CN223772688U - 一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，其解决了如何更有效地、可靠地对倾斜生长的双孢菇进行采摘的技术问题；其包括上支撑板、下支撑板、柔性管、上部中空轴、下部刚性气管、球面关节轴承和自适应吸盘，上支撑板通过固定柱与下支撑板连接，上部中空轴与上支撑板固定连接，上部中空轴穿过上支撑板，柔性管的上端与上部中空轴的下端连接，柔性管的下端与下部刚性气管的上端连接；球面关节轴承与下支撑板连接，球面关节轴承设有内圈，下部刚性气管与球面关节轴承的内圈连接，下部刚性气管穿过球面关节轴承；自适应吸盘与下部刚性气管的下端连接。本实用新型广泛用于采摘双孢菇等蘑菇。

Description

一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体而言，涉及一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置。

背景技术

双孢菇(学名：Agaricus bisporus)是一种常见食用菌，双孢菇具有极高的营养、药用价值，可被加工成各种食品、保健品，甚至是药品，经济价值十分可观。

双孢菇栽培已经实现了工厂化大规模生产，工厂化菇房种植双孢菇，生产不受季节限制，可以天天出菇，周年生产，产量高，效益好。工厂化菇房一般长20～30米、宽6～10米、高5～6米，房内可顺菇房的长度方向设置2～4列多层床架。床架多用金属结构型材制作，床宽1～1.6米，层数5～6层，层间距50～70厘米，床架最下一层和地面的距离约30厘米，最上一层距屋顶1米以上。床架之间的通道宽80～100厘米，床架和墙壁之间的通道宽40～80厘米。

双孢菇菌落的生长随机性大，双孢菇具有独特的生长特性，一方面是群体生长，双孢菇以菌丝体的形式存在，菌丝体可以相互连接形成庞大的群体，在合适的环境下，双孢菇菌丝体会迅速繁殖扩散，形成密集的菌丝网络，菌丝体相互交织并紧密贴附在一起，形成交错、重叠生长的状态；另一方面，产孢特性，在适宜的环境下，双孢菇能够迅速产生大量的子实体，从而实现种群的快速扩散。上述生长特性决定了双孢菇群会形成紧密的群体生长状态(即双孢菇群成簇生长)，双孢菇群的大小、形状、密集程度多种多样，相邻蘑菇之间存在互相压叠现象。

双孢菇种植业是劳动密集型产业，近年来，人工成本越来越高，且双孢菇具有大小不均、24小时生长的生物特性，这对劳动力采摘技能和工作时间有着较高要求，双孢菇种植工厂所面临的人工成本高难题愈发严重。通过自动采摘机器人进行自动采摘收获，节省人力，提高效率，降低成本。关于自动采摘机器人的结构和工作方式，可以参考申请公布号为CN 113940239 A、名称为“智能采摘系统”的发明专利申请，以及申请公布号为“CN113079954A”、名称为“带自适应吸盘的采摘装置及自适应吸盘”发明专利申请。

双孢菇菌落的生长随机性大，双孢菇具有独特的生长特性，一方面是群体生长，双孢菇以菌丝体的形式存在，菌丝体可以相互连接形成庞大的群体，在合适的环境下，双孢菇菌丝体会迅速繁殖扩散，形成密集的菌丝网络，菌丝体相互交织并紧密贴附在一起，形成交错、重叠生长的状态；另一方面，产孢特性，在适宜的环境下，双孢菇能够迅速产生大量的子实体，从而实现种群的快速扩散。上述生长特性决定了双孢菇群会形成紧密的群体生长状态(即双孢菇群成簇生长)，双孢菇群的大小、形状、密集程度多种多样，相邻蘑菇之间存在互相压叠现象。可见，双孢菇的生长方向有竖直向上的情况，也有倾斜的情况。对于倾斜的双孢菇，采摘难度很大。

申请公布号为CN114847091A、名称为“一种双孢菇采摘装置控制系统和控制方法”的发明专利申请，公开了一种对倾斜生长的蘑菇进行采摘的方式，其通过视觉模块获取蘑菇的倾斜角度，然后在采摘动作前，调整带有吸盘采摘模块的位姿，使带有吸盘采摘模块的倾斜角度与蘑菇的倾斜角度一致。这种方式操作过程很复杂，可靠性低，采摘效率也较低，实际应用不理想。

因此，如何更有效地、可靠地对倾斜生长的双孢菇进行采摘，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请就是为了解决如何更有效地、可靠地对倾斜生长的双孢菇进行采摘的技术问题，提供了一种更容易对倾斜生长的双孢菇进行采摘的能够用于采摘蘑菇的末端执行装置。

本公开提供一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，包括上支撑板、下支撑板、柔性管、上部中空轴、下部刚性气管、球面关节轴承和自适应吸盘，上支撑板通过固定柱与下支撑板连接，上部中空轴与上支撑板固定连接，上部中空轴穿过上支撑板，柔性管的上端与上部中空轴的下端连接，柔性管的下端与下部刚性气管的上端连接；球面关节轴承与下支撑板连接，球面关节轴承设有内圈，下部刚性气管与球面关节轴承的内圈连接，下部刚性气管穿过球面关节轴承；自适应吸盘与下部刚性气管的下端连接。

优选地，能够用于采摘蘑菇的末端执行装置还包括弹簧，弹簧的上端与上部中空轴的下端连接，弹簧的下端与下部刚性气管的上端连接，弹簧套在柔性管上。

优选地，吸盘是自适应吸盘。

优选地，柔性管是波纹管。

本公开的有益效果是，对倾斜生长的双孢菇能够实现快速、有效、可靠地采摘，而且采摘操作过程简便。

不限于采摘双孢菇，还可以采摘其他蘑菇，还可以采摘其他需要采摘的产品。

本公开进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是末端执行装置的轴测图；

图2是图1所示末端执行装置的主视图；

图3是图1所示末端执行装置的左视图；

图4是图1所示末端执行装置的剖面图，剖面图中没有弹簧；

图5是末端执行装置对倾斜双孢菇吸附的状态示意图。

图中符号说明：

1.上支撑板，2.下支撑板，3.固定柱，4.固定柱，5.固定柱，6.柔性管，7.上部中空轴，8.下部刚性气管，9.球面关节轴承，10.自适应吸盘，11.弹簧，12.倾斜双孢菇，12-1.菌盖。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对申请作进一步详细说明。

以下所述具体实施例仅是本申请的较佳实施方式而已，本申请的保护范围并不局限于此。对于本领域的技术人员来说，基于或根据本申请的原理、构思、精神，可以做出一些更改或变化，这些更改或变化所形成的技术方案都应当涵盖在本申请的保护范围内。

如图1-4所示，末端执行装置包括上支撑板1、下支撑板2、固定柱3、固定柱4、固定柱5、柔性管6、上部中空轴7、下部刚性气管8、球面关节轴承9、自适应吸盘10、弹簧11，固定柱3的上端与上支撑板1固定连接，固定柱3的下端与下支撑板2固定连接，固定柱4的上端与上支撑板1固定连接，固定柱4的下端与下支撑板2固定连接，固定柱5的上端与上支撑板1固定连接，固定柱5的下端与下支撑板2固定连接，上部中空轴7与上支撑板1固定连接，上部中空轴7穿过上支撑板1，柔性管6的上端与上部中空轴7的下端连接，柔性管6的下端与下部刚性气管8的上端连接。弹簧11的上端与上部中空轴7的下端连接，弹簧11的下端与下部刚性气管8的上端连接，弹簧18套在柔性管6上。球面关节轴承9安装在下支撑板2上，球面关节轴承9设有内圈，下部刚性气管8与球面关节轴承12的内圈连接，下部刚性气管8穿过球面关节轴承12。下部刚性气管8在球面关节轴承12的支撑下，能够进行全向摆动。

自适应吸盘10与下部刚性气管8的下端连接。自适应吸盘10的结构采用申请公开号为CN113940239A、名称为“智能采摘系统”中公开的自适应吸盘结构即可。

设置弹簧11能够更好、更可靠的让弯曲状态的柔性管6更容易恢复到竖直状态。

需要说明的是，柔性管6具体可以选择波纹管。

使用上述末端执行装置采摘双孢菇的过程如下：

将上支撑板1或下支撑板2固定在双孢菇自动采摘机器人的定位机构上，上部中空轴7的上端与真空发生器系统连接。

(一)第一种情况，采摘沿竖直方向生长的双孢菇。

如图1、2所示初始状态下，整个采摘执行末端沿竖直方向向下移动，自适应吸盘10就沿竖直方向下压竖直方向生长的双孢菇的菌盖，此时，下部刚性气管8位于竖直方向，柔性管6也位于竖直方向(不会发生弯曲)，然后开启真空发生器让自适应吸盘10吸附双孢菇的菌盖(自适应吸盘10位于竖直方向对菌盖吸附)；最后使整个末端执行装置上升或者向某乙方向移动，自适应吸盘10带着被采摘掉的双孢菇移动。

(二)第二种情况，采摘倾斜生长的双孢菇。

如图1、2所示初始状态下，整个末端执行装置沿竖直方向向下移动，自适应吸盘10就沿竖直方向下压倾斜生长的双孢菇的菌盖(图5显示倾斜双孢菇12)，此时，由于双孢菇是倾斜的，下部刚性气管8就会偏摆一定角度，柔性管6就会随之弯曲，自适应吸盘10就会倾斜，如图5所示，然后开启真空发生器让自适应吸盘10吸附倾斜双孢菇的菌盖12-1；最后使整个末端执行装置上升，自适应吸盘10带着被采摘掉的双孢菇上升，下部刚性气管8就恢复到位于竖直方向，柔性管6就恢复到位于竖直方向。被采摘掉的双孢菇上升到指定位置后，给自适应吸盘10泄压，自适应吸盘10释放双孢菇，双孢菇自动掉落。

可见，采摘操作过程简便，能够实现快速、有效、可靠地对倾斜生长的双孢菇进行采摘。

需要说明的是，可以用普通吸盘代替自适应吸盘10，普通吸盘比如可以是申请公布号为CN114847091A、名称为“一种双孢菇采摘装置控制系统和控制方法”的发明专利申请中公开的吸盘。任何能够吸附菌盖的吸盘都可以代替自适应吸盘10。

Claims (4)

1.一种能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，其特征在于，包括上支撑板、下支撑板、柔性管、上部中空轴、下部刚性气管、球面关节轴承和自适应吸盘，所述上支撑板通过固定柱与下支撑板连接，所述上部中空轴与上支撑板固定连接，所述上部中空轴穿过上支撑板，所述柔性管的上端与上部中空轴的下端连接，所述柔性管的下端与下部刚性气管的上端连接；所述球面关节轴承与下支撑板连接，所述球面关节轴承设有内圈，所述下部刚性气管与球面关节轴承的内圈连接，所述下部刚性气管穿过球面关节轴承；所述自适应吸盘与下部刚性气管的下端连接。

2.根据权利要求1所述的能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，其特征在于，所述能够用于采摘蘑菇的末端执行装置还包括弹簧，所述弹簧的上端与上部中空轴的下端连接，所述弹簧的下端与下部刚性气管的上端连接，所述弹簧套在柔性管上。

3.根据权利要求1或2所述的能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，其特征在于，所述吸盘是自适应吸盘。

4.根据权利要求1所述的能够用于采摘蘑菇的末端执行装置，其特征在于，所述柔性管是波纹管。