CN112586192A - 一种枸杞果实采摘机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种枸杞果实采摘机器人系统,包括夹持机械臂、采摘机械臂及固定装置,夹持机械臂具有四个自由度,包括依次连接的夹持一关节、夹持二关节、夹持三关节及夹持四关节,夹持一关节安装于移动车体侧板上,夹持四关节的输出端连接有夹持工具;采摘机械机械臂具有六个自由度,包括依次连接的采摘一关节、采摘二关节、采摘三关节、采摘四关节、采摘五关节及采摘六关节,采摘一关节安装于移动车体侧板上,采摘六关节的输出端连接有采摘执行器;夹持机械臂与采摘机械臂上下布置,夹持机械臂及采摘机械臂上均安装有固定装置。本发明能够对枸杞树上的成熟果实进行采摘,降低人工劳动强度,增加果农的生产收入具有积极的促进作用。
Description
技术领域
本发明属于机械自动化工程领域,具体地说是一种枸杞果实采摘机器人系统。
背景技术
农业是国民经济的基础,现代农业装备是现代农业的重要支撑。随着人工作业成本的不断攀升,农业机器人成为替代繁重体力劳动、改善生产条件、提高收获生产效率、转变发展方式、降低生产成本的关键装备,也是国际农业装备产业技术竞争焦点之一。机器人可以取代人工进行一定的农业活动,如田间及温室喷洒农药,部分作物收获及分选作业,以及一些人类完成有困难的工作,如高处采摘等。
机器人在农业方向上的应用日趋增多,并得到广泛的认可,未来的应用前景将更加广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种枸杞果实采摘机器人系统。该机器人系统具有两条仿人手构型的机械臂,能够对枸杞树上的成熟果实进行采摘,降低人工劳动强度,增加果农的生产收入具有积极的促进作用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明包括夹持机械臂、采摘机械臂及固定装置,其中夹持机械臂具有四个自由度,包括依次连接的夹持一关节、夹持二关节、夹持三关节及夹持四关节,所述夹持一关节安装于移动车体侧板上,所述夹持四关节的输出端连接有夹持工具;所述采摘机械机械臂具有六个自由度,包括依次连接的采摘一关节、采摘二关节、采摘三关节、采摘四关节、采摘五关节及采摘六关节,所述采摘一关节安装于移动车体侧板上,所述采摘六关节的输出端连接有采摘执行器;所述夹持机械臂与采摘机械臂上下布置,该夹持机械臂及采摘机械臂上均安装有固定装置。
其中:所述夹持一关节输出偏转自由度,所述夹持二关节输出俯仰自由度,所述夹持三关节输出俯仰自由度,所述夹持四关节输出俯仰自由度,所述夹持工具具有一个夹持自由度。
所述夹持机械臂处于收拢状态时,所述夹持一关节的旋转轴线与采摘二关节的旋转轴线共面且垂直,所述夹持二关节的旋转轴线垂直于移动车体侧板,所述夹持二关节输出端与夹持三关节输入端之间的连线与地面平行且与移动车体侧板平行,所述夹持三关节的旋转轴线垂直于移动车体侧板,所述夹持四关节的旋转轴线垂直于移动车体侧板,所述夹持三关节的旋转轴线与夹持四关节的旋转轴相平行、且平行于水平面,所述夹持工具与地面垂直。
所述夹持一关节、夹持二关节、夹持三关节及夹持四关节均包括关节外壳A、输出法兰A及分别安装于该关节外壳A内的直流减速机A、谐波减速器、联轴器A、抱闸A、后延长轴A和码盘A,所述直流减速机A的前输出轴通过谐波减速器与输出法兰A相连,该输出法兰A通过所述直流减速机A驱动转动;所述直流减速机A的后输出端通过联轴器A与后延长轴A的一端相连,该后延长轴A的另一端穿过所述抱闸A与码盘A连接。
所述采摘一关节输出旋转自由度,所述采摘二关节输出俯仰自由度,所述采摘三关节输出旋转自由度,所述采摘四关节输出俯仰自由度,所述采摘五关节输出俯仰自由度,所述采摘六关节输出旋转自由度。
所述采摘机械臂处于收拢状态时,所述采摘一关节的旋转轴线分别平行于移动车体侧板及地面,所述采摘二关节的旋转轴线与移动车体侧板垂直、且与地面平行,所述采摘三关节的旋转轴线分别平行于移动车体侧板及地面,所述采摘四关节的旋转轴线垂直于移动车体侧板、且与地面平行,所述采摘五关节的旋转轴线垂直于移动车体侧板、且与地面平行,所述采摘六关节的旋转轴线与地面垂直、且与移动车体侧板平行;所述采摘四关节与采摘五关节之间的连线分别与地面和移动车体侧板平行。
所述采摘一关节、采摘二关节、采摘三关节、采摘四关节、采摘五关节及采摘六关节均包括关节外壳B、输出法兰B及分别安装于该关节外壳B内的动力源、抱闸B和码盘B,所述关节外壳B的一端用于与上一采摘关节的输出相连,所述输出法兰B位于关节外壳B的另一端,该输出法兰B的一端与所述动力源的输出轴相连,所述输出法兰B的另一端与下一采摘关节连接,所述动力源的输出轴分别由抱闸B及码盘B穿过。
所述夹持二关节与夹持三关节之间通过夹持臂管相连,所述夹持三关节与夹持四关节之间通过夹持连杆连接;所述夹持机械臂上的固定装置在夹持机械臂处于收拢状态时安装在夹持臂管上靠近夹持三关节的位置,用于固定所述夹持臂管与夹持连杆;所述采摘三关节与采摘四关节之间通过采摘臂管相连,所述采摘四关节与采摘五关节之间通过采摘连杆连接;所述采摘机械臂上的固定装置在采摘机械臂处于收拢状态时安装在采摘臂管上靠近采摘四关节的位置,用于固定所述采摘臂管与采摘连杆。
所述固定装置包括固定座、托架、维形固定板、翻转盖板、压杆及传动装置,该传动装置包括摆杆、连接轴、输入齿轮、输出齿轮及翻板连接件,该固定座的一端固定在移动车体侧板上,另一端安装有托架,所述输入齿轮与输出齿轮相啮合,该输入齿轮与输出齿轮的齿轮轴分别转动连接于所述托架的顶部;所述翻转盖板的一端安装有翻板连接件,该翻板连接件与所述输出齿轮的轮轴连动,所述翻转盖板的另一端为开合端,该翻转盖板内壁及托架的内壁均安装有维形固定板;所述固定座的每侧均设有一组压杆、摆杆、弹簧和连接轴,该压杆的一端与所述摆杆的一端固接,所述压杆的另一端为自由端,所述固定座两侧的连接轴均安装于输入齿轮上、与输入齿轮连动,所述摆杆的另一端可相对移动地插设于连接轴内,所述弹簧套设于摆杆上,两端分别与所述连接轴及摆杆的一端抵接;所述固定座每侧均开设有条形孔,所述摆杆的一端设有固定轴,该固定轴始终插设于所述条形孔内。
所述托架的上端安装有止动块,该止动块呈倒置的“L”形;所述翻板连接件上安装有止动销,当所述翻转盖板打开翻转过程中,通过所述止动销与止动块的接触使翻转盖板停止转动。
本发明的优点与积极效果为:
1.本发明采用仿人双机械臂系统,实现对枸杞枝条的夹持和枸杞果实的采摘,每条机械臂的自由度配置能够避免工作过程中机械臂对枸杞树的影响。
2.本发明双机械臂构型能够时刻保持夹持一关节轴线与采摘二关节轴线共面,使双机械臂系统能对称进行两侧的采摘作业,增大机器人系统的工作空间。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明夹持机械臂的结构示意图;
图3为本发明夹持一关节的结构示意图;
图4为本发明夹持二关节的结构示意图;
图5为本发明夹持三关节的结构示意图;
图6为本发明夹持四关节的结构示意图;
图7为本发明夹持工具的结构示意图;
图8为本发明采摘机械臂的结构示意图;
图9为本发明采摘一关节的结构示意图;
图10为本发明采摘二关节的结构示意图;
图11为本发明采摘三关节的结构示意图;
图12为本发明采摘四关节的结构示意图;
图13为本发明采摘五关节的结构示意图;
图14为本发明采摘六关节的结构示意图;
图15为本发明固定装置的结构示意图;
图16为本发明夹持一关节的内部结构示意图;
图17为本发明采摘二关节的内部结构示意图;
图18为本发明固定装置的立体结构示意图;
图19为本发明固定装置的侧视图;
其中:1为夹持机械臂,2为采摘机械臂,3为固定装置,4为采摘执行器,5为夹持工具,6为移动车体侧板,7为采摘二关节,8为夹持一关节,9为夹持二关节,10为夹持三关节,11为夹持四关节,12为采摘一关节,13为采摘三关节,14为采摘四关节,15为采摘五关节,16为采摘六关节,17为夹持臂管,18为夹持连杆,19为采摘臂管,20为采摘连杆,21为固定座,22为“L”形托架,23为维形固定板,24为翻转盖板,25为压杆,26为传动装置,27为摆杆,28为连接轴,29为输入齿轮,30为输出齿轮,31为翻板连接,32为止动块,33为弹簧,34为码盘A,35为后延长轴A,36为抱闸A,37为联轴器A,38为直流减速机A,39为前输出轴,40为谐波减速器,41为输出法兰A,42为码盘B,43为后延长轴B,44为抱闸B,45为联轴器B,46为直流减速机B,47为前延长轴,48为输入锥齿轮,49为输出锥齿轮,50为输出轴,51为谐波减速器,52为输出L板,53为关节外壳A,54为关节外壳B,55为输出法兰B,56为固定轴,57为条形孔,58为止动销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1~14所示,本发明包括夹持机械臂1、采摘机械臂2及固定装置3,其中夹持机械臂1具有四个自由度,包括依次连接的夹持一关节8、夹持二关节9、夹持三关节10及夹持四关节11,夹持一关节8安装于移动车体侧板6上,夹持四关节11的输出端连接有夹持工具5;夹持一关节8输出偏转自由度,夹持二关节9输出俯仰自由度,夹持三关节10输出俯仰自由度,夹持四关节11输出俯仰自由度,夹持工具5具有一个夹持自由度。采摘机械机械臂2具有六个自由度,包括依次连接的采摘一关节12、采摘二关节7、采摘三关节13、采摘四关节14、采摘五关节15及采摘六关节16,采摘一关节12安装于移动车体侧板6上,采摘六关节16的输出端连接有采摘执行器;采摘一关节12输出旋转自由度,采摘二关节7输出俯仰自由度,采摘三关节13输出旋转自由度,采摘四关节14输出俯仰自由度,采摘五关节15输出俯仰自由度,采摘六关节16输出旋转自由度。夹持机械臂1与采摘机械臂2上下布置,该夹持机械臂1及采摘机械臂2上均安装有固定装置3。
本实施例的夹持机械臂1处于收拢状态时,夹持一关节8的旋转轴线与移动车体侧板6平行、且与地面垂直,夹持一关节8的旋转轴线与采摘二关节7的旋转轴线共面且垂直,夹持二关节9的旋转轴线垂直于移动车体侧板6,夹持一关节8与夹持二关节9之间的连线分别与移动车体侧板6和地面平行;夹持二关节9输出端与夹持三关节10输入端之间的连线与地面平行且与移动车体侧板6平行,夹持三关节10为双侧支撑俯仰关节,收拢状态时夹持三关节10向上旋转折叠使夹持三关节10的旋转轴线垂直于移动车体侧板6,夹持三关节10与夹持四关节11之间的连线分别与移动车体侧板6和地面平行,夹持四关节11的旋转轴线垂直于移动车体侧板6,夹持三关节10的旋转轴线与夹持四关节11的旋转轴相平行、且平行于水平面,夹持四关节11的输出连同末端夹持工具5一同向上旋转使夹持工具5的轴线与夹持三关节10和夹持四关节11之间的连线相互垂直,且夹持工具5与地面垂直。
本实施例的夹持二关节9与夹持三关节10之间通过夹持臂管17相连,夹持三关节10与夹持四关节11之间通过夹持连杆18连接;夹持机械臂1上的固定装置3在夹持机械臂1处于收拢状态时安装在夹持臂管17上靠近夹持三关节10的位置,用于固定夹持臂管17与夹持连杆18。
本实施例的采摘机械臂2处于收拢状态时,采摘一关节12的旋转轴线分别平行于移动车体侧板6及地面,采摘二关节7的旋转轴线与移动车体侧板6垂直、且与地面平行,采摘三关节13的旋转轴线分别平行于移动车体侧板6及地面,采摘四关节14的旋转轴线垂直于移动车体侧板6、且与地面平行,采摘五关节15的旋转轴线垂直于移动车体侧板6、且与地面平行,采摘六关节16的旋转轴线与地面垂直、且与移动车体侧板6平行;采摘四关节14与采摘五关节15之间的连线分别与地面和移动车体侧板6平行。
本实施例的采摘三关节13与采摘四关节14之间通过采摘臂管19相连,采摘四关节14与采摘五关节15之间通过采摘连杆20连接;采摘机械臂2上的固定装置3在采摘机械臂2处于收拢状态时安装在采摘臂管19上靠近采摘四关节14的位置,用于固定采摘臂管19与采摘连杆20。
如图1~7及图16所示,夹持一关节8、夹持二关节9、夹持三关节10及夹持四关节11均包括关节外壳A53、输出法兰A41及分别安装于该关节外壳A53内的直流减速机A38、谐波减速器40、联轴器A37、抱闸A36、后延长轴A35和码盘A34,直流减速机A38的前输出轴39通过谐波减速器41与输出法兰A41相连,该输出法兰A41通过直流减速机A38驱动转动;直流减速机A38的后输出端通过联轴器A37与后延长轴A35的一端相连,该后延长轴A35的另一端穿过抱闸A36与码盘A34连接。夹持一关节8的关节外壳A53固定在移动车体侧板6上,输出法兰A41的轴向中心线与直流减速机A38的前输出轴39的轴向中心线相垂直,夹持一关节8的输出法兰A41与夹持二关节9的关节外壳A53相连,由夹持一关节8的直流减速机A38驱动使夹持二关节9具有沿水平方向的偏转自由度。夹持二关节9的输出法兰A41的轴向中心线与直流减速机A38的前输出轴39的轴向中心线垂直,夹持二关节9的输出法兰A41通过夹持臂管17与夹持三关节10的关节外壳A53连接,由夹持二关节9的直流减速机A38驱动使夹持三关节10具有沿竖直方向的俯仰自由度。夹持三关节10的输出法兰A41的轴向中心线与直流减速机A38的前输出轴39的轴向中心线垂直,夹持三关节10的输出法兰A41通过夹持连杆18与夹持四关节11的关节外壳A53连接,由夹持三关节10的直流减速机A38驱动使夹持四关节11具有沿竖直方向的俯仰自由度。夹持四关节11的输出法兰A41的轴向中心线与直流减速机A38的前输出轴39的轴向中心线垂直,夹持四关节11的输出法兰A41与夹持工具5连接,由夹持四关节11的直流减速机A38驱动使夹持工具5具有沿竖直方向的俯仰自由度。
如图9~14及图17所示,采摘一关节12、采摘二关节7、采摘三关节13、采摘四关节14、采摘五关节15及采摘六关节16均包括关节外壳B54、输出法兰B55及分别安装于该关节外壳B54内的动力源、抱闸B44和码盘B42,关节外壳B54的一端用于与上一采摘关节的输出相连,输出法兰B55位于关节外壳B54的另一端,该输出法兰B55的一端与动力源的输出轴相连,输出法兰B55的另一端与下一采摘关节连接,动力源的输出轴分别由抱闸B44及码盘B42穿过。采摘一关节12的关节外壳B54通过安装板固定在移动车体侧板6上,输出法兰B55的轴向中心线与直流减速机B46的输出轴的轴向中心线共线,采摘一关节12的输出法兰B55与采摘二关节7连接,由采摘一关节12的直流减速机B46驱动使采摘二关节7具有旋转自由度。采摘二关节9直流减速机B46一端的前延长轴47连接有输入锥齿轮48,该端的关节外壳B54内转动安装有输出轴50,该输出轴50上连接有与输入锥齿轮48啮合的输出锥齿轮49,且输出轴50与谐波减速器51的输入端相边,谐波减速器51的输出端通过输出L板52与采摘一关节12的输出法兰B55连接,输出L板52可以由采摘一关节12的输出绕采摘一关节12的轴向中心线旋转;采摘二关节7另一端的输出轴通过联轴器B45与后延长轴B43的一端相连,该后延长轴B43的另一端依次穿过抱闸B44、码盘B42,再与输出法兰B55连接。采摘二关节7的直流减速机B通过输入锥齿轮48、输出锥齿轮49驱动输出轴50旋转,由于输出L板52已经与采摘一关节12的输出法兰B55连接,采摘一关节12在俯仰方向是固定的,所以在采摘二关节7的直流减速机B46驱动下,采摘二关节7整体绕输出轴50的轴向中心线旋转,进而输出沿竖直方向的俯仰自由度。采摘二关节7的输出法兰B55与采摘三关节13的关节外壳B54连接,采摘三关节13的输出法兰B55的轴向中心线与直流减速机B46输出轴的轴向中心线共线,采摘三关节13的输出法兰B55通过采摘臂管19与采摘四关节14的关节外壳B54相连,由采摘三关节13的直流减速机B46驱动使采摘四关节14具有旋转自由度。采摘四关节14的输出法兰B55的轴向中心线与直流减速机B46的输出轴的轴向中心线垂直,采摘四关节14的输出法兰B55通过采摘连杆20与采摘五关节15的关节外壳B54连接,由采摘四关节14的直流减速机B46驱动使采摘五关节15具有沿竖直方向的俯仰自由度。采摘五关节15的输出法兰B55的轴向中心线直流减速机B46的输出轴的轴向中心线垂直,采摘五关节15的输出法兰B55与采摘六关节16的关节外壳B54连接,由采摘五关节15的直流减速机B46驱动使采摘六关节16具有沿竖直方向的俯仰自由度。采摘六关节16的输出法兰B55的轴向中心线直流减速机B46的输出轴的轴向中心线共线,采摘六关节16的输出法兰B55与采摘执行器4连接,由采摘六关节16的直流减速机B46驱动使采摘执行器4具有旋转自由度。
如图1、图15、图18及图19所示,本实施例的固定装置3包括固定座21、托架22、维形固定板23、翻转盖板24、压杆25、传动装置26、止动块32及止动销58,该传动装置26包括摆杆27、连接轴28、输入齿轮29、输出齿轮30及翻板连接件31,该固定座21的一端固定在移动本体侧板6上,另一端安装有托架22,本实施例的托架22为“L”形,“L”形的一条边位于夹持臂管17与移动车体侧板6之间(或位于采摘臂管19与移动车体侧板6之间),另一条边位于夹持机械臂1或采摘机械臂2的下方。输入齿轮29与输出齿轮30相啮合,该输入齿轮29与输出齿轮30的齿轮轴分别转动连接于托架22的顶部;翻转盖板24的一端安装有翻板连接件31,该翻板连接件31与输出齿轮30的轮轴连动,本实施例的翻板连接件31为两个,对称设置在输出齿轮30的两侧,每个翻板连接件31均为“L”形,“L”形的一条边固接在翻转盖板24上,另一条边与输出齿轮30的轮轴连动。翻转盖板24的另一端为开合端,该翻转盖板24内壁及托架22的内壁均安装有维形固定板23,当翻转盖板24闭合后位于夹持机械臂1或采摘机械臂2的另一侧,托架22和翻转盖板24内壁上的维形固定板23围成的形状分别与收拢状态下的夹持臂管17和夹持连杆18、采摘臂管19和采摘连杆20相对应;固定座21的每侧均设有一组压杆25、摆杆27、弹簧33和连接轴28,该压杆25的一端与摆杆27的一端固接,压杆25的另一端为自由端,固定座21两侧的连接轴28均安装于输入齿轮29上、与输入齿轮29连动,摆杆27的另一端可相对移动地插设于连接轴28内,弹簧33套设于摆杆27上,两端分别与连接轴28及摆杆27的一端抵接;固定座21每侧均开设有条形孔57,摆杆27的一端设有固定轴56,该固定轴56始终插设于条形孔57内。托架22的上端还安装有止动块32,本实施例的止动块32为两个,与两个翻板连接件31一一对应;每个止动块32均呈倒置的“L”形,每个翻板连接件31的“L”形的另一条边安装有止动销58,当翻转盖板24打开翻转过程中,通过止动销58与止动块32的接触使翻转盖板24停止转动。
本发明的工作原理为:
当枸杞果实采摘机器人双机械臂处于工作过程中时,固定装置3中的翻转盖板24上翻处于打开状态。当双机械臂收拢时,夹持机械臂1的夹持二关节9与夹持三关节10之间的夹持臂管17接触并下压固定装置3中的压杆25,压杆25与摆杆27固定连接,当压杆25下压带动摆杆27,使固定轴56在条形孔57内移动,摆杆27上端安装有弹簧33、并与连接轴28相连,连接轴28与输入齿轮29相连,压杆25的下压力带动摆杆27克服弹簧33的弹力,通过连接轴28带动输入齿轮29逆时针转动。输入齿轮29和输出齿轮30相啮合,输出齿轮30通过翻板连接件31与翻转盖板24相连,当输入齿轮29逆时针转动带动输出齿轮30顺时针旋转,此时翻转盖板24随输出齿轮30顺时针旋转,直至翻转盖板24闭合将夹持机械臂1或采摘机械臂2固定在维形固定板23围成的空间中。
本发明是一种农业应用仿人机器人,能够完成枸杞树枝条的夹持、移动,还能够对成熟枸杞果实进行采摘工作。
Claims (10)
1.一种枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:包括夹持机械臂(1)、采摘机械臂(2)及固定装置(3),其中夹持机械臂(1)具有四个自由度,包括依次连接的夹持一关节(8)、夹持二关节(9)、夹持三关节(10)及夹持四关节(11),所述夹持一关节(8)安装于移动车体侧板(6)上,所述夹持四关节(11)的输出端连接有夹持工具(5);所述采摘机械机械臂(2)具有六个自由度,包括依次连接的采摘一关节(12)、采摘二关节(7)、采摘三关节(13)、采摘四关节(14)、采摘五关节(15)及采摘六关节(16),所述采摘一关节(12)安装于移动车体侧板(6)上,所述采摘六关节(16)的输出端连接有采摘执行器;所述夹持机械臂(1)与采摘机械臂(2)上下布置,该夹持机械臂(1)及采摘机械臂(2)上均安装有固定装置(3)。
2.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述夹持一关节(8)输出偏转自由度,所述夹持二关节(9)输出俯仰自由度,所述夹持三关节(10)输出俯仰自由度,所述夹持四关节(11)输出俯仰自由度,所述夹持工具(5)具有一个夹持自由度。
3.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述夹持机械臂(1)处于收拢状态时,所述夹持一关节(8)的旋转轴线与采摘二关节(7)的旋转轴线共面且垂直,所述夹持二关节(9)的旋转轴线垂直于移动车体侧板(6),所述夹持二关节(9)输出端与夹持三关节(10)输入端之间的连线与地面平行且与移动车体侧板(6)平行,所述夹持三关节(10)的旋转轴线垂直于移动车体侧板(6),所述夹持四关节(11)的旋转轴线垂直于移动车体侧板(6),所述夹持三关节(10)的旋转轴线与夹持四关节(11)的旋转轴相平行、且平行于水平面,所述夹持工具(5)与地面垂直。
4.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述夹持一关节(8)、夹持二关节(9)、夹持三关节(10)及夹持四关节(11)均包括关节外壳A(53)、输出法兰A(41)及分别安装于该关节外壳A(53)内的直流减速机A(38)、谐波减速器(40)、联轴器A(37)、抱闸A(36)、后延长轴A(35)和码盘A(34),所述直流减速机A(38)的前输出轴(39)通过谐波减速器(41)与输出法兰A(41)相连,该输出法兰A(41)通过所述直流减速机A(38)驱动转动;所述直流减速机A(38)的后输出端通过联轴器A(37)与后延长轴A(35)的一端相连,该后延长轴A(35)的另一端穿过所述抱闸A(36)与码盘A(34)连接。
5.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述采摘一关节(12)输出旋转自由度,所述采摘二关节(7)输出俯仰自由度,所述采摘三关节(13)输出旋转自由度,所述采摘四关节(14)输出俯仰自由度,所述采摘五关节(15)输出俯仰自由度,所述采摘六关节(16)输出旋转自由度。
6.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述采摘机械臂(2)处于收拢状态时,所述采摘一关节(12)的旋转轴线分别平行于移动车体侧板(6)及地面,所述采摘二关节(7)的旋转轴线与移动车体侧板(6)垂直、且与地面平行,所述采摘三关节(13)的旋转轴线分别平行于移动车体侧板(6)及地面,所述采摘四关节(14)的旋转轴线垂直于移动车体侧板(6)、且与地面平行,所述采摘五关节(15)的旋转轴线垂直于移动车体侧板(6)、且与地面平行,所述采摘六关节(16)的旋转轴线与地面垂直、且与移动车体侧板(6)平行;所述采摘四关节(14)与采摘五关节(15)之间的连线分别与地面和移动车体侧板(6)平行。
7.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述采摘一关节(12)、采摘二关节(7)、采摘三关节(13)、采摘四关节(14)、采摘五关节(15)及采摘六关节(16)均包括关节外壳B(54)、输出法兰B(55)及分别安装于该关节外壳B(54)内的动力源、抱闸B(44)和码盘B(42),所述关节外壳B(54)的一端用于与上一采摘关节的输出相连,所述输出法兰B(55)位于关节外壳B(54)的另一端,该输出法兰B(55)的一端与所述动力源的输出轴相连,所述输出法兰B(55)的另一端与下一采摘关节连接,所述动力源的输出轴分别由抱闸B(44)及码盘B(42)穿过。
8.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述夹持二关节(9)与夹持三关节(10)之间通过夹持臂管(17)相连,所述夹持三关节(10)与夹持四关节(11)之间通过夹持连杆(18)连接;所述夹持机械臂(1)上的固定装置(3)在夹持机械臂(1)处于收拢状态时安装在夹持臂管(17)上靠近夹持三关节(10)的位置,用于固定所述夹持臂管(17)与夹持连杆(18);所述采摘三关节(13)与采摘四关节(14)之间通过采摘臂管(19)相连,所述采摘四关节(14)与采摘五关节(15)之间通过采摘连杆(20)连接;所述采摘机械臂(2)上的固定装置(3)在采摘机械臂(2)处于收拢状态时安装在采摘臂管(19)上靠近采摘四关节(14)的位置,用于固定所述采摘臂管(19)与采摘连杆(20)。
9.根据权利要求1所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述固定装置(3)包括固定座(21)、托架(22)、维形固定板(23)、翻转盖板(24)、压杆(25)及传动装置(26),该传动装置(26)包括摆杆(27)、连接轴(28)、输入齿轮(29)、输出齿轮(30)及翻板连接件(31),该固定座(21)的一端固定在移动车体侧板(6)上,另一端安装有托架(22),所述输入齿轮(29)与输出齿轮(30)相啮合,该输入齿轮(29)与输出齿轮(30)的齿轮轴分别转动连接于所述托架(22)的顶部;所述翻转盖板(24)的一端安装有翻板连接件(31),该翻板连接件(31)与所述输出齿轮(30)的轮轴连动,所述翻转盖板(24)的另一端为开合端,该翻转盖板(24)内壁及托架(22)的内壁均安装有维形固定板(23);所述固定座(21)的每侧均设有一组压杆(25)、摆杆(27)、弹簧(33)和连接轴(28),该压杆(25)的一端与所述摆杆(27)的一端固接,所述压杆(25)的另一端为自由端,所述固定座(21)两侧的连接轴(28)均安装于输入齿轮(29)上、与输入齿轮(29)连动,所述摆杆(27)的另一端可相对移动地插设于连接轴(28)内,所述弹簧(33)套设于摆杆(27)上,两端分别与所述连接轴(28)及摆杆(27)的一端抵接;所述固定座(21)每侧均开设有条形孔(57),所述摆杆(27)的一端设有固定轴(56),该固定轴(56)始终插设于所述条形孔(57)内。
10.根据权利要求9所述的枸杞果实采摘机器人系统,其特征在于:所述托架(22)的上端安装有止动块(32),该止动块(32)呈倒置的“L”形;所述翻板连接件(31)上安装有止动销(58),当所述翻转盖板(24)打开翻转过程中,通过所述止动销(58)与止动块(32)的接触使翻转盖板(24)停止转动。
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