本發(fā)明屬于果實(shí)采摘，具體涉及一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、果實(shí)指被子植物的雌蕊經(jīng)過(guò)傳粉受精，由子房或花的其他部分參與發(fā)育而成的器官，果實(shí)一般包括果皮和種子兩部分，長(zhǎng)期以來(lái)，果實(shí)采摘工作主要以人工采摘為主，矮植株的果實(shí)通過(guò)人工采摘較為方便，但高植株的果實(shí)通過(guò)人工采摘?jiǎng)t較為不便，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效、精準(zhǔn)的生產(chǎn)需求，而采摘機(jī)器人技術(shù)憑借其精準(zhǔn)的操作能力、不知疲倦的工作狀態(tài)以及強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性，正逐步成為輔助甚至替代人工采摘的重要力量。

2、在公開(kāi)號(hào)為cn208317466u的中國(guó)專(zhuān)利中，提到了一種三爪果樹(shù)果實(shí)采摘裝置，將外部套管向上推使采摘機(jī)構(gòu)收攏，將采摘機(jī)構(gòu)伸到果實(shí)生長(zhǎng)部位，將外部套管向下推使采摘機(jī)構(gòu)打開(kāi)，向上推動(dòng)外部套管，外部套管上端的環(huán)形卡環(huán)推動(dòng)采摘夾爪以鉸接件為旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)采摘夾爪上端逐漸收攏包裹住果實(shí)，采摘夾爪下端逐漸接觸復(fù)位彈簧板，并向下壓縮彈簧；三個(gè)采摘夾爪包裹住果實(shí)后，向下用力將果實(shí)拽落；由于果實(shí)在同一植株上往往存在成熟程度不一的情況，這種差異直接導(dǎo)致了果實(shí)硬度的多樣性，然而，當(dāng)前采用的采摘機(jī)構(gòu)，其采摘夾爪在設(shè)計(jì)上缺乏對(duì)采摘力度的靈活調(diào)整機(jī)制，面對(duì)那些已經(jīng)成熟且質(zhì)地相對(duì)較軟的果實(shí)，這種缺乏調(diào)節(jié)能力的采摘方式往往難以精準(zhǔn)控制力度，容易在采摘過(guò)程中造成不必要的損傷，無(wú)形中增加了生產(chǎn)成本，難以滿(mǎn)足對(duì)不同種類(lèi)、不同成熟度果實(shí)的多樣化采摘需求，限制了采摘機(jī)器人的應(yīng)用范圍，進(jìn)而降低了整體的采摘效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，包括：

4、果實(shí)收集箱，所述果實(shí)收集箱的頂端一側(cè)安裝有電動(dòng)伸縮柱，所述電動(dòng)伸縮柱的頂端安裝有升降臺(tái)，所述升降臺(tái)的頂端中部安裝有機(jī)器人機(jī)械臂；

5、采摘機(jī)構(gòu)，所述采摘機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)箱、定位架、卡塊、驅(qū)動(dòng)器、正反絲桿、采摘夾爪和限位槽，所述調(diào)節(jié)箱安裝在拆裝機(jī)構(gòu)的外壁上，所述定位架安裝在調(diào)節(jié)箱的一端中部，所述卡塊、采摘夾爪和限位槽均設(shè)置有兩個(gè)，且兩個(gè)卡塊分別安裝在調(diào)節(jié)箱的一端兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在調(diào)節(jié)箱的外壁上，所述正反絲桿安裝在調(diào)節(jié)箱的內(nèi)壁兩側(cè)之間，兩個(gè)所述采摘夾爪均安裝在正反絲桿的外表面，兩條所述限位槽開(kāi)設(shè)在調(diào)節(jié)箱的另一端兩側(cè)；

6、拆裝機(jī)構(gòu)，所述拆裝機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)器人機(jī)械臂的一端，且拆裝機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)構(gòu)的拆卸更換；

7、分類(lèi)機(jī)構(gòu)，所述分類(lèi)機(jī)構(gòu)設(shè)置在果實(shí)收集箱的內(nèi)部，且分類(lèi)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)果實(shí)的大中小分類(lèi)。

8、優(yōu)選的，所述采摘機(jī)構(gòu)的頂端安裝有攝像頭，所述升降臺(tái)的頂端一側(cè)安裝有接料斗，所述接料斗的底端安裝有輸料管，且輸料管的底端安裝在果實(shí)收集箱的頂端另一側(cè)，所述果實(shí)收集箱的一端上側(cè)安裝有控制面板，所述果實(shí)收集箱的兩端下側(cè)均安裝有安裝架，所述果實(shí)收集箱的外壁下側(cè)安裝有箱門(mén)，所述果實(shí)收集箱的底內(nèi)壁上放置有三個(gè)果實(shí)分類(lèi)框。

9、優(yōu)選的，所述輸料管設(shè)置為折疊管，所述攝像頭、機(jī)器人機(jī)械臂和電動(dòng)伸縮柱均與控制面板電性連接，所述機(jī)器人機(jī)械臂設(shè)置為六自由度機(jī)械臂。

10、優(yōu)選的，所述采摘夾爪包括采摘夾板、調(diào)節(jié)塊、收納腔、第二彈簧、夾持桿、橡膠塊和力傳感器，所述調(diào)節(jié)塊安裝在采摘夾板靠近調(diào)節(jié)箱的一端，所述收納腔、第二彈簧、夾持桿和橡膠塊均設(shè)置有若干個(gè)，若干個(gè)所述收納腔均開(kāi)設(shè)在采摘夾板的內(nèi)部，若干個(gè)所述第二彈簧分別安裝在若干個(gè)收納腔的內(nèi)壁，若干個(gè)所述夾持桿分別安裝在若干個(gè)第二彈簧的另一端，若干個(gè)所述橡膠塊分別安裝在若干個(gè)夾持桿的另一端，所述力傳感器設(shè)置在最中間橡膠塊的另一端。

11、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)塊和夾持桿均設(shè)置為凸型結(jié)構(gòu)，所述力傳感器和驅(qū)動(dòng)器均與控制面板電性連接，所述定位架的兩側(cè)外壁均設(shè)置有兩個(gè)楔形凸起。

12、優(yōu)選的，所述拆裝機(jī)構(gòu)包括拆裝箱、進(jìn)出口、卡槽和固定架，所述拆裝箱安裝在機(jī)器人機(jī)械臂遠(yuǎn)離升降臺(tái)的一端，所述進(jìn)出口開(kāi)設(shè)在拆裝箱的另一端，所述卡槽和固定架均設(shè)置有兩個(gè)，且兩個(gè)卡槽分別開(kāi)設(shè)在拆裝箱的另一端兩側(cè)，兩個(gè)所述固定架分別安裝在拆裝箱的兩側(cè)外壁上。

13、優(yōu)選的，兩個(gè)所述固定架的兩側(cè)內(nèi)壁之間共同安裝有固定板，兩個(gè)所述固定板的相反面均安裝有第一彈簧，且兩個(gè)第一彈簧的另一端分別安裝在拆裝箱的兩側(cè)內(nèi)壁上，兩個(gè)所述固定架的相對(duì)面均安裝有兩個(gè)定位塊，兩個(gè)所述固定架的頂端均開(kāi)設(shè)有通口。

14、優(yōu)選的，所述定位塊設(shè)置為楔形結(jié)構(gòu)，所述固定架設(shè)置為u型結(jié)構(gòu)，所述卡槽與卡塊卡接，所述進(jìn)出口的長(zhǎng)度與定位架的寬度一致。

15、優(yōu)選的，所述分類(lèi)機(jī)構(gòu)包括正反螺桿、分類(lèi)擋板、限位桿、分類(lèi)桿和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所述正反螺桿安裝在果實(shí)收集箱的兩側(cè)內(nèi)壁之間，所述分類(lèi)擋板和分類(lèi)桿均設(shè)置有兩個(gè)，且兩個(gè)分類(lèi)擋板均安裝在正反螺桿的外表面，所述限位桿安裝在兩個(gè)分類(lèi)擋板的一端之間，且限位桿安裝在果實(shí)收集箱的內(nèi)壁上，兩根所述分類(lèi)桿分別安裝在兩個(gè)分類(lèi)擋板的底端，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在正反螺桿的一端。

16、優(yōu)選的，所述分類(lèi)擋板和分類(lèi)桿均設(shè)置為傾斜結(jié)構(gòu)，兩根所述分類(lèi)桿之間的間距從一端到另一端依次擴(kuò)大，且分類(lèi)桿的底端面高于果實(shí)分類(lèi)框的頂端面，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與控制面板電性連接。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、(1)本發(fā)明在拆裝機(jī)構(gòu)的外表面設(shè)置了采摘機(jī)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)采摘夾爪向中間移動(dòng)，使力傳感器先與果實(shí)接觸檢測(cè)其硬度，能自動(dòng)調(diào)節(jié)采摘夾爪的抓取力度以及機(jī)器人機(jī)械臂的操作力度，能夠更好地保護(hù)果實(shí)免受損傷，且通過(guò)第二彈簧的彈性使多根夾持桿能緊密貼合果實(shí)的表面，進(jìn)而提升了采摘機(jī)器人的適應(yīng)性和效率，也擴(kuò)大了采摘機(jī)器人的應(yīng)用范圍。

19、(2)本發(fā)明在機(jī)器人機(jī)械臂的外表面設(shè)置了拆裝機(jī)構(gòu)，通過(guò)移動(dòng)固定架的位置，取消定位塊對(duì)定位架的定位固定，從而輕松將定位架從拆裝箱中取出，以實(shí)現(xiàn)對(duì)采摘機(jī)構(gòu)的快速拆卸與更換，即可根據(jù)果實(shí)的特性和采摘需求更換成其他類(lèi)型的機(jī)械爪，且通過(guò)將定位架插入到拆裝箱中，通過(guò)第一彈簧的彈性可實(shí)現(xiàn)對(duì)定位架的自動(dòng)定位，使得采摘機(jī)構(gòu)的拆裝都更加快速便捷。

20、(3)本發(fā)明在果實(shí)收集箱的內(nèi)部設(shè)置了分類(lèi)機(jī)構(gòu)，果實(shí)通過(guò)輸料管進(jìn)入到果實(shí)收集箱中，然后通過(guò)傾斜的且間距依次擴(kuò)大的兩根分類(lèi)桿，使果實(shí)滾動(dòng)并通過(guò)間隙掉入到對(duì)應(yīng)的果實(shí)分類(lèi)框中，即可對(duì)采摘的果實(shí)按照大中小進(jìn)行分級(jí)，并將分級(jí)的果實(shí)分開(kāi)收集起來(lái)，從而減少了人工分揀的時(shí)間和成本，大大提高了后續(xù)處理的工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述采摘機(jī)構(gòu)(6)的頂端安裝有攝像頭(7)，所述升降臺(tái)(3)的頂端一側(cè)安裝有接料斗(9)，所述接料斗(9)的底端安裝有輸料管(10)，且輸料管(10)的底端安裝在果實(shí)收集箱(1)的頂端另一側(cè)，所述果實(shí)收集箱(1)的一端上側(cè)安裝有控制面板(11)，所述果實(shí)收集箱(1)的兩端下側(cè)均安裝有安裝架(12)，所述果實(shí)收集箱(1)的外壁下側(cè)安裝有箱門(mén)(13)，所述果實(shí)收集箱(1)的底內(nèi)壁上放置有三個(gè)果實(shí)分類(lèi)框(14)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述輸料管(10)設(shè)置為折疊管，所述攝像頭(7)、機(jī)器人機(jī)械臂(4)和電動(dòng)伸縮柱(2)均與控制面板(11)電性連接，所述機(jī)器人機(jī)械臂(4)設(shè)置為六自由度機(jī)械臂。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述采摘夾爪(66)包括采摘夾板(661)、調(diào)節(jié)塊(662)、收納腔(663)、第二彈簧(664)、夾持桿(665)、橡膠塊(666)和力傳感器(667)，所述調(diào)節(jié)塊(662)安裝在采摘夾板(661)靠近調(diào)節(jié)箱(61)的一端，所述收納腔(663)、第二彈簧(664)、夾持桿(665)和橡膠塊(666)均設(shè)置有若干個(gè)，若干個(gè)所述收納腔(663)均開(kāi)設(shè)在采摘夾板(661)的內(nèi)部，若干個(gè)所述第二彈簧(664)分別安裝在若干個(gè)收納腔(663)的內(nèi)壁，若干個(gè)所述夾持桿(665)分別安裝在若干個(gè)第二彈簧(664)的另一端，若干個(gè)所述橡膠塊(666)分別安裝在若干個(gè)夾持桿(665)的另一端，所述力傳感器(667)設(shè)置在最中間橡膠塊(666)的另一端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)塊(662)和夾持桿(665)均設(shè)置為凸型結(jié)構(gòu)，所述力傳感器(667)和驅(qū)動(dòng)器(64)均與控制面板(11)電性連接，所述定位架(62)的兩側(cè)外壁均設(shè)置有兩個(gè)楔形凸起。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述拆裝機(jī)構(gòu)(5)包括拆裝箱(51)、進(jìn)出口(52)、卡槽(53)和固定架(54)，所述拆裝箱(51)安裝在機(jī)器人機(jī)械臂(4)遠(yuǎn)離升降臺(tái)(3)的一端，所述進(jìn)出口(52)開(kāi)設(shè)在拆裝箱(51)的另一端，所述卡槽(53)和固定架(54)均設(shè)置有兩個(gè)，且兩個(gè)卡槽(53)分別開(kāi)設(shè)在拆裝箱(51)的另一端兩側(cè)，兩個(gè)所述固定架(54)分別安裝在拆裝箱(51)的兩側(cè)外壁上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：兩個(gè)所述固定架(54)的兩側(cè)內(nèi)壁之間共同安裝有固定板(55)，兩個(gè)所述固定板(55)的相反面均安裝有第一彈簧(56)，且兩個(gè)第一彈簧(56)的另一端分別安裝在拆裝箱(51)的兩側(cè)內(nèi)壁上，兩個(gè)所述固定架(54)的相對(duì)面均安裝有兩個(gè)定位塊(57)，兩個(gè)所述固定架(54)的頂端均開(kāi)設(shè)有通口(58)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述定位塊(57)設(shè)置為楔形結(jié)構(gòu)，所述固定架(54)設(shè)置為u型結(jié)構(gòu)，所述卡槽(53)與卡塊(63)卡接，所述進(jìn)出口(52)的長(zhǎng)度與定位架(62)的寬度一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述分類(lèi)機(jī)構(gòu)(8)包括正反螺桿(81)、分類(lèi)擋板(82)、限位桿(83)、分類(lèi)桿(84)和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(85)，所述正反螺桿(81)安裝在果實(shí)收集箱(1)的兩側(cè)內(nèi)壁之間，所述分類(lèi)擋板(82)和分類(lèi)桿(84)均設(shè)置有兩個(gè)，且兩個(gè)分類(lèi)擋板(82)均安裝在正反螺桿(81)的外表面，所述限位桿(83)安裝在兩個(gè)分類(lèi)擋板(82)的一端之間，且限位桿(83)安裝在果實(shí)收集箱(1)的內(nèi)壁上，兩根所述分類(lèi)桿(84)分別安裝在兩個(gè)分類(lèi)擋板(82)的底端，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(85)設(shè)置在正反螺桿(81)的一端。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述分類(lèi)擋板(82)和分類(lèi)桿(84)均設(shè)置為傾斜結(jié)構(gòu)，兩根所述分類(lèi)桿(84)之間的間距從一端到另一端依次擴(kuò)大，且分類(lèi)桿(84)的底端面高于果實(shí)分類(lèi)框(14)的頂端面，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(85)與控制面板(11)電性連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及果實(shí)采摘技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種采摘機(jī)器人及其果實(shí)采摘機(jī)構(gòu)，包括：果實(shí)收集箱，所述果實(shí)收集箱的頂端一側(cè)安裝有電動(dòng)伸縮柱，所述電動(dòng)伸縮柱的頂端安裝有升降臺(tái)，所述升降臺(tái)的頂端中部安裝有機(jī)器人機(jī)械臂；采摘機(jī)構(gòu)，所述采摘機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)箱、定位架、卡塊、驅(qū)動(dòng)器、正反絲桿、采摘夾爪和限位槽；本發(fā)明通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)采摘夾爪向中間移動(dòng)，使力傳感器先與果實(shí)接觸檢測(cè)其硬度，能自動(dòng)調(diào)節(jié)采摘夾爪的抓取力度以及機(jī)器人機(jī)械臂的操作力度，能夠更好地保護(hù)果實(shí)免受損傷，且通過(guò)第二彈簧的彈性使多根夾持桿能緊密貼合果實(shí)的表面，進(jìn)而提升了采摘機(jī)器人的適應(yīng)性和效率，也擴(kuò)大了采摘機(jī)器人的應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：毋青松,曹建兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南龍陜山果貢天下農(nóng)業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26