CN115533938A - 一种采集机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采集设备，更具体的说是一种采集机器人，包括摆动杆，摆动杆上转动连接有切割框，移动滑块上固定连接有驱动摆动杆进行摆动的动力机构Ⅲ，切割框的底部固定连接有底板，切割框的顶部固定连接有切割刀具Ⅰ，切割框上转动连接有切割支架，切割支架上固定连接有切割刀具Ⅱ，切割框上固定连接有驱动切割支架进行摆动的动力机构Ⅳ，切割框上固定连接有传动轮Ⅰ，摆动杆上转动连接有传动轮Ⅱ，传动轮Ⅱ和传动轮Ⅰ传动连接，移动滑块上固定连接有定位轮，定位轮和传动轮Ⅱ啮合传动；底板上滑动连接有倾斜底板，倾斜底板和底板之间固定连接有压缩弹簧；可以高效率的对不同位置的植物果实进行采集。

Description

一种采集机器人

技术领域

本发明涉及采集设备，更具体地说是一种采集机器人。

背景技术

随着机械化的不断深入，农业机械也发展越来越快，现有技术中在对植物果实进行采集时，也会使用一些机器人，现有技术中的采摘机器人大多是利用高自由度的机械臂进行运动，控制切割机构运动到指定的位置，然后进行切割，例如专利号CN202010705151.2，名称一种基于视觉识别的花椒智能采摘装置，该专利中虽然公开了植物果实采集的技术方案，但是该专利在工作的过程中，需要每次都进行定位，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种采集机器人，可以高效率的对不同位置的植物果实进行采集。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种采集机器人，包括装置支架，装置支架的两侧均设置有履带机构，装置支架的前后两端分别固定连接有球体和间隙腔体；

装置支架上转动连接有第一丝杆，装置支架上固定连接有驱动第一丝杆进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，第一丝杆上通过螺纹连接有收纳箱，收纳箱滑动连接在装置支架上；

收纳箱上固定连接有第一伸缩机构，第一伸缩机构的伸缩端上固定连接有升降支架，升降支架上转动连接有第二丝杆，升降支架上固定连接有驱动第二丝杆进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机；

升降支架上滑动连接有移动滑块，移动滑块通过螺纹连接在第二丝杆上，移动滑块上转动连接有摆动杆，摆动杆上转动连接有切割框，移动滑块上固定连接有驱动摆动杆进行摆动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机；

切割框的底部固定连接有底板，切割框的顶部固定连接有切割刀具Ⅰ，切割框上转动连接有切割支架，切割支架上固定连接有切割刀具Ⅱ，切割框上固定连接有驱动切割支架进行摆动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机；

切割框上固定连接有传动轮Ⅰ，摆动杆上转动连接有传动轮Ⅱ，传动轮Ⅱ和传动轮Ⅰ传动连接，移动滑块上固定连接有定位轮，定位轮和传动轮Ⅱ啮合传动；

底板上滑动连接有倾斜底板，倾斜底板和底板之间固定连接有压缩弹簧；

底板上固定连接有第二伸缩机构，第二伸缩机构的伸缩端上固定连接有传感器，传感器和动力机构Ⅳ连接；

切割框上固定连接有连接软管，连接软管的下端固定连接在收纳箱上；

采集机器人设置有多个，多个采集机器人并排设置，位于后侧的球体间隙配合在前侧的间隙腔体内，多个采集机器人上的切割框运动到不同的位置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的采集机器人实施例一结构示意图；

图2是本发明的装置支架结构示意图；

图3是本发明的收纳箱结构示意图；

图4是本发明的升降支架结构示意图；

图5是本发明的移动滑块结构示意图；

图6是本发明的切割框结构示意图；

图7是本发明的倾斜底板结构示意图；

图8是本发明的传感器结构示意图；

图9是本发明的采集机器人实施例二结构示意图；

图10是本发明的装置支架相互拼接结构示意图。

图中：装置支架11；球体12；间隙腔体13；履带机构20；第一丝杆31；收纳箱32；第一伸缩机构41；升降支架42；第二丝杆43；移动滑块51；摆动杆52；切割框53；传动轮Ⅰ54；底板55；倾斜底板56；切割刀具Ⅰ57；定位轮58；传动轮Ⅱ59；切割支架61；切割刀具Ⅱ62；传感器71；第二伸缩机构72；连接软管80。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，下面对一种采集机器人的结构和功能进行详细的说明；

一种采集机器人，包括装置支架11，装置支架11的两侧均设置有履带机构20，装置支架11的前后两端分别固定连接有球体12和间隙腔体13；

装置支架11上转动连接有第一丝杆31，装置支架11上固定连接有驱动第一丝杆31进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，第一丝杆31上通过螺纹连接有收纳箱32，收纳箱32滑动连接在装置支架11上；

收纳箱32上固定连接有第一伸缩机构41，第一伸缩机构41的伸缩端上固定连接有升降支架42，升降支架42上转动连接有第二丝杆43，升降支架42上固定连接有驱动第二丝杆43进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机；

升降支架42上滑动连接有移动滑块51，移动滑块51通过螺纹连接在第二丝杆43上，移动滑块51上转动连接有摆动杆52，摆动杆52上转动连接有切割框53，移动滑块51上固定连接有驱动摆动杆52进行摆动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机；

切割框53的底部固定连接有底板55，切割框53的顶部固定连接有切割刀具Ⅰ57，切割框53上转动连接有切割支架61，切割支架61上固定连接有切割刀具Ⅱ62，切割框53上固定连接有驱动切割支架61进行摆动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机；

如图1至8所示，使用时，通过两个履带机构20带动采集机器人进行运动，使得采集机器人运动到指定的位置，启动第一伸缩机构41，第一伸缩机构41可以是液压缸或者电动推杆，第一伸缩机构41的伸缩端带动升降支架42进行运动，进而调整升降支架42的高度，升降支架42带动移动滑块51进行运动，移动滑块51带动摆动杆52进行运动，摆动杆52带动切割框53进行运动，进而调整切割框53的高度；

需要进行采摘时，启动动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ的输出轴开始转动，动力机构Ⅲ的输出轴带动摆动杆52进行摆动，摆动杆52带动切割框53进行运动，切割框53带动底板55进行运动，切割框53在摆动杆52的带动下做圆弧运动，切割框53从下至上运动，当切割框53运动到果实一侧时，启动动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ的输出轴带动切割支架61进行摆动，切割支架61带动切割刀具Ⅱ62进行运动，切割支架61从下至上运动，切割支架61带动切割刀具Ⅱ62从下至上运动，切割刀具Ⅱ62从下侧越过果实的侧边，运动到上侧和切割刀具Ⅰ57接触，对果实的上侧进行切割，进而将果实和植物进行分离；

在摆动杆52带动切割框53进行圆弧运动的过程中，切割支架61多次进行运动，进而完成这一区域部分的果实的采摘；

这里可以适用于苹果、梨子、辣椒或者茄子等悬挂果实的采摘；

进一步的，可以在切割框53摆动的过程中启动动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ的输出轴开始转动，动力机构Ⅱ的输出轴带动第二丝杆43进行转动，第二丝杆43转动时通过螺纹带动移动滑块51进行移动，移动滑块51带动摆动杆52进行运动，摆动杆52带动切割框53进行运动，进而增加摆动杆52带动切割框53运动过程中，切割框53运动的范围，进而增大切割的范围，完成这个一区域部分的切割；

进一步的，为了保证切割框53在运动的过程中始终处于竖直状态；

切割框53上固定连接有传动轮Ⅰ54，摆动杆52上转动连接有传动轮Ⅱ59，传动轮Ⅱ59和传动轮Ⅰ54传动连接，移动滑块51上固定连接有定位轮58，定位轮58和传动轮Ⅱ59啮合传动；

如图6所示，当摆动杆52带动切割框53进行摆动的过程中，定位轮58对传动轮Ⅱ59进行固定，即传动轮Ⅱ59不会产生传动，传动轮Ⅱ59对传动轮Ⅰ54进行固定，即传动轮Ⅰ54不会产生传动，传动轮Ⅰ54对切割框53进行固定，使得切割框53不会产生传动，即切割框53只会跟随摆动杆52一起进行摆动运动，而不会进行转动，进而保证切割框53始终处于竖直状态，进而从下侧对果实进行支撑切割；

进一步的，为了增加机器人的自动切割，即当切割框53运动到果实一侧时，自动进行切割；

底板55上滑动连接有倾斜底板56，倾斜底板56和底板55之间固定连接有压缩弹簧；

底板55上固定连接有第二伸缩机构72，第二伸缩机构72的伸缩端上固定连接有传感器71，传感器71和动力机构Ⅳ连接；

当倾斜底板56和果实接触时，果实产生向下的压力，使得倾斜底板56向下进行运动，进而对压缩弹簧进行挤压，进而倾斜底板56向下运动和传感器71接触，传感器71可以是接触传感器或者挤压传感器，传感器71通过本领域惯用的电控手段和动力机构Ⅳ连接，即当传感器71受到挤压时，动力机构Ⅳ的输出轴就开始进行转动，完成一个摆动周期，进而动力机构Ⅳ的输出轴带动切割支架61摆动一个周期，切割支架61带动切割刀具Ⅱ62摆动一个周期，切割刀具Ⅱ62从下至上运动，完成切割后复位；

进一步的，由于需要进行切割的果实种类不同，果实的重量也不同，为了保证准确切割，进而可以启动第二伸缩机构72，第二伸缩机构72可以是液压缸或者电动推杆，第二伸缩机构72的伸缩端带动传感器71进行运动，进而调整传感器71的高度，进而调整倾斜底板56受到多大的力向下进行运动，才能够和传感器71接触；

切割框53上固定连接有连接软管80，连接软管80的下端固定连接在收纳箱32上；

切割完成后，由于倾斜底板56是倾斜的，会推动切下来的果实向右侧进行运动，落入到连接软管80内，进而落入到收纳箱32内；

下面对采集机器人的第二实施例进行详细的说明，如图9和10所示，采集机器人设置有多个，多个采集机器人并排设置，位于后侧的球体12间隙配合在前侧的间隙腔体13内，多个采集机器人上的切割框53运动到不同的位置；

由于摆动杆52摆动范围需要通过第一伸缩机构41、动力机构Ⅰ和动力机构Ⅱ的控制，因此摆动杆52的摆动范围调整起来有些麻烦，为了保证加工的效率，进而设置有多个采集机器人，多个采集机器人之间相互首尾拼接，通过启动每个采集机器人上的第一伸缩机构41、动力机构Ⅰ和动力机构Ⅱ，调整摆动杆52运动到不同的位置，多个采集机器人依次经过采摘位置，每个采集机器人上的摆动杆52的摆动范围不同，进而保证覆盖范围，保证无遗漏采摘。

Claims (10)

1.一种采集机器人，包括摆动杆(52)，其特征在于：所述摆动杆(52)上转动连接有切割框(53)，切割框(53)的底部固定连接有底板(55)，切割框(53)的顶部固定连接有切割刀具Ⅰ(57)，切割框(53)上转动连接有切割支架(61)，切割支架(61)上固定连接有切割刀具Ⅱ(62)，切割框(53)上固定连接有驱动切割支架(61)进行摆动的动力机构Ⅳ。

2.根据权利要求1所述的一种采集机器人，其特征在于：所述切割框(53)上固定连接有传动轮Ⅰ(54)，摆动杆(52)上转动连接有传动轮Ⅱ(59)，传动轮Ⅱ(59)和传动轮Ⅰ(54)传动连接，摆动杆(52)转动连接在移动滑块(51)上，移动滑块(51)上固定连接有定位轮(58)，定位轮(58)和传动轮Ⅱ(59)啮合传动。

3.根据权利要求2所述的一种采集机器人，其特征在于：所述底板(55)上滑动连接有倾斜底板(56)，倾斜底板(56)和底板(55)之间固定连接有压缩弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种采集机器人，其特征在于：所述底板(55)上固定连接有切割支架(61)，切割支架(61)的伸缩端上固定连接有传感器(71)，传感器(71)和动力机构Ⅳ连接。

5.根据权利要求4所述的一种采集机器人，其特征在于：所述移动滑块(51)滑动连接在升降支架(42)上，升降支架(42)上转动连接有第二丝杆(43)，移动滑块(51)通过螺纹连接在第二丝杆(43)上，升降支架(42)固定连接在第一伸缩机构(41)上。

6.根据权利要求5所述的一种采集机器人，其特征在于：所述第一伸缩机构(41)固定连接在收纳箱(32)上，收纳箱(32)滑动连接在装置支架(11)上，装置支架(11)上转动连接有第一丝杆(31)，收纳箱(32)通过螺纹连接在第一丝杆(31)上。

7.根据权利要求6所述的一种采集机器人，其特征在于：所述装置支架(11)的两侧均设置有履带机构(20)。

8.根据权利要求6所述的一种采集机器人，其特征在于：所述切割框(53)上固定连接有连接软管(80)，连接软管(80)的下端固定连接在收纳箱(32)上。

9.根据权利要求6所述的一种采集机器人，其特征在于：所述装置支架(11)的前后两端分别固定连接有球体(12)和间隙腔体(13)。

10.根据权利要求9所述的一种采集机器人，其特征在于：所述采集机器人设置有多个，多个采集机器人并排设置，位于后侧的球体(12)间隙配合在前侧的间隙腔体(13)内，多个采集机器人上的切割框(53)运动到不同的位置。

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