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CN107371618A - 一种草莓采摘机器人的末端执行器 - Google Patents

一种草莓采摘机器人的末端执行器 Download PDF

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Publication number
CN107371618A
CN107371618A CN201710853985.6A CN201710853985A CN107371618A CN 107371618 A CN107371618 A CN 107371618A CN 201710853985 A CN201710853985 A CN 201710853985A CN 107371618 A CN107371618 A CN 107371618A
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CN
China
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arm
hinge shaft
hinged
end effector
fixed seat
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Pending
Application number
CN201710853985.6A
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English (en)
Inventor
田巧萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Guizhou University filed Critical Guizhou University
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Publication of CN107371618A publication Critical patent/CN107371618A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种草莓采摘机器人的末端执行器，其中，该草莓采摘机器人的末端执行器包括有：臂杆、固定座、第一铰轴、第二铰轴、夹持臂、伸缩杆、剪刀臂和刀刃部；所述固定座固定安装于臂杆的两侧；所述第一铰轴的一端与固定座铰连接，且第一铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述第二铰轴的一端铰接于固定座的内部，且第二铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述固定杆固定安装于臂杆的前端；所述伸缩杆的一端与剪刀臂铰连接，且伸缩杆的另一端穿设于臂杆的内部。本发明基于草莓植株的茎叶成束生长的特点，采用双夹持臂的设计，有效避免了末端执行器在收获果实时容易损坏草莓植株的茎干的问题，同时，采用双夹持臂设计，操控较为简单，结构更加轻便。

Description

一种草莓采摘机器人的末端执行器
技术领域
本发明涉及农用机械配套结构技术领域，尤其涉及一种草莓采摘机器人的末端执行器。
背景技术
随着草莓种植的推广，国内草莓种植面积迅猛增加，收获劳动力不足，为了解决草莓采摘过程中收获劳动力不足，严重制约草莓种植发展的问题，国内外相关技术人员研发了多种用于草莓采摘的机器人，在一定程度上解放草莓采摘生产力。
本发明人发现，目前，草莓采摘机器人的智能水平还很有限，不管是国内还是国外的草莓采摘机器人，离商品化和实用化还有一定的差距。
现有的草莓采摘机器人的末端执行器存在以下不足：
1.没有设计出合理的末端执行器，抓取过程中容易损伤草莓的果皮。
2.末端执行器的结构与控制较为复杂，很难达到有效的采摘范围。
于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种草莓采摘机器人的末端执行器，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种草莓采摘机器人的末端执行器，以解决上述背景技术中提出的现有的草莓采摘机器人的末端执行器结构与控制较为复杂，以及抓取过程中容易损伤草莓果皮的问题。
本发明草莓采摘机器人的末端执行器的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种草莓采摘机器人的末端执行器，其中，该草莓采摘机器人的末端执行器包括有：
臂杆、固定座、第一铰轴、第二铰轴、夹持臂、橡胶垫、固定杆、伸缩杆、剪刀臂和刀刃部；
所述固定座固定安装于臂杆的两侧；所述第一铰轴的一端与固定座铰连接，且第一铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述第二铰轴的一端铰接于固定座的内部，且第二铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述固定杆固定安装于臂杆的前端；所述伸缩杆的一端与剪刀臂铰连接，且伸缩杆的另一端穿设于臂杆的内部；所述剪刀臂的前端设有刀刃部。
进一步的，所述夹持臂共设有两处，且两处夹持臂相向设置。
进一步的，所述夹持臂在垂直方向位于剪刀臂的底部。
进一步的，所述夹持臂的前端内侧设有橡胶垫。
与现有结构相较之下，本发明具有如下优点：
1.本发明基于草莓植株的茎叶成束生长的特点，采用双夹持臂的设计，有效避免了末端执行器在收获果实时容易损坏草莓植株的茎干的问题，同时，采用双夹持臂设计，操控较为简单，结构更加轻便。
2.本发明在采摘时，夹持臂不会碰触到草莓果实，避免了采摘时的磕碰，可保持果实良好的形态。
3.本发明采用夹持果柄的方式进行采摘，通用性较强，也适用于其它果柄较长的水果采摘，扩大了本发明的使用范围。
附图说明
图1为本发明俯视结构示意图；
图2为本发明立体结构示意图；
图3为本发明侧视结构示意图。
图中：1、臂杆，2、固定座，3、第一铰轴，4、第二铰轴，5、夹持臂，6、橡胶垫，7、固定杆，8、伸缩杆，9、剪刀臂，10、刀刃部。
具体实施方式
下面，将详细说明本发明的实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
参见图1至附图3，一种草莓采摘机器人的末端执行器，包括有：
臂杆1、固定座2、第一铰轴3、第二铰轴4、夹持臂5、橡胶垫6、固定杆7、伸缩杆8、剪刀臂9和刀刃部10；
固定座2固定安装于臂杆1的两侧；第一铰轴3的一端与固定座2铰连接，且第一铰轴3的另一端与夹持臂5铰连接；第二铰轴4的一端铰接于固定座2的内部，且第二铰轴4的另一端与夹持臂5铰连接；固定杆7固定安装于臂杆1的前端；伸缩杆8的一端与剪刀臂9铰连接，且伸缩杆8的另一端穿设于臂杆1的内部；剪刀臂9的前端设有刀刃部10。
其中，夹持臂5共设有两处，且两处夹持臂5相向设置，双夹持臂5的设计，结构更加轻便，并且，避免了夹持臂过多而易损坏草莓植株茎干的问题。
其中，夹持臂5在垂直方向位于剪刀臂9的底部，给剪刀臂9留出足够空间，便于将果柄剪断。
其中，夹持臂5的前端内侧设有橡胶垫6，摘取后能够保持果柄良好的形态，同时，提高夹持时的防滑性能。
本实施例的具体使用方式：
采摘动作开始前，夹持臂5和剪刀臂9均处于打开状态，采摘时，首先，夹持臂5在驱动机构的带动下，通过第一铰轴3和第二铰轴4向内侧拉动夹持臂5，使左右两处夹持臂5合并，将果柄夹持固定住，然后，伸缩杆8动作，将剪刀臂9合并，通过刀刃部10将果柄剪断，即完成一次采摘动作。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种草莓采摘机器人的末端执行器，其特征在于：所述的草莓采摘机器人的末端执行器包括有：
臂杆、固定座、第一铰轴、第二铰轴、夹持臂、橡胶垫、固定杆、伸缩杆、剪刀臂和刀刃部；
所述固定座固定安装于臂杆的两侧；所述第一铰轴的一端与固定座铰连接，且第一铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述第二铰轴的一端铰接于固定座的内部，且第二铰轴的另一端与夹持臂铰连接；所述固定杆固定安装于臂杆的前端；所述伸缩杆的一端与剪刀臂铰连接，且伸缩杆的另一端穿设于臂杆的内部；所述剪刀臂的前端设有刀刃部。
2.根据权利要求1所述的草莓采摘机器人的末端执行器，其特征在于：所述夹持臂共设有两处，且两处夹持臂相向设置。
3.根据权利要求1或2所述的草莓采摘机器人的末端执行器，其特征在于：所述夹持臂在垂直方向位于剪刀臂的底部。
4.根据权利要求1或2或3所述的草莓采摘机器人的末端执行器，其特征在于：所述夹持臂的前端内侧设有橡胶垫。
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