本發(fā)明涉及水果采摘，特別涉及一種采摘機(jī)械手。

背景技術(shù)：

1、水果是生活中的常見的食物，我國也是世界第一大水果消費(fèi)國，隨著水果種植業(yè)的迅速發(fā)展，水果種植業(yè)的機(jī)械化與自動化成為了一種發(fā)展趨勢。目前，水果的采摘通常需要人工逐個采摘，采集效率較低，并且工人的勞動強(qiáng)度較大，而機(jī)器人采摘水果作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的一項創(chuàng)新技術(shù)，能夠提高采摘效率，降低工人勞動強(qiáng)度，并減輕農(nóng)業(yè)勞動力短缺的問題。

2、為了解決上述問題，現(xiàn)有的采摘機(jī)器人通常搭載有適于采摘的機(jī)械手，但現(xiàn)有的機(jī)械手采摘水果時，往往會出現(xiàn)夾持力過小而不足以摘下水果，或者出現(xiàn)夾持力過大而使水果的表面破損等問題，難以滿足采摘需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種采摘機(jī)械手，能夠穩(wěn)定的夾持水果，同時避免水果的表面破損。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種采摘機(jī)械手包括機(jī)械臂，以及設(shè)于所述機(jī)械臂上的機(jī)架，滑動設(shè)于所述機(jī)架上的兩個夾爪，以及設(shè)于所述機(jī)架上的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近或遠(yuǎn)離，以夾持待采摘的果實(shí)；

4、各所述夾爪的內(nèi)側(cè)均設(shè)有凹槽，且各所述凹槽內(nèi)均設(shè)有包裹機(jī)構(gòu)，并于各所述夾爪上均設(shè)有切割單元；

5、所述驅(qū)動裝置驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近時，能夠使兩個所述切割單元相互配合以切斷所述果實(shí)的果梗，同時能夠由兩個所述包裹機(jī)構(gòu)柔性抵接并包裹所述果實(shí)。

6、進(jìn)一步的，各所述包裹機(jī)構(gòu)均包括設(shè)于對應(yīng)的所述凹槽內(nèi)的彈性片，所述彈性片封堵所述凹槽，且所述彈性片能夠抵接所述果實(shí)并產(chǎn)生形變，以構(gòu)成對所述果實(shí)的柔性包裹。

7、進(jìn)一步的，兩個所述凹槽均連通充氣裝置，所述充氣裝置用于向各所述凹槽內(nèi)充氣，以使對應(yīng)的所述彈性片包緊所述果實(shí)。

8、進(jìn)一步的，各所述包裹機(jī)構(gòu)包括設(shè)于對應(yīng)所述凹槽內(nèi)的第一輥組，以及卷繞在所述第一輥組上的皮帶，且所述第一輥組包括用于驅(qū)使所述皮帶的主動輥；

9、兩個所述夾爪夾持果實(shí)時，兩個所述皮帶在對應(yīng)的所述第一輥組的張緊下均能夠緊密包裹所述果實(shí)，且兩個所述皮帶在對應(yīng)的所述主動輥的驅(qū)使下能夠同步帶動所述果實(shí)向所述機(jī)械臂一側(cè)移動。

10、進(jìn)一步的，所述第一輥組均包括設(shè)于所述凹槽內(nèi)的上導(dǎo)輥組件和引導(dǎo)輥組件，所述上導(dǎo)輥組件、所述引導(dǎo)輥組件和所述主動輥間隔布置，且所述上導(dǎo)輥組件和所述引導(dǎo)輥組件在靠近所述凹槽的槽口處上下排布。

11、進(jìn)一步的，所述引導(dǎo)輥組件包括沿所述夾爪移動方向滑動設(shè)置的導(dǎo)輥，以及設(shè)于所述導(dǎo)輥與對應(yīng)的所述夾爪之間的第一彈性件，且所述第一彈性件沿所述導(dǎo)輥滑動方向延伸。

12、進(jìn)一步的，所述包裹機(jī)構(gòu)包括設(shè)于對應(yīng)的所述凹槽內(nèi)的第二輥組和張緊組件，以及卷繞在所述第二輥組上的皮帶，且所述第二輥組包括用于驅(qū)使所述皮帶的主動輥；

13、兩個所述夾爪夾持果實(shí)時，兩個所述皮帶在對應(yīng)的所述張緊組件的張緊下均能夠緊密包裹所述果實(shí)，且兩個所述皮帶在對應(yīng)的所述主動輥的驅(qū)使下能夠同步帶動所述果實(shí)向所述機(jī)械臂一側(cè)移動。

14、進(jìn)一步的，所述張緊組件包括布置于所述皮帶兩側(cè)的兩個張緊部；

15、所述張緊部包括設(shè)于對應(yīng)的所述凹槽上的連接件，轉(zhuǎn)動設(shè)于所述連接件上的一對導(dǎo)輪，以及設(shè)于所述連接件與對應(yīng)所述凹槽之間的第二彈性件，所述第二彈性件沿所述主動輥的軸線方向延伸，且與該張緊部對應(yīng)的所述皮帶的邊沿卡接在兩個所述導(dǎo)輪之間；

16、所述皮帶包裹所述果實(shí)時，能夠通過兩個所述導(dǎo)輪帶動所述連接件向所述果實(shí)一側(cè)移動，以壓縮所述第二彈性件并張緊所述皮帶，且所述果實(shí)移出所述包裹機(jī)構(gòu)時，所述第二彈性件釋能伸展并帶動所述連接件和所述皮帶回位。

17、進(jìn)一步的，所述機(jī)架上還設(shè)有連接盒，所述連接盒的頂部設(shè)有連接兩個所述夾爪底部的布袋，且所述連接盒的底部連接有輸送管；

18、所述果實(shí)能夠通過所述布袋和所述連接盒進(jìn)入所述輸送管中。

19、進(jìn)一步的，所述連接盒與所述輸送管中均設(shè)有氣囊，且所述輸送管內(nèi)的所述氣囊為沿所述輸送管延伸方向上間隔設(shè)置的多個；

20、各所述氣囊均連接充氣裝置，向各所述氣囊充氣時，所述氣囊能夠封堵所述連接盒，并將所述輸送管分隔為多段。

21、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

22、本發(fā)明所述的采摘機(jī)械手，通過設(shè)置驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個夾爪相互靠近，以穩(wěn)定夾持果實(shí)，同時，通過包裹機(jī)構(gòu)柔性抵接并包裹果實(shí)，能夠在穩(wěn)定的夾持水果的基礎(chǔ)上，能夠避免水果的表面破損，從而具有良好的采摘效果。

23、此外，通過在兩個夾爪上均設(shè)有切割單元，使得在兩個夾爪相互靠近時，兩個切割單元能夠切斷果實(shí)的果梗，利于實(shí)現(xiàn)果實(shí)脫離枝條及被兩個夾爪夾持采摘。各包裹機(jī)構(gòu)主要由彈性片構(gòu)成，以可利用彈性片的彈性性能，能夠彈性抵接果實(shí)并產(chǎn)生形變，以構(gòu)成對果實(shí)的柔性包裹，進(jìn)而防止果實(shí)的表面被破壞。同時，兩個凹槽均連通充氣裝置，能夠通過充氣裝置向各凹槽中充氣，由此在彈性片夾持果實(shí)的過程中，使彈性片隆起，以增大對果實(shí)的包裹面積，提升包裹效果。

24、另外，各包裹機(jī)構(gòu)主要由第一輥組和皮帶構(gòu)成，使得兩個夾爪夾持果實(shí)時，兩個夾爪上的皮帶能夠在張緊狀態(tài)下包裹果實(shí)，并且在對應(yīng)的主動輥的驅(qū)使下，兩個皮帶能夠同步帶動果實(shí)向機(jī)械臂處移動，進(jìn)而提升果實(shí)收集的便捷性。當(dāng)各包裹機(jī)構(gòu)主要由第二輥組、張緊組件和皮帶構(gòu)成時，張緊組件中的導(dǎo)輪能夠卡接皮帶的邊沿，并通過第二彈性件在皮帶的寬度方向上張緊皮帶，以防止皮帶經(jīng)由長時間夾持果實(shí)時，產(chǎn)生形變，進(jìn)而防止因皮帶的松弛而降低對果實(shí)的包裹效果。

25、再者，連接盒通過布袋連接兩個夾爪的底部，并能夠使果實(shí)通過布袋和連接盒進(jìn)入輸送管中，以便于收集果實(shí)。同時，連接盒與輸送管中設(shè)有的氣囊能夠封堵連接盒并將輸送管分隔為多段，以防止被夾持的果實(shí)在向輸送管移動時，與先前被收集的果實(shí)發(fā)生磕碰，以及防止輸送管中的果實(shí)相互磕碰，損傷果實(shí)的表面。

技術(shù)特征：

1.一種采摘機(jī)械手，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求4至8任一項所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采摘機(jī)械手，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種采摘機(jī)械手，包括機(jī)械臂，以及設(shè)于所述機(jī)械臂上的機(jī)架，滑動設(shè)于所述機(jī)架上的兩個夾爪，以及設(shè)于所述機(jī)架上的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近或遠(yuǎn)離，以夾持待采摘的果實(shí)。各所述夾爪的內(nèi)側(cè)均設(shè)有凹槽，且各所述凹槽內(nèi)均設(shè)有包裹機(jī)構(gòu)，并于各所述夾爪上均設(shè)有切割單元，所述驅(qū)動裝置驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近時，能夠使兩個所述切割單元相互配合以切斷所述果實(shí)的果梗，同時能夠由兩個所述包裹機(jī)構(gòu)柔性抵接并包裹所述果實(shí)。本發(fā)明所述的采摘機(jī)械手，通過夾爪與包裹機(jī)構(gòu)的配合設(shè)置，能夠穩(wěn)定夾持水果，同時避免水果的表面破損。

技術(shù)研發(fā)人員：溫彬彬,王麗佳,張鵬躍,李建朝,張華,姚海峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19