CN219311289U - 一种通用农业采摘机器人末端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种通用农业采摘机器人末端，包括机架，所述机架表面上圆心对称设有三组机座，三组所述机座顶部安装有机爪，所述机架外侧位于两组机爪之间的位置设有剪刀组件，且剪刀组件底部通过机座安装在机架表面上，通过T型槽与第一T型块卡接作用安装在机架上，固定臂和机爪通过T型槽与第二T型块卡接作用安装在连接座上，通过该种安装方式，可以方便调节机爪以及剪刀组件的位置，针对不同的采摘植物进行调节，实用性更广泛，可以实现对不同果蔬的采摘工作，使得的不同果蔬不需要使用不同的采摘机构，将不同的果蔬采摘一体化，降低不同果蔬采摘机械采摘的成本和人工成本。

Description

一种通用农业采摘机器人末端

技术领域

本实用新型涉及农业采摘领域，具体为一种通用农业采摘机器人末端。

背景技术

农业采摘是指在农场果蔬成熟期后，通过人工将果实进行摘取，现有技术中对于摘取熟果的方式分为人工采摘和机器采摘，人工采摘是借助工具将果蔬截断取下；

现有的采摘果实机器人具体结构位于采摘用的机械臂以及底部驱动装置和收纳装置，机械手是由4个由4节连杆构成的手指组成的系统，在手指的尖端装有滑轮，当机械手抓拿果蔬时，机械手从果蔬上面降下，手指的滑轮沿果蔬表面边滑动边下降，当到达最下端时就停止；上升时，利用果蔬自身的重量，使机械手自锁，利用这种方式来抓取西瓜，这种结果不需要复杂的控制系统，同时也适合于定位不准的情况，而且也比较容易操作。

相对于现有技术而言，人工采摘的方式费时费力，但是受采摘果蔬的形状大小影响较小，机器人采摘的方式可以更加省力，但是机械臂无法做到针对果蔬大小不同进行调节抓取范围，进而影响果蔬采摘的效率，并且无论是人工还是机器人采摘，都需要借助外部工具(例如剪刀)将果蔬根茎部位剪断后才能将果蔬与支杆分离，否则硬拽的方式极有可能导致果蔬的损坏，而采摘与截断分开进行会提高加工成本和人力成本，且还需要购买不同的设备，使果蔬采摘进程不能一体化。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种通用农业采摘机器人末端，以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型结构新颖，通过气压控制实现气缸的伸缩使得三爪弯曲夹住果蔬，传感器控制气缸的伸缩的速度和时间，来控制抓取果蔬的力的大小，再通另外的气压控制带动剪刀弯曲使得剪刀的刀头到果梗的位置剪断果梗，完成果蔬的采摘，可以实现对不同果蔬的采摘工作，使得的不同果蔬不需要使用不同的采摘机构，将不同的果蔬采摘一体化，降低不同果蔬采摘机械采摘的成本和人工成本。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种通用农业采摘机器人末端，包括机架，所述机架表面上圆心对称设有三组机座，三组所述机座顶部安装有机爪，所述机架外侧位于两组机爪之间的位置设有剪刀组件，且剪刀组件底部同样通过机座安装在机架表面上。

进一步的，所述机座包括底座，所述底座一端内部固定安装有气缸，且气缸顶部转动连接有连接座，所述连接座另一端转动连接有连接臂，且连接臂转动安装在底座另一端顶部。

进一步的，所述机架表面上圆心对称固定有第一T型块，且底座朝向第一T型块一侧和连接座顶部的表面上均开设有T型槽，且第一T型块滑动卡接在底座的T型槽内部。

进一步的，所述剪刀组件包括固定臂，所述固定臂顶部对称转动安装有两个活动剪刀，且固定臂外壁上对应两个活动剪刀交叉连接处固定安装有驱动电器，所述驱动电器与活动剪刀传动连接。

进一步的，所述固定臂和机爪底部均固定有第二T型块，且第二T型块可滑动卡接在连接座的T型槽内部。

进一步的，所述机架内部安装有控制传感器，且机爪爪尖内部安装有压力传感器，所述压力传感器与控制传感器电性连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种通用农业采摘机器人末端，包括机架；第一T型块；机座；底座；气缸；连接座；连接臂；机爪；剪刀组件；固定臂；活动剪刀；驱动电器；T型槽；第二T型块；

1.该一种通用农业采摘机器人末端底座通过T型槽与第一T型块卡接作用安装在机架上，固定臂和机爪通过T型槽与第二T型块卡接作用安装在连接座上，通过该种安装方式，可以方便调节机爪以及剪刀组件的位置，针对不同的采摘植物进行调节，实用性更广泛。

2.该一种通用农业采摘机器人末端相对于现有技术，可以实现对不同果蔬的采摘工作，使得的不同果蔬不需要使用不同的采摘机构，采摘与截断过程可以同时进行，将不同的果蔬采摘一体化，降低不同果蔬采摘机械采摘的成本和人工成本，有效的提高了果蔬采摘的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种通用农业采摘机器人末端的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种通用农业采摘机器人末端的剪刀组件与机座连接示意图；

图3为本实用新型一种通用农业采摘机器人末端的机座结构示意图；

图4为本实用新型一种通用农业采摘机器人末端的剪刀组件结构示意图；

图中：1、机架；11、第一T型块；2、机座；21、底座；22、气缸；23、连接座；24、连接臂；3、机爪；4、剪刀组件；41、固定臂；42、活动剪刀；43、驱动电器；5、T型槽；6、第二T型块。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种通用农业采摘机器人末端，包括机架1，所述机架1表面上圆心对称设有三组机座2，三组所述机座2顶部安装有机爪3，所述机架1外侧位于两组机爪3之间的位置设有剪刀组件4，且剪刀组件4底部同样通过机座2安装在机架1表面上，所述机架1内部安装有控制传感器，且机爪3爪尖内部安装有压力传感器，所述压力传感器与控制传感器电性连接，爪尖接触物体后通过压力传感器将力的大小将电信号传递给控制传感器，再由控制传感器控制气缸22的伸缩的速度和时间，按照爪结构的大小(同时通过压力传感器的检测能够判断是否抓住果实)，在保持足够光照强度和质量的同时，综合考虑尼龙材料，尼龙具有高机械强度，耐热性，低摩擦系数，耐磨性，自润滑性，减震性，耐油性和弱酸性，它配有橡胶材料，以增加夹紧力和摩擦力(该部分为采摘机器人用于采摘部位的结构，而具体其他结构均与现有的采摘机器人驱动装置以及收纳装置相同)。

本实施例，所述机座2包括底座21，所述底座21一端内部固定安装有气缸22，且气缸22顶部转动连接有连接座23，所述连接座23另一端转动连接有连接臂24，且连接臂24转动安装在底座21另一端顶部，开启气缸22时，气缸22带动连接座23转动，连接座23另一端通过连接臂24配合转动，实现三组机爪3相互靠近以及剪刀组件4的靠近，通过气缸22的伸缩带动爪的弯曲来实现夹取动作，气缸22驱动是实现机械传动的机构，它是由气缸22与换向阀组成，气缸22驱动系统由于系统构成简单，易于获得稳定速度，而且元器件价低廉，比较容易维护等特点在工业自动化领域得到广泛的应用，与电动机相比，气缸22更擅长做往复直线运动，而且仅仅调节安装在气缸22两侧的单向节流阀就可简单的实现稳定的速度控制，也成为气缸22驱动系统最大的特征和优势，使用装置时，将三爪机构送达到果蔬附近，通过气压控制实现气缸22的伸缩使得三爪弯曲夹住果蔬，传感器控制气缸22的伸缩的速度和时间，来控制抓取果蔬的力的大小，再通另外的气压控制带动剪刀组件4弯曲使得剪刀的刀头到果梗的位置剪断果梗，完成果蔬的采摘。

本实施例，所述剪刀组件4包括固定臂41，所述固定臂41顶部对称转动安装有两个活动剪刀42，且固定臂41外壁上对应两个活动剪刀42交叉连接处固定安装有驱动电器43，所述驱动电器43与活动剪刀42传动连接，气缸22轴与固定臂41后端通过连接座23组合安装，固定臂41和活动剪刀42通过枢轴点转动连接(该部分与现有的气动剪刀原理相同)，气缸22工作时，带动剪刀组件4随着气缸22伸长端与连接座23的转动以及连接臂24和底座21转动作用下，沿气缸22轴运动方向作前后的往复运动，同时驱动电器43驱动剪刀在打开、闭合两种状态下切换(驱动电器43为常见的驱动装置，例如双轴异向马达的两个动力输出端分别与两个活动剪刀42动力连接，控制两个活动剪刀42沿固定臂41的转动连接处转动，做往复相反的运动)。

本实施例，所述机架1表面上圆心对称固定有第一T型块11，且底座21朝向第一T型块11一侧和连接座23顶部的表面上均开设有T型槽5，且第一T型块11滑动卡接在底座21的T型槽5内部，所述固定臂41和机爪3底部均固定有第二T型块6，且第二T型块6可滑动卡接在连接座23的T型槽5内部，底座21通过T型槽5与第一T型块11卡接作用安装在机架1上，固定臂41和机爪3通过T型槽5与第二T型块6卡接作用安装在连接座23上，通过该种安装方式，可以方便调节机爪3以及剪刀组件4的位置，针对不同的采摘植物进行调节，实用性更广泛，在确定底座21安装在机架1上的高度以及机爪3和固定臂41安装在连接座23上的位置后，通过螺栓固定的方式将第一T型块11和第二T型块6与对应的T型槽5进行限位锁定(在T型槽5内部位于第一T型块11和第二T型块6两端插入限位螺栓)，防止在工作状态下机爪3和固定臂41发生以及底座21发生相对滑动。

使用装置时，将三爪机构送达到果蔬附近，通过气压控制实现气缸22的伸缩使得三爪弯曲夹住果蔬，传感器控制气缸22的伸缩的速度和时间，来控制抓取果蔬的力的大小，再通另外的气压控制带动剪刀组件4弯曲使得剪刀的刀头到果梗的位置剪断果梗，完成果蔬的采摘。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种通用农业采摘机器人末端，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)表面上圆心对称设有三组机座(2)，三组所述机座(2)顶部安装有机爪(3)，所述机架(1)外侧位于两组机爪(3)之间的位置设有剪刀组件(4)，且剪刀组件(4)底部同样通过机座(2)安装在机架(1)表面上。

2.根据权利要求1所述的一种通用农业采摘机器人末端，其特征在于：所述机座(2)包括底座(21)，所述底座(21)一端内部固定安装有气缸(22)，且气缸(22)顶部转动连接有连接座(23)，所述连接座(23)另一端转动连接有连接臂(24)，且连接臂(24)转动安装在底座(21)另一端顶部。

3.根据权利要求2所述的一种通用农业采摘机器人末端，其特征在于：所述机架(1)表面上圆心对称固定有第一T型块(11)，且底座(21)朝向第一T型块(11)一侧和连接座(23)顶部的表面上均开设有T型槽(5)，且第一T型块(11)滑动卡接在底座(21)的T型槽(5)内部。

4.根据权利要求3所述的一种通用农业采摘机器人末端，其特征在于：所述剪刀组件(4)包括固定臂(41)，所述固定臂(41)顶部对称转动安装有两个活动剪刀(42)，且固定臂(41)外壁上对应两个活动剪刀(42)交叉连接处固定安装有驱动电器(43)，所述驱动电器(43)与活动剪刀(42)传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种通用农业采摘机器人末端，其特征在于：所述固定臂(41)和机爪(3)底部均固定有第二T型块(6)，且第二T型块(6)可滑动卡接在连接座(23)的T型槽(5)内部。

6.根据权利要求1所述的一种通用农业采摘机器人末端，其特征在于：所述机架(1)内部安装有控制传感器，且机爪(3)爪尖内部安装有压力传感器，所述压力传感器与控制传感器电性连接。

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