电动旋转台的底部与螺母滑块二固定连接;
所述第一电动旋转台、左夹持机构的第二电动旋转台以及右夹持机构的第二电动旋转台位于同一条直线上,丝杆一和丝杆二位于同一条直线上,滑杆一与滑杆二位于同一条直线上。
本技术的有益效果为:
(1)本技术中夹持振动机构采用激振器来传递振动,可以使得蓝莓枝条获得一定形式和大小的振动量,使得成熟蓝莓能够不受损伤的掉落;并采用零刚度减振器来隔绝中间的第一机械手的振动对左右两个第二机械手的影响,使得隔振效果更加有效;从而使得振动只在所需采摘的成熟蓝莓枝条上传递(即阻碍振动传递到左夹持机构和右夹持机构上),而不会传递到其他枝条上从而影响其他枝条上的未成熟的蓝莓的掉落,实现成熟蓝莓的精准采摘。另劳动强度低,人工成本低。
(2)本技术设有第一电动旋转台且第一机械手采用第一旋转电机进行驱动,可以让第一机械手实现360度旋转;设有第二电动旋转台且第二机械手采用第二旋转电机进行驱动,可以让第二机械手实现360度旋转;因此能够更准确的夹持不同姿态的树枝。
(3)本技术可以根据采摘果树枝条上的的成熟蓝莓的位置,确定左夹持机构、中夹持振动机构以及右夹持机构之间所需间距,然后通过控制传动电机一工作进而调节左夹持机构与中夹持振动机构之间的间距,通过控制传动电机二工作进而调节右夹持机构与左夹持机构之间的间距;间距的可调性保证了振动的可控性,同时更可靠地保证了采摘的精准性。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图一。
图2为本发明实施例的结构示意图二。
图3为本发明实施例的结构示意图三。
图4为本发明实施例的结构示意图四。
图5为本发明实施例的第一机械手或第二机械手的结构示意图。
图6为本发明实施例的第一机械手或第二机械手隐藏夹持机架的结构示意图。
具体实施方式
下面根据图1至图6对本技术的具体实施方式作出进一步说明:
本实施例公开一种三点可调夹持式振动采摘装置,包括中夹持振动机构、左夹持机构、右夹持机构和底座13,所述左夹持机构位于中夹持振动机构的左侧,右夹持机构位于中夹持振动机构的右侧;左夹持机构和右夹持机构的结构相同且相互对称设置。左夹持机构与中夹持振动机构的结构相似,主要区别在于:中夹持振动机构包括零刚度减振器7和激振器4、且两者的中移动臂结构不同(中夹持振动机构的中移动臂分为上臂6-1和下臂6-2,左夹持机构和右夹持机构的中移动臂为整体结构)。其中中夹持振动机构的作用是夹持并振动枝条进而使枝条上的蓝莓掉落,而左夹持机构和右夹持机构的作用仅是夹持枝条的作用,中夹持振动机构的零刚度减振器可以隔绝中间第一机械手1的振动对左右机械手(第二机械手14)的影响,使得隔振效果更加有效,从而使得振动只在所需采摘的成熟蓝莓枝条上传递(即阻碍振动传递到左夹持机构和右夹持机构上),而不会传递到其他枝条上从而影响其他枝条上的未成熟的蓝莓的掉落,实现成熟蓝莓的精准采摘。
本实施例的左夹持机构的底部固定连接在底座13左侧,中夹持振动机构的底部通过直线传动机构一与底座13连接且直线传动机构一用于驱动中夹持振动机构在底座13上水平直线移动,右夹持机构通过直线传动机构二与底座13连接且直线传动机构二用于驱动右夹持机构在底座13上水平直线移动。
参见图1至图4,本实施例的中夹持振动机构包括第一机械手1、激振器4、第一旋转电机2、第一上移动臂3、第一中移动臂6、第一下移动臂9、第一电动旋转台12。
本实施例的第一旋转电机2的壳体固定连接在第一上移动臂3上,所述第一旋转电机2的输出轴通过轴承座与第一机械手1的夹持机架固定连接且第一旋转电机2用于驱动第一机械手1进行360度旋转。所述第一上移动臂3的底部与第一中移动臂6的顶部旋转连接,第一上移动臂3通过支架固定连接有第一上驱动电机5且第一上驱动电机5用于驱动第一上移动臂3与第一中移动臂6之间发生旋转运动,所述激振器4与第一上旋转臂连接。所述第一中移动臂6的底部与第一下移动臂9的顶部旋转连接,所述第一下移动臂9通过支架固定连接有第一中驱动电机8且第一中驱动电机8用于驱动第一中移动臂6与第一下移动臂9之间发生旋转运动;参见图1,所述第一中移动臂6包括上臂6-1和下臂6-2,所述上臂6-1和下臂6-2通过两个零刚度减振器7连接。第一电动旋转台12的旋转台面上固定连接有第一支座11和第一下驱动电机10,所述第一下移动臂9的底部与第一支座11旋转连接,所述第一下驱动电机10用于驱动第一下移动臂9与第一支座11之间发生旋转运动。如图1所示,其中第一电动旋转台12的底部通过直线传动机构一与底座13连接。
具体地,第一中移动臂6的上臂6-1顶部固定连接有第一上旋转轴,所述第一中移动臂6的上臂6-1通过第一上旋转轴与第一上移动臂3的底部旋转连接,所述第一上驱动电机5的输出轴与第一上旋转轴固定连接进而实现第一上驱动电机5通过第一上旋转轴驱动第一上移动臂3与第一中移动臂6之间发生旋转运动。第一中移动臂6的下臂6-2底部固定连接有第一中旋转轴,所述第一中移动臂6的下臂6-2通过第一中旋转轴与第一下移动臂9的顶部旋转连接,所述第一中驱动电机8的输出轴与第一中旋转轴固定连接进而实现第一中驱动电机8通过第一中旋转轴驱动第一中移动臂6与第一下移动臂9之间发生旋转运动。第一下移动臂9的底部固定连接有第一下旋转轴,所述第一下移动臂9的底部通过第一下旋转轴与第一支座11旋转连接,所述第一下驱动电机10的输出轴与第一下旋转轴固定连接进而实现第一下驱动电机10通过第一下旋转轴驱动第一下移动臂9与第一支座11之间发生旋转运动。
参见图5和图6,本实施例的第一机械手1包括夹持机架1-2、舵机1-1、主齿轮1-3、从齿轮一1-4、从齿轮二1-5、齿轮连杆一1-6、齿轮连杆二1-7、连接杆一1-8、连接杆二1-9、机械爪一1-10和机械爪二1-11;所述主齿轮1-3、从齿轮一1-4和从齿轮二1-5均位于夹持机架1-2内侧且均与夹持机架1-2旋转连接,所述舵机1-1固定连接在夹持机架1-2外壁上,所述舵机1-1的输出轴穿入到夹持机架1-2的内侧并与主齿轮1-3连接,舵机1-1用于驱动主齿轮1-3旋转。所述主齿轮1-3与从齿轮一1-4啮合,从齿轮一1-4与从齿轮二1-5啮合;所述从齿轮一1-4与齿轮连杆一1-6的一端固定连接,齿轮连杆一1-6的另一端与机械爪一1-10的一端旋转连接,所述连接杆一1-8的一端与夹持机架1-2旋转连接,连接杆一1-8的另一端与机械爪一1-10的中部旋转连接;所述从齿轮二1-5与齿轮连杆二1-7的一端固定连接,齿轮连杆二1-7的另一端与机械爪二1-11的一端旋转连接,所述连接杆二1-9的一端与夹持机架1-2旋转连接,连接杆二1-9的另一端与机械爪二1-11的中部旋转连接;所述连接杆一1-8的一端和连接杆二1-9的一端通过弹簧1-13连接。所述第一旋转电机2的输出轴与夹持机架1-2固定连接。
参见图5,本实施例的夹持机架1-2由两块夹持板1-21(L型板)通过螺栓1-12相互连接而成;所述主齿轮1-3、从齿轮一1-4和从齿轮二1-5均位于两块夹持板1-21之间且均与两块夹持板1-21旋转连接,所述舵机1-1固定连接在其中一块夹持板1-21外壁上,所述舵机1-1的输出轴穿入到两块夹持板1-21的之间并与主齿轮1-3连接;所述连接杆一1-8的一端位于两块夹持板1-21之间且与两块夹持板1-21旋转连接,所述连接杆二1-9的一端位于两块夹持板1-21之间且与两块夹持板1-21旋转连接。
参见图1至图4,本实施例的左夹持机构和右夹持机构均包括第二机械手14、第二旋转电机15、第二上移动臂16、第二中移动臂18、第二下移动臂20和第二电动旋转台23。
本实施例的第二旋转电机15固定连接在第二上移动臂16上,所述第二旋转电机15的输出轴与第二机械手14连接且第二旋转电机15可以驱动第二机械手14进行360度旋转。第二上移动臂16的底部与第二中移动臂18的顶部旋转连接。第二上移动臂16通过支架固定连接有第二上驱动电机17且第二上驱动电机17用于驱动第二上移动臂16与第二中移动臂18之间发生旋转运动。第二中移动臂18的底部与第二下移动臂20的顶部旋转连接,所述第二下移动臂20通过支架固定连接有第二中驱动电机19且第二中驱动电机19用于驱动第二中移动臂18与第二下移动臂20之间发生旋转运动。第二电动旋转台23的旋转台面上设有第二支座22且该旋转台面上固定连接有第二下驱动电机21,所述第二下移动臂20的底部和第二支座22旋转连接,所述第二下驱动电机21用于驱动第二下移动臂20与第二支座22之间发生旋转运动。左夹持机构的第二电动旋转台23底部与底座13的左侧上表面固定连接,右夹持机构的第二电动旋转台23通过直线传动机构二与底座13连接。
具体地,本实施例的第二中移动臂18的顶部固定连接有第二上旋转轴,所述第二中移动臂18的顶部通过第二上旋转轴与第二上移动臂16的底部旋转连接,所述第二上驱动电机17的输出轴与第二上旋转轴固定连接进而实现第二上驱动电机17通过第二上旋转轴驱动第二中移动臂18与第二上移动臂16之间发生旋转。第二中移动臂18的底部固定连接有第二中旋转轴,所述第二中移动臂18的底部通过第二中旋转轴与第二下移动臂20的顶部旋转连接,所述第二中驱动电机19的输出轴与第二中旋转轴固定连接进而实现第二中驱动电机19通过第二中旋转轴驱动第二中移动臂18与第二下移动臂20之间发生旋转。所述第二下移动臂20的底部固定连接有第二下旋转轴,所述第二下移动臂20的底部通过第二下旋转轴与第二支座22旋转连接,所述第二下驱动电机21的输出轴与第二下旋转轴固定连接进而实现第二下驱动电机21通过第二下旋转轴驱动第二下移动臂20与第二支座22之间发生旋转。
本实施例的第二机械手14与第一机械手1的结构相同。
如图1所示,本实施例的直线传动机构一包括传动电机一24、丝杆一25、滑杆一26和螺母滑块一27,所述传动电机一24壳体固定连接在底座上,所述丝杆一25的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机一24的输出轴连接,所述滑杆一26与底座固定连接且滑杆一26与丝杆一25平行设置,所述螺母滑块一27与丝杆一25螺纹连接,且螺母滑块一27与滑杆一26滑动连接,所述第一电动旋转台12的底部与螺母滑块一27固定连接。本实施例的传动电机一24工作,驱动丝杆一25旋转,从而实现螺母滑块一27的水平直线运动,因此第一电动旋转台12会发生水平直线运动,从而实现左夹持机构与中夹持振动机构之间的间距的改变。
如图1所示,本实施例的直线传动机构二包括传动电机二28、丝杆二29、滑杆二30和螺母滑块二31,所述传动电机二28壳体固定连接在底座上,所述丝杆二29的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机二28的输出轴连接,所述滑杆二30与底座固定连接且滑杆二30与丝杆二29平行设置,所述螺母滑块二31与丝杆二29螺纹连接,且螺母滑块二31与滑杆二30滑动连接,所述右夹持机构的第二电动旋转台23的底部与螺母滑块二31固定连接。本实施例的传动电机二28工作,驱动丝杆二29旋转,从而实现螺母滑块二31的水平直线运动,因此右夹持机构的第二电动旋转台23会发生水平直线运动,从而实现右夹持机构与中夹持振动机构之间的间距的改变,或者实现右夹持机构与左夹持机构之间的间距的改变。
本实施例的第一电动旋转台12、左夹持机构的第二电动旋转台23以及右夹持机构的第二电动旋转台23位于同一条直线上,丝杆一25和丝杆二29位于同一条直线上,滑杆一26与滑杆二30位于同一条直线上。
本实施例的三点夹持式振动采摘装置的底座13可以安装在行走小车上使用。本实施例的第一机械手1和第二机械手14上的舵机1-1以及其余的各个电机均通过控制器控制工作,控制器可以安装在行走小车或者采摘装置上。舵机1-1以及各个电机均连接有电源。
本实施例的第一电动旋转台12和第二电动旋转台23结构相同,均采用现有技术常用的电动旋转平台。本实施例的第一中移动臂6与第二中移动臂18结构不同,具体如图1所示。
本实施例在采摘作业时,根据采摘果树上的成熟蓝莓的位置,确定左夹持机构与中夹持振动机构之间所需的间距以及左夹持机构与右夹持机构之间所需的间距,然后通过控制器控制传动电机一24和传动电机二28工作,进而调节左夹持机构与中夹持振动机构之间的间距以及调节右夹持机构与左夹持机构之间的间距的改变,从而保证了三点夹持的间距的可调性以及振动的可控性。然后,通过控制器对左夹持机构的第二机械手14和右夹持机构的第二机械手14依次定位(第二机械手14关节处分别由舵机1-1控制转动;第二机械手14整体结构由第二旋转电机15控制,可实现360度旋转),即通过控制器控制第二电动旋转台23进而驱动第二电动旋转台23上方的整体结构旋转,控制第二旋转电机15进而驱动第二机械手14旋转,控制第二下驱动电机21进而驱动第二支座22和第二下移动臂20之间发生旋转、控制第二中驱动电机19进而驱动第二下移动臂20和第二中移动臂18之间发生旋转,控制第二上驱动电机17进而驱动第二中移动臂18和第二上移动臂16之间发生旋转,使得左右两个第二机械手14的机械爪一1-10和机械爪二1-11能够准确定位在所需夹持的树枝上。同理,通过控制器对中夹持振动机构定位(第一机械手1关节处分别由舵机1-1控制转动,第一机械手1整体结构由第一旋转电机2控制,可实现360度旋转),即通过控制器控制第一电动旋转台12进而驱动第一电动旋转台12上方的整体结构旋转,控制第一旋转电机2进而驱动第一机械手1旋转,控制第一下驱动电机10进而驱动第一支座11和第一下移动臂9之间发生旋转、控制第一中驱动电机8进而驱动第一下移动臂9和第一中移动臂6之间发生旋转,控制第一上驱动电机5进而驱动第一中移动臂6和第一上移动臂3之间发生旋转,使得第一机械手1的机械爪一1-10和机械爪二1-11能够准确定位在所需夹持采摘的树枝上(所要采摘的成熟蓝莓位于左右两个第二机械手14之间);此时控制激振器4开始传递振动,同时,零刚度减振器7工作来隔绝振动在左右两个第二机械手14上的传递,使得左右两个第二机械手14能够更好的阻碍振动在其余树枝上的传递,保证其余树枝上的青果不掉落,被第一机械手1夹持部分枝条上的成熟蓝莓果实由于振动而掉落,未被夹持部分的未成熟的蓝莓(即青果)不掉落。
本实施例的第一机械手1和第二机械手14由于结构相同,因此运动过程也相同,即舵机1-1工作时带动主齿轮1-3转动,从而依次带动从齿轮一1-4和从齿轮二1-5转动,最终通过齿轮连杆一1-6、齿轮连杆二1-7以及连接杆一1-8和连接杆二1-9来控制松紧机械爪夹持住蓝莓树的枝条。
本技术的保护范围包括但不限于以上实施方式,本技术的保护范围以权利要求书为准,任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本技术的保护范围。
Claims (9)
1.一种三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:包括左夹持机构、右夹持机构、中夹持振动机构和底座;左夹持机构位于中夹持振动机构的左侧,右夹持机构位于中夹持振动机构的右侧;左夹持机构的底部固定连接在底座上,中夹持振动机构的底部通过直线传动机构一与底座连接且直线传动机构一用于驱动中夹持振动机构在底座上水平直线移动,右夹持机构通过直线传动机构二与底座连接且直线传动机构二用于驱动右夹持机构在底座上水平直线移动;
所述中夹持振动机构包括第一机械手、激振器、第一旋转电机、第一上移动臂、第一中移动臂、第一下移动臂和第一电动旋转台;
所述第一旋转电机固定连接在第一上移动臂上,所述第一旋转电机的输出轴与第一机械手连接且第一旋转电机用于驱动第一机械手旋转;
所述第一上移动臂的底部与第一中移动臂的顶部旋转连接,所述第一上移动臂固定连接有第一上驱动电机且第一上驱动电机用于驱动第一上移动臂与第一中移动臂之间发生旋转运动,所述激振器与第一上旋转臂连接;
所述第一中移动臂的底部与第一下移动臂的顶部旋转连接,所述第一下移动臂固定连接有第一中驱动电机且第一中驱动电机用于驱动第一中移动臂与第一下移动臂之间发生旋转运动;所述第一中移动臂包括上臂和下臂,所述上臂和下臂通过零刚度减振器连接;
所述第一电动旋转台的旋转台面上固定连接有第一支座和第一下驱动电机,所述第一下移动臂的底部与第一支座旋转连接,所述第一下驱动电机用于驱动第一下移动臂与第一支座之间发生旋转运动;所述第一电动旋转台的底部通过直线传动机构一与底座连接。
2.根据权利要求1所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述第一中移动臂的上臂顶部固定连接有第一上旋转轴,所述第一中移动臂的上臂通过第一上旋转轴与第一上移动臂的底部旋转连接,所述第一上驱动电机的输出轴与第一上旋转轴固定连接;
所述第一中移动臂的下臂底部固定连接有第一中旋转轴,所述第一中移动臂的下臂通过第一中旋转轴与第一下移动臂的顶部旋转连接,所述第一中驱动电机的输出轴与第一中旋转轴固定连接;
所述第一下移动臂的底部固定连接有第一下旋转轴,所述第一下移动臂的底部通过第一下旋转轴与第一支座旋转连接,所述第一下驱动电机的输出轴与第一下旋转轴固定连接。
3.根据权利要求2所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述第一机械手包括夹持机架、舵机、主齿轮、从齿轮一、从齿轮二、齿轮连杆一、齿轮连杆二、连接杆一、连接杆二、机械爪一和机械爪二;
所述主齿轮、从齿轮一和从齿轮二均位于夹持机架内侧且均与夹持机架旋转连接,所述舵机固定连接在夹持机架外壁上,所述舵机的输出轴穿入到夹持机架的内侧并与主齿轮连接,所述主齿轮与从齿轮一啮合,从齿轮一与从齿轮二啮合;
所述从齿轮一与齿轮连杆一的一端固定连接,齿轮连杆一的另一端与机械爪一的一端旋转连接,所述连接杆一的一端与夹持机架旋转连接,连接杆一的另一端与机械爪一的中部旋转连接;
所述从齿轮二与齿轮连杆二的一端固定连接,齿轮连杆二的另一端与机械爪二的一端旋转连接,所述连接杆二的一端与夹持机架旋转连接,连接杆二的另一端与机械爪二的中部旋转连接;
所述连接杆一的一端和连接杆二的一端通过弹簧连接。
4.根据权利要求3所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述第一旋转电机的输出轴与夹持机架固定连接。
5.根据权利要求4所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述夹持机架由两块夹持板通过螺栓相互连接而成;
所述主齿轮、从齿轮一和从齿轮二均位于两块夹持板之间且均与两块夹持板旋转连接,所述舵机固定连接在其中一块夹持板外壁上,所述舵机的输出轴穿入到两块夹持板的之间并与主齿轮连接;
所述连接杆一的一端位于两块夹持板之间且与两块夹持板旋转连接,所述连接杆二的一端位于两块夹持板之间且与两块夹持板旋转连接。
6.根据权利要求1所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述左夹持机构和右夹持机构的结构相同,均包括第二机械手、第二旋转电机、第二上移动臂、第二中移动臂、第二下移动臂和第二电动旋转台;
所述第二旋转电机固定连接在第二上移动臂上,所述第二旋转电机的输出轴与第二机械手连接且第二旋转电机用于驱动第二机械手旋转;所述第二上移动臂的底部与第二中移动臂的顶部旋转连接,所述第二上移动臂固定连接有第二上驱动电机且第二上驱动电机用于驱动第二上移动臂与第二中移动臂之间发生旋转运动;所述第二中移动臂的底部与第二下移动臂的顶部旋转连接,所述第二下移动臂固定连接有第二中驱动电机且第二中驱动电机用于驱动第二中移动臂与第二下移动臂之间发生旋转运动;第二电动旋转台的旋转台面上设有第二支座且该旋转台面上固定连接有第二下驱动电机,所述第二下移动臂的底部和第二支座旋转连接,所述第二下驱动电机用于驱动第二下移动臂与第二支座之间发生旋转运动;
所述左夹持机构的第二电动旋转台底部与底座固定连接,右夹持机构的第二电动旋转台底部通过直线传动机构二与底座连接。
7.根据权利要求6所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述第二中移动臂的顶部固定连接有第二上旋转轴,所述第二中移动臂的顶部通过第二上旋转轴与第二上移动臂的底部旋转连接,所述第二上驱动电机的输出轴与第二上旋转轴固定连接;
所述第二中移动臂的底部固定连接有第二中旋转轴,所述第二中移动臂的底部通过第二中旋转轴与第二下移动臂的顶部旋转连接,所述第二中驱动电机的输出轴与第二中旋转轴固定连接;
所述第二下移动臂的底部固定连接有第二下旋转轴,所述第二下移动臂的底部通过第二下旋转轴与第二支座旋转连接,所述第二下驱动电机的输出轴与第二下旋转轴固定连接。
8.根据权利要求6所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:所述第二机械手与第一机械手的结构相同。
9.根据权利要求6所述的三点可调夹持式振动采摘装置,其特征在于:
所述直线传动机构一包括传动电机一、丝杆一、滑杆一和螺母滑块一,所述传动电机一固定连接在底座上,所述丝杆一的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机一的输出轴连接,所述滑杆一与底座固定连接且滑杆一与丝杆一平行设置,所述螺母滑块一与丝杆一螺纹连接,且螺母滑块一与滑杆一滑动连接,所述第一电动旋转台的底部与螺母滑块一固定连接;
所述直线传动机构二包括传动电机二、丝杆二、滑杆二和螺母滑块二,所述传动电机二固定连接在底座上,所述丝杆二的一端与底座旋转连接,另一端与传动电机二的输出轴连接,所述滑杆二与底座固定连接且滑杆二与丝杆二平行设置,所述螺母滑块二与丝杆二螺纹连接,且螺母滑块二与滑杆二滑动连接,所述右夹持机构的第二电动旋转台的底部与螺母滑块二固定连接;
所述第一电动旋转台、左夹持机构的第二电动旋转台以及右夹持机构的第二电动旋转台位于同一条直线上,丝杆一和丝杆二位于同一条直线上,滑杆一与滑杆二位于同一条直线上。
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