CN217850213U - 一种柑橘采摘末端执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柑橘采摘末端执行器，包括基座，基座上设有第一气缸，第一气缸的套筒与基座固定连接、活塞杆上对称铰接有第一传动杆和第二传动杆，基座上对称铰接有第一剪切组件和第二剪切组件，基座内侧与第一剪切组件和第二剪切组件之间形成容纳柑橘的容置空间，第一传动杆与第一剪切组件铰接，第二传动杆与第二剪切组件铰接，基座上还设有第二气缸，第二气缸的套筒与基座固定连接、活塞杆穿过基座延伸至基座内侧，第二气缸的活塞杆的端部固定有吸盘，吸盘通过连接管连接有真空泵。本实用新型通过设置吸盘对柑橘进行吸附固定，相对于夹持固定的方式，不会损伤柑橘。

Description

一种柑橘采摘末端执行器

技术领域

本实用新型涉及果园采摘装置技术领域，具体是一种柑橘采摘末端执行器。

背景技术

我国西南山区大面积种植着柑橘，柑橘采摘是柑橘整个种植过程中的一个重要环节，传统的采摘方法为人工采摘，劳动量大且具有一定的危险性。随着农业机械智能化的发展，出现了柑橘自动采摘机器人，柑橘自动采摘机器人一般包括移动底盘、机械臂、视觉系统和采摘末端执行器等，采摘末端执行器直接与柑橘接触，是柑橘自动采摘机器人的核心部件。现有的采摘末端执行器一般采用夹持机构对柑橘进行夹持固定后，再通过剪切机构将连接柑橘与树枝的茎剪断，例如授权公告号为CN207744409U的实用新型专利中公开的柑橘采摘辅助装置，但通过夹持机构对柑橘进行夹持固定，夹持力较难把控，柑橘容易受到挤压损伤。因此，有必要设计一种柑橘采摘末端执行器，来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种柑橘采摘末端执行器。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种柑橘采摘末端执行器，包括基座，所述基座上设有第一气缸，所述第一气缸的套筒与所述基座固定连接、活塞杆上对称铰接有第一传动杆和第二传动杆，所述基座上对称铰接有第一剪切组件和第二剪切组件，所述基座内侧与所述第一剪切组件和第二剪切组件之间形成容纳柑橘的容置空间，所述第一传动杆与所述第一剪切组件铰接，所述第二传动杆与所述第二剪切组件铰接，所述基座上还设有第二气缸，所述第二气缸的套筒与所述基座固定连接、活塞杆穿过所述基座延伸至所述基座内侧，所述第二气缸的活塞杆的端部固定有吸盘，所述吸盘通过连接管连接有真空泵。

优选地，所述第一剪切组件包括第一剪切斗和第一剪切刃，所述第一剪切刃固定在所述第一剪切斗上与其铰接端相对的一端外侧，所述第二剪切组件包括第二剪切斗和第二剪切刃，所述第二剪切刃固定在所述第二剪切斗上与其铰接端相对的一端外侧，所述第一剪切刃能够所述第二剪切刃相抵。

优选地，所述基座包括矩形底板，所述矩形底板中部设有用于使所述第二气缸的活塞杆穿过的通孔，所述矩形底板上沿所述第一剪切组件转动轴线方向的两端对称固定有三角形辅助板，所述三角形辅助板与所述矩形底板垂直，所述三角形辅助板一个边缘与所述矩形底板固定连接，所述第一剪切斗的开口和第二剪切斗的开口分别能够与所述三角形辅助板的另外两个边缘相抵。

优选地，所述三角形辅助板上设有滑槽，所述滑槽长度方向平行于所述第二气缸的伸缩方向，所述滑槽内滑动连接有连接件，所述第一剪切组件还铰接有第一辅助杆，所述第二剪切组件还铰接有第二辅助杆，所述第一辅助杆和第二辅助杆分别与所述连接件转动连接。

优选地，所述第一气缸、第一传动杆和第二传动杆均为沿所述第一剪切组件转动轴线方向对称设置的两个。

优选地，所述基座固定连接有机械臂连接杆，所述机械臂连接杆上设有机械臂固定盘。

优选地，所述机械臂连接杆上设有相机固定架。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实施例中通过设置吸盘对柑橘进行吸附固定，相对于夹持固定的方式，不会损伤柑橘；进一步地，第一剪切斗的开口边缘和第二剪切斗的开口边缘均与基座的三角形辅助板相抵时，第一剪切斗、第二剪切斗均和基座对柑橘进行封闭防护，防止剪切后的柑橘意外掉落，由于剪切后的柑橘需要在机械臂的动作下送至指定位置进行收集，因此，剪切后的柑橘还需要吸盘吸附固定，才能随机械臂移动，机械臂带着柑橘移动的过程中可能会触碰到树枝等障碍，柑橘有意外掉落风险，而第一剪切斗、第二剪切斗和基座对柑橘进行封闭防护能规避这一风险。

附图说明

附图1为本实用新型一个视角的立体结构示意图；

附图2为本实用新型另一个视角的立体结构示意图；

附图3为本实用新型又一个视角的立体结构示意图；

附图4为附图2中所示的A部分的结构放大图；

附图5为附图3中所示的B部分的结构放大图。

附图标记说明

1-基座，2-第一气缸，3-第一传动杆，4-第二传动杆，5-第一剪切组件，6-第二剪切组件，7-第二气缸，8-吸盘，9-第一剪切斗，10-第一剪切刃，11-第二剪切斗，12-第二剪切刃，13-矩形底板，14-三角形辅助板，15-滑槽，16-连接件，17-第一辅助杆，18-第二辅助杆，19-机械臂连接杆，20-机械臂固定盘，21-相机固定架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如附图1至附图5所示，一种柑橘采摘末端执行器，包括基座1，基座1上设有第一气缸2，第一气缸2的套筒与基座1固定连接、活塞杆上对称铰接有第一传动杆3和第二传动杆4，基座1上对称铰接有第一剪切组件5和第二剪切组件6，基座1内侧与第一剪切组件5和第二剪切组件6之间形成容纳柑橘的容置空间，第一传动杆3与第一剪切组件5铰接，第二传动杆4与第二剪切组件6铰接，基座1上还设有第二气缸7，第二气缸7的套筒与基座1固定连接、活塞杆穿过基座1延伸至基座1内侧，第二气缸7的活塞杆的端部固定有吸盘8，吸盘8通过连接管连接有真空泵。

具体地，第一剪切组件5可设置为包括第一剪切斗9和第一剪切刃10，第一剪切刃10固定在第一剪切斗9上与其铰接端相对的一端外侧，第二剪切组件6包括第二剪切斗11和第二剪切刃12，第二剪切刃12固定在第二剪切斗11上与其铰接端相对的一端外侧，第一剪切刃10能够第二剪切刃12相抵，实现剪切。基座1可设置为包括矩形底板13，矩形底板13中部设有用于使第二气缸7的活塞杆穿过的通孔，第一气缸2和第二气缸7均与矩形底板13固定连接，第一剪切斗9和第二剪切斗11分别与矩形底板13铰接，矩形底板13上沿第一剪切组件5转动轴线方向的两端对称固定有三角形辅助板14，三角形辅助板14为等腰三角形板，三角形辅助板14与矩形底板13垂直，三角形辅助板14一个边缘(等腰三角形的底)与矩形底板13固定连接，第一剪切斗9的开口边缘和第二剪切斗11的开口边缘分别能够与三角形辅助板14的另外两个边缘(等腰三角形的两个腰)相抵，第一剪切斗9和第二剪切斗11均与三角形辅助板14相抵时，第一剪切刃10和第二剪切刃12也相抵，进行剪切，第一剪切斗9的开口边缘和第二剪切斗11的开口边缘均与基座1的三角形辅助板14相抵时，第一剪切斗9、第二剪切斗11和基座1对柑橘进行封闭防护。吸盘8用于吸住柑橘，对待剪切的柑橘进行固定，真空泵设置在基座1外侧，即真空泵和吸盘8分别位于矩形底板13的两侧，连接真空泵和吸盘8的连接管为软管，穿过矩形底板13(真空泵和连接管图中均未示出)。第二气缸7用于驱动吸盘8移动，第二气缸7优选为垂直于矩形底板13设置，第一气缸2和第一、二传动杆用于驱动第一、二剪切组件相互靠近或分离，第一气缸2与矩形底板13垂直设置，且伸缩方向与第二气缸7相反，第一气缸2和第二气缸7均固定在基座1外侧，即与真空泵位于矩形底板13的同侧，但第二气缸7的活塞杆穿过矩形底板13。

本实施例中的柑橘采摘末端执行器的工作原理为：第二气缸7伸长，吸盘8随第二气缸7的活塞杆移动，直至接触柑橘，真空泵作为吸盘8的动力源为吸盘8提供吸力，吸盘8将柑橘吸附固定，第二气缸7收缩，吸盘8将柑橘拉入基座1内侧与第一剪切组件5和第二剪切组件6之间形成的容置空间内，第一气缸2伸长，通过第一传动杆3和第二传动杆4带动第一剪切斗9和第二剪切斗11靠近，第一剪切刃10和第二剪切刃12相抵，将连接柑橘与树枝的茎剪断。本实施例中通过设置吸盘8对柑橘进行吸附固定，相对于夹持固定的方式，不会损伤柑橘；并且第一剪切斗9的开口边缘和第二剪切斗11的开口边缘均与基座1的三角形辅助板14相抵时，第一剪切斗9、第二剪切斗11均和基座1对柑橘进行封闭防护，防止剪切后的柑橘意外掉落，由于剪切后的柑橘需要在机械臂的动作下送至指定位置进行收集，因此，剪切后的柑橘还需要吸盘8吸附固定，才能随机械臂移动，机械臂带着柑橘移动的过程中可能会触碰到树枝等障碍，柑橘有意外掉落风险，而第一剪切斗9、第二剪切斗11和基座1对柑橘进行封闭防护能规避这一风险。

在一些实施例中，三角形辅助板14上设有滑槽15，滑槽15长度方向平行于第二气缸7的伸缩方向，滑槽15内滑动连接有连接件16，第一剪切组件5还铰接有第一辅助杆17，第二剪切组件6还铰接有第二辅助杆18，第一辅助杆17和第二辅助杆18分别与连接件16转动连接。第一剪切斗9和第二剪切斗11相互靠近或远离的过程中，带动第一辅助杆17和第二辅助杆18运动，连接件16在滑槽15内滑动，设置辅助杆能够第一剪切斗9和第二剪切斗11运动过程中更稳定，并且滑槽15和连接件16能够起到限位作用，对第一剪切斗9和第二剪切斗11分离的最大程度进行限制。

在一些实施例中，第一气缸2、第一传动杆3和第二传动杆4均为沿第一剪切组件5转动轴线方向对称设置的两个，以提高第一剪切斗9和第二剪切斗11运动过程的稳定性。

在一些实施例中，基座1固定连接有机械臂连接杆19，机械臂连接杆19上设有机械臂固定盘20，机械臂固定盘20用于与机械臂固定连接。

在一些实施例中，机械臂连接杆19上设有相机固定架21，相机固定架21用于固定相机。

Claims (7)

1.一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于，包括基座，所述基座上设有第一气缸，所述第一气缸的套筒与所述基座固定连接、活塞杆上对称铰接有第一传动杆和第二传动杆，所述基座上对称铰接有第一剪切组件和第二剪切组件，所述基座内侧与所述第一剪切组件和第二剪切组件之间形成容纳柑橘的容置空间，所述第一传动杆与所述第一剪切组件铰接，所述第二传动杆与所述第二剪切组件铰接，所述基座上还设有第二气缸，所述第二气缸的套筒与所述基座固定连接、活塞杆穿过所述基座延伸至所述基座内侧，所述第二气缸的活塞杆的端部固定有吸盘，所述吸盘通过连接管连接有真空泵。

2.根据权利要求1所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述第一剪切组件包括第一剪切斗和第一剪切刃，所述第一剪切刃固定在所述第一剪切斗上与其铰接端相对的一端外侧，所述第二剪切组件包括第二剪切斗和第二剪切刃，所述第二剪切刃固定在所述第二剪切斗上与其铰接端相对的一端外侧，所述第一剪切刃能够所述第二剪切刃相抵。

3.根据权利要求2所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述基座包括矩形底板，所述矩形底板中部设有用于使所述第二气缸的活塞杆穿过的通孔，所述矩形底板上沿所述第一剪切组件转动轴线方向的两端对称固定有三角形辅助板，所述三角形辅助板与所述矩形底板垂直，所述三角形辅助板一个边缘与所述矩形底板固定连接，所述第一剪切斗的开口边缘和第二剪切斗的开口边缘分别能够与所述三角形辅助板的另外两个边缘相抵。

4.根据权利要求3所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述三角形辅助板上设有滑槽，所述滑槽长度方向平行于所述第二气缸的伸缩方向，所述滑槽内滑动连接有连接件，所述第一剪切组件还铰接有第一辅助杆，所述第二剪切组件还铰接有第二辅助杆，所述第一辅助杆和第二辅助杆分别与所述连接件转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述第一气缸、第一传动杆和第二传动杆均为沿所述第一剪切组件转动轴线方向对称设置的两个。

6.根据权利要求1所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述基座固定连接有机械臂连接杆，所述机械臂连接杆上设有机械臂固定盘。

7.根据权利要求6所述的一种柑橘采摘末端执行器，其特征在于：所述机械臂连接杆上设有相机固定架。

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