CN115380712A - 智能机械臂及智能采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供智能机械臂及智能设备，该智能机械臂主要是由抓取部件、限位部件以及驱动装置等构成。其中，抓取部件用于抓取待采集的花朵本体内的花蕊；限位部件，与抓取部件相连，用于对抓取部件进行限位，以使得抓取部件作扩散运动和收拢运动；驱动装置，与抓取部件和限位部件相连，用于使得抓取部件的头部脱离所述限位部件并作所述扩散运动，以撑开所述花朵本体的花瓣并包覆所述花蕊，以及被所述限位部件所约束而作所述收拢运动，以夹取所述花蕊。与现有技术相比，本发明提供的智能机械臂及智能设备，可方便花蕊的采集，以提高采集效率。

Description

智能机械臂及智能采集设备

技术领域

本发明涉及一种智能设备，尤其涉及智能机械臂及智能采集设备。

背景技术

通常情况下，诸多草本植物具有药用价值，例如：西红花，又称藏红花，其作为一种草本植物，有着活血化瘀的药用价值，近年来，其在国内外市场需求持续增长。但迄今为止，除西红花原产地伊朗等国，国内引进西红花的种植模式主要采用室内培植，如江浙、上海崇明岛、江苏等地。

然而，现有技术中，由于西红花等花朵本体的花蕊具备较高经济价值，例如药用价值等，因此，在实际中，需要将花蕊分离出来，然而，在现有技术中，需要采用人工的方式将花蕊从花朵本体中分离出来，不仅效率低下，而且人工成本较高，影响了其经济价值和推广。

因此，如何方便花蕊的采集，以提高采集效率，是本发明亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种智能机械臂，可以方便花蕊的采集，以提高采集效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能机械臂，包括：

抓取部件，用于抓取待采集的花朵本体内的花蕊；

限位部件，与所述抓取部件相连，用于使所述抓取部件作扩散运动和收拢运动；

驱动装置，与所述抓取部件和限位部件相连，用于使得抓取部件的头部脱离所述限位部件并作所述扩散运动，以撑开所述花朵本体的花瓣并包覆所述花蕊，以及被所述限位部件所约束而作所述收拢运动，以夹取所述花蕊。

进一步作为优选地，所述抓取部件包括：可伸缩的套环和若干根弹性杆；其中，所述弹性杆的一端与所述套环相连而另一端与所述驱动装置相连；各弹性杆被嵌套于所述限位部件中，且脱离所述限位部件的部分可在自身弹性作用下朝外扩张。

进一步作为优选地，所述弹性杆为环形的套杆，其中，所述套杆用于套设连接所述套环的一端为膨胀端，而连接所述驱动装置的一端为收缩端；所述套环为可伸缩的柔性环体。

进一步作为优选地，所述抓取部件还包括：与所述驱动装置相连并用于连接所述弹性杆的固定筒；其中，所述限位部件可套设于所述固定筒上；各弹性杆连接所述固定筒的一端呈圆周式分布。

进一步作为优选地，还包括：若干个设置于所述套环上，且用于接触所述花蕊的柔性夹取件；其中，各柔性夹取件设置于相邻的两个所述弹性杆之间，且沿所述套环的周向环绕布局设置。

进一步作为优选地，所述限位部件为限位套筒，其内限位部件为限位套筒，其内设有用于容纳所述抓取部件的限位空腔。

进一步作为优选地，所述驱动装置包括:基座；滑动设置于所述基座上且与所述抓取部件和所述限位部件相连的第一驱动组件；设置于所述基座上用于驱动所述第一驱动组件作往复运动的第二驱动组件。

进一步作为优选地，所述第一驱动组件包括：滑轨组件、通过所述滑轨组件滑动设置于与所述基座上且与所述抓取部件相连的固定板、与所述限位部件相连的连接杆，以及与所述连接杆相连并用于带动所述限位部件作往复运动的滑动组件；所述第二驱动组件包括：固定设置于所述基座的驱动缸体、与驱动缸体和所述固定板相连的驱动杆，其中，所述滑轨组件包括：设置于所述基座上的滑轨、至少一个滑动设置于所述滑轨上且与所述固定板相连的滑块。

进一步作为优选地，所述滑动组件包括：设置于所述固定板上的丝杆电机、设置于所述固定板上的丝杆固定座、设置于所述固定板上的丝杆导轨、滑动设置于所述丝杆导轨上且与所述连接杆相连的滑动块，以及用于连接丝杆电机和所述滑动块的丝杆；其中，所述丝杆电机的驱动轴通过联轴器与所述丝杆相连。

本申请还提供了一种智能采集设备，包括：上述智能机械臂。

进一步作为优选地，所述智能采集设备还包括：若干个智能机械臂；与所述智能机械臂相连并用于将其移动至预设的采集工位的传动装置；与各智能机械臂和所述传动装置电连接的控制装置；用于固定所述传动装置的固定支架。

进一步作为优选地，所述传动装置包括：设置于所述固定支架上的传动电机；与所述智能机械臂相连的联动杆；与各联动杆共轴相连且固定设置于所述固定支架上的传动轴；用于连接所述传动轴和所述传动电机的传动组件；其中，所述智能机械臂在所述传动电机的驱动下，跟随所述传动轴转动至所述采集工位，以采集所述花蕊。

进一步作为优选地，所述传动轴的轴向与所述智能机械臂的抓取方向相互平行。

进一步作为优选地，所述智能机械臂的数量为六个，且以所述传动轴的轴向为中心轴呈圆周式分布。

进一步作为优选地，所述传动组件包括：与所述传动电机的主轴相连的驱动齿轮；套设于所述传动轴上且与所述驱动齿轮相啮合的传动齿轮；其中，所述传动轴在所述驱动齿轮的驱动下，跟随所述传动齿轮转动。

进一步作为优选地，还包括：与所述智能机械臂相配合的输送装置；其中，所述输送装置上设有若干个输送工位，用于接收所述待采集的花朵本体，并将所述待采集的花朵本体传送至所述智能机械臂的下方的采集区；所述输送装置与控制装置电连接。

进一步作为优选地，所述输送装置包括：输送带、若干个开设于所述输送带上并形成所述输送工位的输送卡槽；驱动所述输送带传动的输送组件；用于固定所述输送组件以及支撑所述输送带的输送机架；其中，各输送卡槽等距开设于所述输送带上。

进一步作为优选地，智能采集设备还包括：设置于所述输送卡槽中并用于承接所述花朵本体的杯托。

进一步作为优选地，智能采集设备还包括：设置于所述采集区下方的吸附装置，用于使得所述花朵本体被吸附于所述输送工位上。

进一步作为优选地，还包括：设置于所述采集区的一侧且与所述输送组件电连接的第一感应器，用于感应所述杯托；其中，当所述第一感应器感应到所述杯托时，向所述输送组件发送停止信号，以使得所述输送组件停止驱动所述输送带后，所述杯托位于所述采集工位的下方。

进一步作为优选地，还包括：设置于所述采集区的一侧且与所述控制装置电连接的第二感应器，用于感应所述花朵本体；其中，当所述第二感应器感应到所述花朵本体时，向所述控制装置发送抓取信号，以使得所述控制装置根据所述抓取信号，控制位于采集工位的智能机械臂抓取所述花朵本体。

进一步作为优选地，还包括：设置于所述输送装置出料侧的收料筒，用于接收所述输送带上的花朵本体；其中，当所述花朵本体被所述智能机械臂抓取花蕊后，在输送带翻转的过程中，会在重力的作用下，掉入所述收料筒内。

进一步作为优选地，还包括：收料装置，用于接收所述智能机械臂采集的花蕊；其中，当所述智能机械臂移动至所述收料装置的收料区的上方时，所述限位部件逐渐脱离对所述抓取部件的约束，以将所述花蕊释放至所述收料区上。

进一步作为优选地，所述限位部件在所述驱动组件的驱动下向上移动，以脱离对所述抓取部件的约束，从而释放所述花蕊至所述收料区上，然后再驱动所述抓取部件恢复至初始位置。

进一步作为优选地，所述收料装置包括：若干个间隔设置且可独立传送的传送带组件，以及用于固定各传送带组件的传送带支架；其中，相邻的两个传送带组件之间形成的间隙区的长度沿其传送方向逐步增大，以用于将不同等级长度的花蕊分离出来。

进一步作为优选地，所述收料装置还包括：分别位于各间隙区下方的采集筒。

进一步作为优选地，还包括:与传送带支架相连且邻近所述收料区末端设置的导梳器；其中，所述导梳器包括：开设有多个等距排列设置的导梳通道的导梳体；其中，所述导梳体贴近所述传送带组件的传送带表面设置，用于对所述花蕊进行梳理，并使得所述花蕊的长度方向平行于所述传送带的传送方向。

进一步作为优选地，所述导梳通道包括：第一导流道、与所述第一导流道相连通的第二导流道；其中，所述第一导流道的通道截面积从其接触所述花蕊的一端朝向与所述第二导流道相连通的一端逐渐减小；所述第二导流道的高度小于所述第一导流道的通道的高度。

进一步作为优选地，还包括：邻近所述收料区的末端设置的分梳器；用于使得所述分梳器悬挂设置且与传送带支架相连的悬挂支架；其中，所述分梳器包括：开设有多个等距排列设置的分梳通道的分梳体；并且，所述分梳体的末端与位于所述收料区的传送带组件的传送带表面相接触；所述分梳体包括：分梳本体，若干个与所述分梳本体相连以形成所述分梳通道的梳齿，以及与所述梳齿的末端相连并用于与所述传送带表面相接触的柔性滚状体。

进一步作为优选地，还包括：套设于所述限位部件上且与所述控制装置电连接的冲气装置；其中，所述冲气装置用于在所述智能机械臂移动至收料区的上方，且所述限位部件逐渐脱离对所述抓取部件的约束后，向所述花蕊释放气流，以使得所述花蕊自动掉落至所述收料区上；其中，所述冲气装置具有环形设置的出风口。

与现有技术相比，本发明提供的智能机械臂，方便花蕊的采集，以提高采集效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施方式所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本发明第一实施方式中智能机械臂的外部结构示意图；

图2：本发明第一实施方式中智能机械臂的状态示意图一；

图3：本发明第一实施方式中智能机械臂的状态示意图二；

图4：本发明第一实施方式中智能机械臂的状态示意图三；

图5：本发明第一实施方式中智能机械臂的内部结构示意图；

图6：本发明第一实施方式中抓取部件的结构示意图；

图7：本发明第一实施方式中智能机械臂的抓取原理示意图一；

图8：本发明第一实施方式中智能机械臂的工作原理示意图二；

图9：本发明第一实施方式中智能机械臂的工作原理示意图三；

图10：本发明第一实施方式中智能机械臂的工作原理示意图四；

图11：本发明第二实施方式中智能采集设备的结构示意图；

图12：本发明第三实施方式中智能采集设备的结构示意图；

图13：本发明第三实施方式中输送装置的结构示意图；

图14：本发明第四实施方式中智能采集设备的结构示意图；

图15：本发明第四实施方式中收料装置的结构示意图；

图16：图15中C所示的局部放大结构示意图；

图17：本发明第四实施方式中导梳器的结构示意图；

图18：本发明第四实施方式中收料装置对花蕊进行分离时的状态示意图；

图19：本发明第五实施方式中智能机械臂的结构示意图；

图20：本发明第五实施方式中冲压装置的结构示意图。

附图标记：

智能机械臂1、抓取部件10、套环101、弹性杆102、固定筒103、柔性夹取件105、限位部件11、驱动装置12、基座121、第一驱动组件122、滑轨组件1220、滑轨12201、滑块12202、固定板1221、连接杆1222、滑动组件1223、丝杆电机12231、丝杆固定座12232、丝杆导轨12233、滑动块12235、丝杆12236、联轴器12237、第二驱动组件123、驱动缸体1231、驱动杆1232、固定件1233、罩板13、滑槽131、传动装置2、传动电机21、联动杆22、传动轴23、传动组件26、驱动齿轮26a、传动齿轮26b、固定支架3、输送装置5、输送带51、输送卡槽52、输送组件53、输送机架54、杯托55、吸附装置56、第一感应器57、第二感应器58、收料装置7、传送带组件71、传送带组件71a、传送带组件71b、传送带组件71c、传送带710、框架711、传送带支架72、间隙区72a、间隙区72b、导梳器73、导梳体731、导梳通道7311、第一导流道7311a、第二导流道7311b、导梳固定件732、分梳器75、分梳体751、分梳通道7510、分梳本体7511、梳齿7512、柔性滚状体7515、悬挂支架76、采集筒77、冲气装置6、出风口61、进气口62、出气口63、花朵本体20、花蕊201、花蕊201a、花蕊201b、花蕊201c。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对智能机械臂为例阐述本发明的构思。

实施方式一

如图1至图9所示，本发明的第一实施方式提供了一种智能机械臂，该智能机械臂1主要是由抓取部件10、限位部件11以及驱动装置12等构成。

其中，抓取部件10用于抓取待采集的花朵本体20内的花蕊201；限位部件11与所述抓取部件10相连，用于对所述抓取部件10进行限位，以使得抓取部件10作扩散运动和收拢运动；驱动装置12，与所述抓取部件10和限位部件11相连，用于使得抓取部件10向下移动至预设的位置后，其头部逐渐脱离所述限位部件11的过程中，也就是抓取部件10的头部作所述扩散运动，以在插入所述花瓣的腔体内后，逐渐撑开所述花朵本体20的花瓣并包覆所述花蕊201，以及使得限位部件11对所述抓取部件10进行约束时，所述抓取部件10的头部逐渐被所述限位部件11所约束，并作所述收拢运动，以夹取所述花蕊201，从而在所述抓取部件10向上移动时，使得所述花蕊201与所述花瓣相分离。

由上可知：当需要采集花蕊201时，可将带有花蕊201的花瓣移动至智能机械臂1的下方，或者将智能机械臂1移动至带有花蕊201的花瓣上方，通过控制智能机械臂1中的驱动装置12向下移动限位部件11和抓取部件10，直至预设的位置后，使得限位部件11向上移动，或者使得抓取部件10向下移动，以使得抓取部件10的头部逐渐脱离所述限位部件11的过程中，作所述扩散运动，从而实现对花朵本体20的花蕊201的包覆，并逐渐撑开所述花朵本体20的花瓣，然后通过向下移动限定部件，再次使得抓取部件10的头部逐渐被所述限位部件11所约束，并作收拢运动，从而可实现在夹取包覆的花蕊201的同时，不会对花瓣进行夹取，因而，当抓取部件10在夹取花蕊201后，驱动装置12驱动抓取部件10和限位部件11向上移动至初始位置的过程中，即可自动实现花蕊201和花瓣的分离，从而当智能机械臂1移动至释放花蕊201的位置后，通过向上移动限位部件11，使得抓取部件10的头部脱离限位部件11的约束，即可实现对花蕊201的释放，从而实现了花蕊201的自动采集，整个过程无须人工干预，提高了采集效率，降低了人工成本。

另外，值得一提的是，本实施方式中的花朵本体20优选为西红花本体，其因具备较高的经济价值，较适合采用自动采集设备进行大规模的采集，以降低采集成本。显然，并且，本实施方式中的花蕊201优选为西红花的花蕊201，而在实际应用过程中，可不限于西红花的花蕊201的采集，也可以为其它处于绽放状态的花体的花蕊201，例如牡丹花等具有较高经济价值的花朵本体的花蕊。

具体地，如图3所示，所述抓取部件10可优选由可伸缩的套环101、若干根弹性杆102等构成。其中，所述弹性杆102的一端与所述套环101相连而另一端与所述驱动装置12相连；各弹性杆102被嵌套于所述限位部件11中，且脱离所述限位部件11的部分可在自身弹性作用下朝外扩张。通过可伸缩的套环101对弹性杆102的限位，使得弹性杆102在脱离限位部件11的约束后，可在套环101的约束下，不会出现无序的膨胀，而是沿周向同步扩张，从而可较好地撑开花瓣，避免弹性杆102膨胀至花瓣的外部的，从而使得抓取部件10重新被限位部件11约束后，夹取花蕊201的同时，不会连同花瓣也抓取。

进一步作为优选地，所述弹性杆102为环形的套杆，其中，所述套杆用于套设连接所述套环101的一端为膨胀端，而连接所述驱动装置12的一端为收缩端；所述套环101为可伸缩的柔性环体。由于套环101为可伸缩的柔性环体时，当抓取部件10被限位部件11约束时，处于松散的挤压状态，而当抓取部件10脱离限位部件11约束后，在弹性杆102因自身的回弹作用而膨胀的作用下，柔性环体会自动膨胀并呈环形放大，以对各弹性杆102的膨胀方向和周向界面进行约束。其中，柔性环体可采用橡胶材质的封闭式柔性环体，也可以采用金属材质的未封闭式的环体，例如类似的钥匙环的开放式环状结构。同理，各弹性杆102可以采用可采用橡胶材质的封闭式柔性闭合体，也可以采用金属材质的未封闭式的柔性闭合体，如图6所示。

进一步作为优选地，如图6所示，所述抓取部件10还包括：与所述驱动装置12相连并用于连接所述弹性杆102的固定筒103等。其中，所述限位部件11可套设于所述固定筒103上；各弹性杆102连接所述固定筒103的一端呈圆周式分布。通过该结构，不仅可便于抓取部件10的安装，同时使得抓取部件10和限位部件11相对驱动装置12的结构尺寸可设计的较小，并且，在设计时，可通过延长固定筒103的长度的方式，缩短固定筒103驱动装置12向下移动的长度，以提高采集效率。另外，值得一提的是，本实施例中的弹性杆102的数量仅以六个为例作说明，而在实际中，还可以设计为三个、四个等其他数量，在此，不再作具体的限定和赘述。

进一步作为优选地，如图6所示，抓取部件10还包括：若干个设置于所述套环101上，且用于接触所述花蕊201的柔性夹取件105等。其中，各柔性夹取件105设置于相邻的两个所述弹性杆102之间，且沿所述套环101的周向环绕布局设置。通过柔性夹取件105可对抓取部件10在被限位部件11约束时的周向界面进行约束，确保弹性杆102在作收拢运动时，也是呈环状收缩的，同时通过柔性夹取件105夹取花蕊201，可较好地增加其与花蕊201之间的接触面积，从而可避免弹性杆102或套环101直接接触花蕊201时，对花蕊本体造成损伤，影响了后续的加工和售卖。其中，柔性夹取件105可采用橡胶材质的且呈弧状的柔性体。

此外，值得一提的是，本实施例中的限位部件11可优选采用限位套筒的结构，其内具有用于容纳所述抓取部件10的限位空腔。由于限位部件11为限位套筒，可对抓取部件10进行周向的约束，以便于包覆并抓取花蕊201。

进一步作为优选地，如图1至图5所示，所述驱动装置12可以由基座121、滑动设置于所述基座121上且与所述抓取部件10和所述限位部件11相连的第一驱动组件122，以及设置于所述基座121上用于驱动所述第一驱动组件122作往复运动的第二驱动组件123等构成。通过第二驱动组件可驱动抓取部件10和限位部件11作为一个整体向上或向下进行移动，而通过第一驱动组件122可驱动所述限位部件11相对抓取部件10作向上或向下的移动，从而可实现对抓取部件10的约束和释放。

进一步作为优选地，如图5所示，所述第一驱动组件122可以由滑轨组件1220、通过所述滑轨组件1220滑动设置于与所述基座121上且与所述抓取部件10相连的固定1221、与所述限位部件11相连的连接杆1222，以及与所述连接杆1222相连并用于带动所述限位部件11作往复运动的滑动组件1223等构成。

由于与抓取部件10相连的固定板1221可滑动设置于基座121上，而滑动组件1223设置于固定板1221上，因此通过滑动组件1223对连接杆1222的驱动，可实现限位部件11相对固定板1221的平稳滑动，也就是实现了抓取部件10与限位部件11之间相对的平稳滑动。

进一步作为优选地，如图5所示，所述第二驱动组件123可以由固定设置于所述基座121的驱动缸体1231、与驱动缸体1231和所述固定板1221相连的驱动杆1232等构成。其中，驱动杆1232的一端通过固定件1233与固定板1221相连。所述滑轨组件1220可以由设置于所述基座121上的滑轨12201、至少一个滑动设置于所述滑轨12201上且与所述固定板1221相连的滑块12202等构成。

通过驱动缸体1231和滑轨组件1220的配合，使得抓取部件10、限位部件11以及第一驱动组件122在驱动缸体1231的驱动杆1232的驱动下，整体进行平稳的伸缩移动。

进一步作为优选地，如图5所示，所述滑动组件1223主要是由设置于所述固定板1221上的丝杆电机12231、设置于所述固定板1221上的丝杆固定座12232、设置于所述固定板1221上的丝杆导轨12233、滑动设置于所述丝杆导轨12233上且与所述连接杆1222相连的滑动块12235，以及用于连接丝杆电机12231和所述滑动块12235的丝杆12236等构成。其中，所述丝杆电机12231的驱动轴通过联轴器12237与所述丝杆12236相连。

因此，通过上述采用丝杆电机12231、丝杆导轨12233以及滑动块12235相配合的结构，即可使得采用较小的体积的驱动电机结构，也能驱动限位部件11的快速且平稳的移动，以实现对抓取部件10的位移的精准控制，从而精准抓取和释放花蕊201，并且，还可起到节能的作用。

此外，通过丝杆电机12231的正向或反向运动，可实现抓取部件10相对限位部件作向上移动或向下移动，例如通过第二驱动组件123中的驱动缸体1231 正向转动，以驱动抓取部件10沿如图1中A所示的方向运动的同时，而通过丝杆电机12231的反向运动，以驱动限位部件11沿如图4中B所示的方向运动，即可抓取部件10脱离限位部件11作扩散运动，并逐步撑开花朵本体20的花瓣，并包覆花蕊，例如图9所示的状态，从而可较好地避免其包覆花蕊的过程中，避免因接触花蕊而损伤花蕊本体。

显然，本实施方式也可通过第二驱动组件123中的驱动缸体1231正向转动，以驱动抓取部件10沿如图1中A所示的方向运动至预设的位置，例如图8所示的位置后，通过丝杆电机12231的反向运动，以驱动限位部件11沿如图9中B所示的方向运动，即可抓取部件10脱离限位部件11作扩散运动，并逐步撑开花朵本体20的花瓣，并包覆花蕊。

另外，值得一提的是，如图3所示，为了满足实际应用中的设计、装配及保护需求，智能机械臂还包括：用于盖合第一驱动组件122的罩板13、开设于罩板上用于连接杆1222滑动的滑槽131。

为了较好地说明，本实施方式中智能机械臂的控制方法，如下所示：

如图7至图10所示:

步骤1、当抓取部件10位于待采集的花朵本体20的上方后，抓取部件10从初始位置（如图1所示的位置）向下移动（如图6和图7中所示的A方向）至预设的位置（如图2所示的位置）后，限位部件11朝上运动（如图8中所示的B方向），从而使得抓取部件10的头部逐渐脱离，并作所述扩散运动，从而在插入所述花瓣的腔体内后，逐渐撑开所述花朵本体20的花瓣并包覆花蕊201；其中，需要说明的是，部分花蕊201在触碰抓取部件10的过程中，会出现弯曲，或直接弹入抓取部件10内，而当抓取部件10被完全释放后，花蕊201会被包覆于抓取部件10内。

步骤2、当限位部件11再次朝下运动（如图9中所示的A方向）至约束抓取部件10的头部的初始位置后，所述抓取部件10的头部通过收拢运动夹取所述花蕊201；

步骤3、当所述抓取部件10和限位部件同步向上移动后，所述花蕊201与所述花瓣相分离。

又或者,如图9和图10所示:

步骤1a、当抓取部件10位于待采集的花朵本体20的上方的第一预设位置后，抓取部件10（如图9中所示A方向）向下移动，并脱离限位部件11的约束作扩散运动，从而在插入所述花瓣的腔体内后，逐渐撑开所述花朵本体20的花瓣并包覆花蕊201；其中，需要说明的是，抓取部件10在向下作扩散运动时，可直接插入花朵本体20内，并包覆花蕊201，或者使得部分花蕊201触碰在触碰抓取部件10后，弯曲并弹入抓取部件10内，从而完成抓取部件10对花蕊201的全包覆。

步骤2a、当限位部件11（如图10中所示A方向）朝下运动至约束抓取部件10的头部的第二预设位置后，所述抓取部件10的头部通过收拢运动夹取所述花蕊201；

步骤3a、当所述抓取部件10和限位部件同步向上移动后，所述花蕊201与所述花瓣相分离。

实施方式二

如图11所示，本实施方式还提供了一种智能采集设备，包括：上述实施方式一中的智能机械臂。

具体地，本实施方式中的智能采集设备还包括若干个上述智能机械臂1、与所述智能机械臂1相连并用于将其移动至预设的采集工位的传动装置2、与各智能机械臂1和所述传动装置2电连接的控制装置，以及用于固定所述传动装置2的固定支架3等构成。

通过多个智能机械臂1和传动装置2的配合，当需要采集花蕊201时，可通过传动装置2将智能机械臂1转动至采集工位的上方，从而可控制对应的智能机械臂1上的抓取部件10将花蕊201抓取，并与花瓣分离后，再通过传动装置2将抓取花蕊201的智能机械臂1转动至预设的释放工位下方，以释放对应的花蕊201，同时，将下一个智能机械臂1转动至预设的采集工位，以采集下一个花瓣内的花蕊201，从而可实现高效的花蕊201采集。

具体地，如图11所示，所述传动装置2可优选由设置于所述固定支架3上的传动电机21、与所述智能机械臂1相连的联动杆22、与各联动杆22共轴相连且固定设置于所述固定支架3上的传动轴23，以及用于连接所述传动轴23和所述传动电机21的传动组件26等构成。其中，所述智能机械臂1在所述传动电机21的驱动下，跟随所述传动轴23转动至所述采集工位，以采集所述花蕊201。

由上可知:通过采用传动电机21、联动杆22、传动轴23以及传动组件26等部件的配合，实现对智能机械臂1的平稳转动，将各智能机械臂1依序转动至对应的采集工位，以提高采集效率，且节省动力。

进一步作为优选地，所述传动轴23的轴向与所述智能机械臂1的抓取方向相互平行。通过该结构，可使得结构相对较为合理，更加节省动力，且便于智能机械臂1抓取花蕊201，显然，需要说明的是，本实施方式中，传动轴23的轴向与所述智能机械臂1的抓取方向也可以根据实际情况设计为其他夹角设置的，对此不再作具体的限定和赘述。

另外，值得一提的是，本实施例中智能机械臂1的数量优选为六个，且以所述传动轴23的轴向为中心轴呈圆周式分布。并且，智能机械臂的数量还根据实际需求调整为六个、八个等数量，以满足实际的采集需求，因此，本实施例对于智能采集设备具体设置多少个智能机械臂1不作具体的限定和赘述。

通过该角度，可使得通过控制电机的转动角度或转动圈数等，实现对智能机械臂1的位移的控制，以使得各智能机械臂1可准确地移动至预设的采集工位上方，从而实现高精度的抓取控制。

进一步作为优选地，如图11所示，所述传动组件26可以由与所述传动电机21的主轴相连的驱动齿轮26a、套设于所述传动轴23上且与所述驱动齿轮26a相啮合的传动齿轮26b等构成。其中，所述传动轴23在所述驱动齿轮26a的驱动下，跟随所述传动齿轮26b转动。通过该结构，可节省动力，降低整体占据的空间大小。

此外，值得一提的说，为了方便实际中的装配和安装需求，本实施例中的各联动杆22优选与对应智能机械臂1的基座121相连。并且，基座121优选为与联动杆22垂直相连的板状部件。

实施方式三

如图12和图13所示，本实施方式还提供了一种智能采集设备，本实施方式是对上述实施方式二的进一步改进，其改进之处在于，在本实施方式中，智能采集设备还包括：与所述智能机械臂1相配合的输送装置5。其中，所述输送装置5上设有若干个输送工位，用于接收所述待采集的花朵本体20，并将所述待采集的花朵本体20传送至所述智能机械臂1的下方的采集区。其中，所述输送装置5与控制装置电连接。并且，需要说明的是，本实施方式中带有花蕊201的花朵本体20，可直接采用手工的方式放置于输送工位上，也可以采用其他的设备自动掉落至输送工位上，由输送装置5自动输送至采集区。当控制装置检测到传动装置2在转动时，即控制输送装置5启动，以接收并传动带有花蕊的花朵本体。

通过与所述智能机械臂1相配合的输送装置5，可将待采集的花朵本体20预先放置于输送工位上，由输送装置5自动输送至采集区对应的采集工位上，从而使得智能机械臂1移动至采集区上方，即可对采集工位上的花蕊201进行抓取。

进一步作为优选地，如图12和图13所示，所述输送装置5包括：输送带51、若干个开设于所述输送带51上并形成所述输送工位的输送卡槽52、驱动所述输送带51传动的输送组件53，以及用于固定所述输送组件53并支撑所述输送带51的输送机架54等。通过该结构，使得花朵本体20掉落至输送卡槽52内后，即可对其进行固定，并使得花朵本体20的开口朝上，以便于智能机械臂1抓取花蕊201，并可防止花朵本体20从输送卡槽52中掉落。此外，当输送卡槽52上的花蕊201从采集区上被抓取后，被输送带51由上方传送至下方后，去除花蕊后的花朵本体20会自动从输送卡槽52上掉落，无须人工清除，而当自动清除花朵本体20后的输送卡槽52再次从输送带51的下方传送至上方后，即可重新接受新的带有花蕊201的花朵本体20。

进一步作为优选地，各输送卡槽52等距开设于所述输送带51上，以便于智能机械臂对花蕊的精准抓取控制。

进一步作为优选地，智能采集设备还包括：设置于所述输送卡槽52中并用于承接所述花朵本体20的杯托55。通过该杯托55，可适配不同大小的花朵本体20，从而便于后续智能机械臂1对不同大小花朵本体20内的花蕊的抓取，减小误抓的概率。

进一步作为优选地，如图12和图13所示，智能采集设备还包括：设置于所述采集区下方的吸附装置56，用于使得所述花朵本体20被吸附于所述输送工位上。通过该吸附装置56，可使得花朵本体20在掉落至输送卡槽52上方后，即可容易地吸附于输送卡槽52内，且在重力和吸力的作用下，确保花朵本体20可以掉入输送卡槽52内，且其花朵本体20的开口朝上设置，以便于使得花蕊201朝上暴露设置。

此外，值得一提的是，吸附装置36可采用设置于输送带51下方且贴紧设置的封闭壳体、设置于封闭壳体内且与外部相连的真空泵等构成，通过对真空泵将封闭壳体的空气往外抽取，从而使得输送带51的下方可形成较强的吸附力，以吸附花朵本体20。

进一步作为优选地，如图12所示，智能采集设备还包括：设置于所述采集区的一侧且与所述输送组件53电连接的第一感应器57，用于感应所述杯托55；其中，当所述第一感应器57感应到所述杯托55时，向所述输送组件53发送停止信号，以使得所述输送组件53停止驱动所述输送带51后，所述杯托55位于所述采集工位的下方。通过第一感应器57对杯托55的感应，可使得输送装置5将需要采集花蕊201的花朵本体20精准至输送至采集工位上，以避免漏抓。

进一步作为优选地，智能采集设备还包括：设置于所述采集区的一侧且与所述控制装置电连接的第二感应器58，用于感应所述花朵本体20；其中，当所述第二感应器58感应到所述花朵本体20时，向所述控制装置发送抓取信号，以使得所述控制装置根据所述抓取信号，将对应的智能机械臂1转动至采集工位上方后，控制位于采集工位的智能机械臂1抓取所述花朵本体20。由此可知，通过第二感应器58对花朵本体20的感应，可较好地防止抓取部件10出现漏抓的情况产生。

进一步作为优选地，智能采集设备还包括：设置于所述输送装置5出料侧的收料筒（图中未示出），用于接收所述输送带51上的花朵本体20。其中，当所述花朵本体20被所述智能机械臂1抓取花蕊201后，在输送带51翻转的过程中，会在重力的作用下，掉入所述收料筒内。通过收料筒对分类花蕊201后的花朵本体20进行自动收集，以便于将收集的花朵本体20进行回收处理。

另外，值得一提的是，本实施方式中输送组件53可以由输送主动辊（图中未标示）、输送从动辊（图中未标示）、用于驱动输送主动辊转动的驱动电机（图中未标示），以及输送带51等构成。其中，输送带51相对两端套设于输送主动辊和输送从动辊上，以使得驱动电机驱动输送主动辊转动时，输送带51在输送主动辊的作用下进行转动，并使得输送从动辊跟转。其中，驱动电机可优选为输送主动辊内的内置电机。此外，通过输送带传送的作用，可使得被各输送工位上的花朵本体依次被输送至采集工位的下方。当输送装置5启动时，输送带组件53即使得输送带51开始传动。

实施方式四

如图14至图18所示，本实施方式还提供了一种智能采集设备，本实施方式是对上述实施方式三的进一步改进，其改进之处在于，在本实施方式中，智能采集设备还包括：收料装置7，用于接收所述智能机械臂1采集的花蕊201。其中，当所述智能机械臂1移动至所述收料装置7的收料区的上方时，所述限位部件11逐渐脱离对所述抓取部件10的约束，以将所述花蕊201释放至所述收料区上。

通过收料装置7对智能机械臂1释放的花蕊201进行自动收集，以提高自动采集的效率。其中，收料装置7可优选与控制装置电连接。当控制装置检测到传动装置2在转动时，即控制收料装置7启动，以接收智能机械臂1释放的花蕊。

进一步作为优选地，所述限位部件11在所述驱动组件的驱动下向上移动，以脱离对所述抓取部件10的约束，从而释放所述花蕊201至所述收料区上，然后再驱动所述抓取部件10恢复至初始位置。

进一步作为优选地，所述收料装置7包括：若干个间隔设置且可独立传送的传送带组件71，以及用于固定各传送带组件71的传送带支架72。其中，相邻的两个传送带组件71，例如参考传送带组件71a、传送带组件71b以及传送带组件71c彼此之间形成的间隙区，例如间隙72a和间隙72b的长度沿其传送方向逐步增大，以用于将不同等级长度的花蕊201分离出来。并且，当收料装置7启动时，传动带组件71即使得传送带开始传动。

通过上述结构，可使得不同长度的花蕊201在自动收集的过程中，长度较低的花蕊201低于间隙区长度的花蕊201会自动掉落，而长度较长的花蕊201则通过间距较小的间隙区，通过不同的间隙区实现自动分离，从而无须进行人工分拣处理，因而极大地提高了分级的效率，显著降低了分类采集的成本。本实施方式中通过设置两个间隙区，可以实现三个等级长度的花蕊201（参考图18中花蕊201a、花蕊201b、花蕊201c）的分离，其中，最长的花蕊201，也就是最大等级的花蕊201，可通过传送带组件71c的末端导出，此外，需要说明的是，本实施方式中收料装置7中传送带组件71的数量不限于三个，也可以为两个、四个等其他数量，其用于分离的花蕊等级也不限于三个，也可以为两个等级，或四个以上的等级，在此不再作具体的限定和赘述。

另外，值得一提的是，本实施方式中间隙区72a的长度优选为20mm，间隙区72b的长度优选为35mm，并仅以此为例作说明，通常情况下，间隙区72a的长度大于等于须分拣等级的花蕊201，或者略小于须分拣等级的花蕊201的长度。举例来说，当花蕊201从传送带组件71a的末端上传送至间隙区72a上，在惯性的作用下，长度较长的花蕊201可越过传送带组件71a，到达传送带组件71b上，或者有部分在重力的作用下部分悬垂于间隙区72a后，相邻的传送带组件72a的前端，可衔接花蕊201的头部或尾部，从而避免花蕊201从间隙区72a掉落，而在传送带组件72a上继续传送。同时，在传送带组件71b和传送带组件71c也是类似的传送原理。

此外，通过传送带传送的作用，可使得被智能机械臂1释放至传送带上的花蕊201可自动沿其长度方向移动，避免其堆叠在一起。并且，在传送花蕊201的过程中，还可起到对花蕊201的舒展和干燥等处理。

另外，值得一提的是，本实施方式中传送带组件71可以由传送主动辊（图中未标示）、传送从动辊（图中未标示）、用于驱动传送主动辊转动的驱动电机（图中未标示）、传送带710，以及用于固定传送主动辊和传送从动辊且设置于传送带支架72上的框架711等构成。其中，传送带相对两端套设于传送主动辊和传送从动辊上，以使得驱动电机驱动传送主动辊转动时，传送带在传送主动辊的作用下进行转动，并使得传送从动辊跟转。其中，驱动电机可优选为传送主动辊内的内置电机。

进一步作为优选地，所述收料装置7还包括：分别位于各间隙区下方的采集筒77。通过多个采集筒77可分别对不同等级的花蕊201进行收集，以便于将品质较差和品质较好的花蕊201分级筛选出来，以提高其经济利用价值。

进一步作为优选地，如图16所示，智能采集设备还包括:与传送带支架72相连且邻近所述收料区的末端设置的导梳器73。其中，所述导梳器73包括：开设有多个等距排列设置的导梳通道7311的导梳体731。其中，所述导梳体731贴近所述传送带组件71的传送带表面设置，用于对所述花蕊201进行梳理，并使得所述花蕊201的长度方向平行于所述传送带的传送方向。通过导梳体731对智能机械臂1释放的花蕊201进行梳理分离，便于后续按照其长度方向进行传送，以便于后续的分类处理。

进一步作为优选地，如图17所示，所述导梳通道7311可以由第一导流道7311a、与所述第一导流道7311a相连通的第二导流道7311b等构成。其中，所述第一导流道7311a的通道截面积从其接触所述花蕊201的一端朝向与所述第二导流道7311b相连通的一端逐渐减小；所述第二导流道7311b的高度小于所述第一导流道7311a的通道的高度。通过该通道结构，可使得聚集的花蕊被分梳开来，依次通过第二导流道7311b到达间隙区，同时第一导流道7311a可对聚集的花蕊起到缓冲作用，以使得聚集或杂乱的花蕊201被第二导流道7311b导流出去，从而实现有序通过。

进一步作为优选地，如图16所示，智能采集设备还包括：邻近所述收料区的末端设置的分梳器75、用于使得所述分梳器75悬挂设置且与传送带支架72相连的悬挂支架76等。其中，所述分梳器75包括：开设有多个等距排列设置的分梳通道7510的分梳体751等。并且，所述分梳体751的末端与位于所述收料区的传送带组件71的传送带表面相接触；所述分梳体751包括：分梳本体7511、若干个与所述分梳本体7511相连以形成所述分梳通道7510的梳齿7512，以及与所述梳齿7512的末端相连并用于与所述传送带表面相接触的柔性滚状体7515等。

通过该柔性滚状体7515接触传送带表面，不仅可较好地防止花蕊201被漏梳，从而最大限度地对花蕊进行梳理，还可防止其在接触传送带表面时，对传送带表面造成较大的损伤。

柔性滚状体7515可以与梳齿7512的末端一体成型，也可以为被梳齿7512的末端插入且形成转动连接的滚珠体等，以避免其在动态接触传送带表面时，降低彼此之间的摩擦，从而最大限度地提升柔性滚状体7515和传送带组件的使用寿命。

实施方式五

如图19和图20所示，本实施方式还提供了一种智能采集设备，本实施方式是对上述实施方式三的进一步改进，其改进之处在于，在本实施方式中，智能采集设备还包括：套设于所述限位部件11上且与所述控制装置电连接的冲气装置6。其中，所述冲气装置6用于在所述智能机械臂1移动至收料区的上方，且所述限位部件11逐渐脱离对所述抓取部件10的约束后，向所述花蕊201释放气流，以使得所述花蕊201自动掉落至所述收料区上。

其中，所述冲气装置6还优选具有环形设置的出风口61。通过环形设置的出风口，可呈周向，也就是360度无死角地喷射气流，最大限度地将抓取部件10上花蕊201向下吹落至下方。

此外，值得一提的是，冲气装置6上还设有与气源装置相连的进气口62和出气口63。通过气源装置，例如压缩机等和进气口62和出气口63的配合，通过打开进气口62，同时关闭出气口63，或同时打开进气口62和出气口63的方式，实现对冲气装置6内气流的速度和流量大小的控制，以利于对花蕊201的释放和干燥等处理。

因而，鉴于可应用于所公开的原理的许多可能的实施方案，应认识到，上述实施方案仅是示例，且不应当视为范围上的限制。因此，我们保留本文所公开的主题的所有权利，包括要求保护本文所公开的主题的任意和全部组合的权利，包括但不限于在下面权利要求的范围和精神之内的所有内容。

Claims (10)

1.一种智能机械臂，其特征在于，包括:

抓取部件，用于抓取待采集的花朵本体内的花蕊；

限位部件，与所述抓取部件相连，用于使抓取部件作扩散运动和收拢运动；

驱动装置，与所述抓取部件和限位部件相连，用于使得抓取部件的头部脱离所述限位部件并作所述扩散运动，以撑开所述花朵本体的花瓣并包覆所述花蕊，以及被所述限位部件所约束而作所述收拢运动，以夹取所述花蕊。

2.根据权利要求1所述的智能机械臂，其特征在于，所述抓取部件包括：可伸缩的套环和若干根弹性杆；其中，所述弹性杆的一端与所述套环相连而另一端与所述驱动装置相连；各弹性杆被嵌套于所述限位部件中，且脱离所述限位部件的部分可在自身弹性作用下朝外扩张。

3.根据权利要求2所述的智能机械臂，其特征在于，所述弹性杆为环形的套杆，其中，所述套杆用于套设连接所述套环的一端为膨胀端，而连接所述驱动装置的一端为收缩端；所述套环为可伸缩的柔性环体。

4.根据权利要求2所述的智能机械臂，其特征在于，所述抓取部件还包括：与所述驱动装置相连并用于连接所述弹性杆的固定筒；其中，所述限位部件可套设于所述固定筒上；各弹性杆连接所述固定筒的一端呈圆周式分布。

5.根据权利要求3所述的智能机械臂，其特征在于，还包括：若干个设置于所述套环上，且用于接触所述花蕊的柔性夹取件；其中，各柔性夹取件设置于相邻的两个所述弹性杆之间，且沿所述套环的周向环绕布局设置。

6.根据权利要求2所述的智能机械臂，其特征在于，所述限位部件为限位套筒，其内设有用于容纳所述抓取部件的限位空腔。

7.根据权利要求1所述的智能机械臂，其特征在于，所述驱动装置包括:基座；滑动设置于所述基座上且与所述抓取部件和所述限位部件相连的第一驱动组件；设置于所述基座上用于驱动所述第一驱动组件作往复运动的第二驱动组件。

8.根据权利要求7所述的智能机械臂，其特征在于，所述第一驱动组件包括：滑轨组件、通过所述滑轨组件滑动设置于与所述基座上且与所述抓取部件相连的固定板；与所述限位部件相连的连接杆、以及与所述连接杆相连并用于带动所述限位部件作往复运动的滑动组件；所述第二驱动组件包括：固定设置于所述基座的驱动缸体、与驱动缸体和所述固定板相连的驱动杆，其中，所述滑轨组件包括：设置于所述基座上的滑轨、至少一个滑动设置于所述滑轨上且与所述固定板相连的滑块。

9.根据权利要求8所述的智能机械臂，其特征在于，所述滑动组件包括：设置于所述固定板上的丝杆电机、设置于所述固定板上的丝杆固定座、设置于所述固定板上的丝杆导轨、滑动设置于所述丝杆导轨上且与所述连接杆相连的滑动块，以及用于连接丝杆电机和所述滑动块的丝杆；其中，所述丝杆电机的驱动轴通过联轴器与所述丝杆相连。

10.一种智能采集设备，其特征在于，包括：权利要求1至9中任意一项所述的智能机械臂。

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