CN114223378B - 一种抓取式萝卜收获机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抓取式萝卜收获机器人，包括用以支撑收获机行走的履带行走装置和安装在履带行走装置上方的主机架，所述履带行走装置的上方设有安装在主机架底部的输送机构，所述主机架内由前向后依次安装有扶禾机构、采收机构和送料机构，本发明采用履带行走装置、主机架以及沿行进的反方向依次安装在主机架内的扶禾机构、收拢机构、采收机构、送料机构和输送机构配合，对种植的萝卜进行自动采收，通过扶禾机构将贴地的茎叶扶起，并由收拢机构将茎叶收拢导入采收机构的夹爪内，通过采收机构精准地夹持萝卜秧根部，并拔取萝卜，同时快速彻底地去除萝卜的茎叶，无挖掘铲辅助的情况下，大幅提升紧实土壤的采收效果，有效地提高收获效率。

Description

一种抓取式萝卜收获机器人

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种抓取式萝卜收获机器人。

背景技术

萝卜为常见的一种农作物，萝卜根作蔬菜食用；种子、鲜根、枯根、叶皆入药，种子消食化痰，鲜根止渴、助消化，枯根利二便，叶治初痢，并预防痢疾，种子榨油工业用及食用，萝卜一般生长在土壤内，萝卜根茎一般入土较深。

随着规模化种植技术的发展，萝卜的大规模种植，传统的人力收获不仅效率低，而且萝卜收获的产品质量不一。一方面，现有的胡萝卜收获机需要挖掘铲的辅助，才能完成萝卜的收获作业，这将大大提升收获的破损率、能耗和操作难度，传统的胡萝卜收获装备不仅体积质量巨大、损伤率高、操作难度大，而且，能耗高、使用成本高、不环保，不利于推广应用；另一方面，对于特别紧实的土壤，或扎入土壤较深的萝卜，运用现有的链式拔取方式，很难有效拔取。因此，为解决上述问题，现提出一种抓取式萝卜收获机器人。

发明内容

本发明目的是提供一种抓取式萝卜收获机器人，以解决现有技术中人力收获效率低，产品质量不一，收获效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抓取式萝卜收获机器人，包括用以支撑收获机器人行走的履带行走装置和安装在履带行走装置上方的主机架，所述履带行走装置的上方设有安装在主机架底部的输送机构，所述主机架内由前向后依次安装有扶禾机构、采收机构和送料机构，所述送料机构架设在输送机构的上方，所述主机架的后端设有电池仓，所述扶禾机构用以扶起贴地的萝卜秧，所述采收机构用于拔取萝卜并进行切叶，所述送料机构用于将采收机构拔取的萝卜夹持并翻转导入输送机构内进行输送，所述电池仓内置蓄电池，用于各机构的供电；

所述送料机构架设在输送机构的上方，用以将采摘的萝卜导入输送机构内，包括夹持组件、安装组件、牵引组件和翻转组件，所述夹持组件滑动安装在安装组件的上方，所述牵引组件连接并驱动夹持组件，所述牵引组件还连接并驱动有与夹持组件配合的翻转组件，所述翻转组件用以将夹持组件夹持的萝卜翻转；

所述夹持组件包括安装板和两个对称铰接在安装板一端的夹持板以及安装在安装板顶面的导向框，所述安装板的另一端设有与导向框配合的驱动电机，所述驱动电机连接并驱动有与滑动安装于导向框内的驱动座，所述驱动座与夹持板通过连杆铰接，所述夹持板背离安装板的一端向下竖直连接有支杆，两个所述支杆相邻的一侧均转动连接有夹板；

所述牵引组件包括驱动电机和用以支撑驱动电机的第二安装架，所述驱动电机连接并驱动有与第二安装架滑动连接的齿条杆，所述齿条杆背离第二安装架的一端连接有与安装板活动连接的滑板；

所述翻转组件包括连接滑板并与安装板发生相对位移的支座以及多个啮合在支杆侧壁并驱动夹板转动的传动轮，最下方的所述传动轮与夹板的转动轴连接，所述支座贯穿安装板的一端设有连接杆，所述连接杆的两端均铰接有通过导向块滑动安装在夹持板顶面的传动杆，所述传动杆背离连接杆的一端与支杆顶端的传动轮铰接。

优选的，所述输送机构包括安装履带行走装置上方的传输组件以及架设在传输组件上方的辅助组件，所述传输组件用于输送采摘后的萝卜，所述辅助组件用于萝卜输送的辅助导向。

优选的，所述扶禾机构包括安装在主机架前端的摆动组件和调节组件，所述摆动组件内安装有扶禾组件，所述调节组件连接并驱动摆动组件，所述摆动组件用于扶禾组件安装，所述扶禾组件下探并接触地面，用于扶起贴地的萝卜秧，所述调节组件用于调节摆动组件和扶禾组件的倾角。

优选的，还包括设置在扶禾机构和采收机构之间的收拢机构，所述收拢机构包括两组输送组件，分别为第一输送组件和第二输送组件，两组输送组件结构一致且对称设置，所述第一组输送组件包括安装杆和安装在安装杆底端的电机架，所述电机架的顶部安装有位于安装杆一侧的电机，所述电机架的底部安装有第一皮带输送机，所述第一皮带输送机靠近扶禾机构的一端同轴连动有第二皮带输送机，所述电机架的前侧端面安装有连接第二皮带输送机的连接板，所述电机通过同步带连接并驱动第一皮带输送机和第二皮带输送机。

优选的，所述采收机构包括支撑机构、移动座、横移组件、竖移组件、纵移组件、拔取座、切叶组件和夹紧组件，所述支撑机构安装在主机架内，所述支撑机构内设有移动座，所述移动座竖直滑动连接有拔取座，所述横移组件连接并驱动移动座沿支撑机构横向移动，所述竖移组件连接并驱动拔取座竖直移动，所述纵移组件连接并驱动移动座沿支撑机构纵向移动，所述拔取座安装有切叶组件，所述拔取座的底端安装有夹紧组件，所述夹紧组件用于辅助切叶组件的夹持动作。

本发明至少具备以下有益效果：

1、本发明采用履带行走装置、主机架以及沿行进的反方向依次安装在主机架内的扶禾机构、收拢机构、采收机构、送料机构和输送机构配合，对种植的萝卜进行自动采收，通过扶禾机构将贴地的茎叶扶起，并由收拢机构将茎叶收拢导入采收机构的夹爪内，通过采收机构精准地夹持萝卜秧根部，并拔取萝卜，同时快速彻底地去除萝卜的茎叶，通过送料机构将去除茎叶的萝卜翻转送入输送机构进行输送，有效地提高萝卜的收获效率和收获质量。

2、本发明利用夹爪拔取的抓取式收获方式，不仅无需挖掘铲的辅助，而且，对于紧实土壤或扎入土壤较深的萝卜，仍然能够成功完成萝卜的收获作业；纯电动的抓取式收获装备，大大减小了整备体积与重量、工作能耗和使用难度，履带式的行走装置有效减小了转弯半径、提升了装备的地形通过性，大幅提升了装备的作业适应能力和使用经济性，而且，使用纯电动的驱动方式保证了装备的节能环保，因此，更有利于解决萝卜收获的机械化和自动化问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的***示意图；

图3为本发明的输送机构立体结构示意图；

图4为本发明的输送机构***示意图；

图5为本发明的扶禾机构立体结构示意图；

图6为本发明的扶禾机构***示意图；

图7为本发明的采收机构***示意图；

图8为本发明的横移组件、竖移组件和纵移组件配合的立体结构示意图；

图9为图8的另一视角的立体结构示意图；

图10为本发明的切叶组件和夹紧组件配合的立体结构示意图；

图11为本发明的夹紧组件主视剖视结构示意图；

图12为本发明的移动座的立体结构示意图；

图13为本发明的收拢机构立体结构示意图；

图14为本发明的送料机构立体结构示意图；

图15为本发明的送料机构***示意图。

附图标记中：

1、履带行走装置；

2、主机架；

3、输送机构；31、传输组件；311、传输基架；312、支架；313、输送皮带；314、电机；315、输入皮带；316、挡板；317、弧板；32、辅助组件；321、皮带输送机；322、传动轴；323、侧杆；324、传动带；325、挡杆；326、挡台；327、滚轮架；328、滚轮；329、弹簧；

4、扶禾机构；41、摆动组件；411、第一转轴；412、摆动板；413、轴座；414、电机座；42、扶禾组件；421、电机；422、动力轴；423、输送带；424、盖板；425、扶禾叉；43、调节组件；431、第二转轴；432、安装板；433、铰接座；434、电机；435、螺纹座；

5、收拢机构；51、安装杆；52、电机架；53、电机；54、第一皮带输送机；55、第二皮带输送机；56、连接板；57、同步带；

6、采收机构；61、支撑机构；611、纵梁；612、横梁；613、支撑板；62、移动座；63、横移组件；631、第一驱动电机；632、导向座；633、齿条杆；64、竖移组件；641、上支板；642、驱动电机；643、第一回转座；644、传动杆；645、支撑杆；65、纵移组件；651、驱动电机；652、下支板；653、第二回转座；654、螺杆；66、拔取座；67、切叶组件；671、驱动电机；672、第一齿轮轴；673、第二齿轮轴；674、拨杆；675、夹爪；676、切刀；677、连接块；68、夹紧组件；681、驱动电机；682、螺纹轴；683、滑座；684、推杆；685、锁紧杆；

7、送料机构；71、夹持组件；711、安装板；712、夹持板；713、支杆；714、夹板；715、防滑垫；716、导向框；717、驱动电机；718、驱动座；719、连杆；720、限位槽；72、安装组件；721、导轨；722、第一安装架；73、牵引组件；731、驱动电机；732、第二安装架；733、齿条杆；734、滑板；74、翻转组件；741、支座；742、连接杆；743、传动杆；744、传动轮；745、导向块；

8、电池仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种抓取式萝卜收获机器人，包括用以支撑收获机器人行走的履带行走装置1和安装在履带行走装置1上方的主机架2，履带行走装置1的上方设有安装在主机架2底部的输送机构3，主机架2内由前向后依次安装有扶禾机构4、采收机构6和送料机构7，送料机构7架设在输送机构3的上方，主机架2的后端设有电池仓8，扶禾机构4用以扶起贴地的萝卜秧，采收机构6用于拔取萝卜并进行切叶，送料机构7用于将采收机构6拔取的萝卜夹持并翻转导入输送机构3内进行输送，电池仓8内置蓄电池，用于各机构的供电。

其中，输送机构3包括安装履带行走装置1上方的传输组件31以及架设在传输组件31上方的辅助组件32，传输组件31用于输送采摘后的萝卜，辅助组件32用于萝卜输送的辅助导向；

传输组件31包括通过支架312安装在主机架2底部的传输基架311以及两个并列设在传输基架311内的输送皮带313，传输基架311的一端设有电机314，电机314连接并驱动输送皮带313，具体的，电机314与输送皮带313一端的带轮轴通过联轴器连接，传输基架311背离电机314的一端设有与输送皮带313同轴连接的输入皮带315，具体的，输入皮带315位于两个输送皮带313之间，并与输送皮带313背离电机314一端的带轮连接，且输入皮带315背离输送皮带313的一端与传输基架311通过带轮连接，传输基架311背离电机314的一端连接有穿过输入皮带315的挡板316，挡板316的顶面设有两个对称分布在输入皮带315两侧的弧板317，从而通过电机314驱动两组并列的输送皮带313回转，通过输送皮带313之间的间隙，对萝卜进行定位，并通过输入皮带315和弧板317配合对萝卜进行导入；

辅助组件32包括设在输入皮带315上方的皮带输送机321，皮带输送机321靠近电机314的一端连接有动力连接有传动轴322，具体的，传动轴322与皮带输送机321端部的带轮键联结，传动轴322的两侧铰接有与传输基架311侧壁连接的侧杆323，侧杆323的顶端设有挡台326，皮带输送机321靠近传动轴322的一侧贯穿与挡台326配合的挡杆325，具体的，挡台326对挡杆325支撑，输送皮带313通过传动带324连接并驱动皮带输送机321，具体的，侧杆323的侧壁单自由度转动安装与传动带324连接的带轮，且带轮贯穿侧杆323的端部与传动轴322外伸出侧杆323的一端通过齿轮啮合传动，辅助组件32还包括若干个并列分布在传动轴322靠近电机314一侧的滚轮架327，具体的，滚轮架327呈U型结构，滚轮架327的两端分别与传输基架311两侧的外壁铰接，滚轮架327的顶端转动连接有滚轮328，滚轮架327顶部的两侧均设有与传输基架311铰接的弹簧329，具体的，弹簧329的两端分别与滚轮架327和传输基架311铰接，即可通过侧杆323和传动轴322配合，对皮带输送机321铰接定位，同时由挡杆325与挡台326配合，对皮带输送机321进行支撑，保证皮带输送机321与输入皮带315之间具备萝卜通过的间隙，并通过传动带324和齿轮传动，由输送皮带313带动皮带输送机321内的皮带与输入皮带315反向同速转动，进而由皮带输送机321内的皮带与输入皮带315配合，自适应夹持萝卜并朝向输送皮带313输送，另通过滚轮架327对滚轮328进行滚动支撑，进而由滚轮328对输送皮带313输送的萝卜进行辅助下压并限位，并通过弹簧329对滚轮架327进行弹性支撑，从而通过滚轮328对萝卜进行自适应下压调节，保证萝卜稳定输送。

其中，扶禾机构4包括安装在主机架2前端的摆动组件41和调节组件43，摆动组件41内安装有扶禾组件42，调节组件43连接并驱动摆动组件41，摆动组件41用于扶禾组件42安装，扶禾组件42下探并接触地面，用于扶起贴地的萝卜秧，调节组件43用于调节摆动组件41和扶禾组件42的倾角，即可通过调节组件43驱动摆动组件41调动扶禾组件42摆动，更加方便根据不同的垄高进行调节；

摆动组件41包括通过轴座413转动安装在主机架2前端的第一转轴411以及两个对称分布的摆动板412，第一转轴411与摆动板412的顶部连接，即可通过轴座413对第一转轴411进行转动安装，进而将两个对称的摆动板412铰接在主机架2的前端；

扶禾组件42包括安装在其中一个摆动板412顶部的电机421以及转动连接两个摆动板412的动力轴422，电机421连接并驱动动力轴422，具体的，电机421与动力轴422的动力连接采用带传动，动力轴422的两端连接并驱动有安装在摆动板412相邻一侧端面的输送带423，具体的，输送带423的两端通过带轮与摆动板412转动连接，输送带423的两端还设有与摆动板412连接的盖板424，输送带423的外端面设有若干并列的扶禾叉425，具体的，扶禾叉425包括垂直于输送带423的竖直部分以及与竖直部分形成夹角的倾斜部分，竖直部分和倾斜部分之间的夹角不超过90度，且夹角朝向萝卜植株，即可通过电机421驱动动力轴422转动，进而通过动力轴422驱动两个输送带423回转，从而通过柔软的扶禾叉425将贴附土壤的萝卜秧扶起，更加方便萝卜的采摘和切叶；

调节组件43包括通过安装板432安装在第一转轴411上方的第二转轴431以及与摆动板412顶端铰接的电机434，第二转轴431连接有两个与摆动板412对应的铰接座433，铰接座433的顶端转动连接有螺纹座435，电机434连接并驱动螺纹座435，具体的，电机434的轴端时刻有外螺纹，螺纹座435的中部蚀刻有内螺纹孔，摆动板412的顶端安装有电机座414，电机座414与电机434铰接，即可通过电机座414对电机434进行铰接定位，进而由电机434与螺纹座435配合，带动摆动板412绕第一转轴411根据垄高和萝卜秧的贴地程度，调节扶禾叉425离地高度和形变量。

其中，还包括设置在扶禾机构4和采收机构6之间的收拢机构5，收拢机构5包括两组输送组件，分别为第一输送组件和第二输送组件，两组输送组件结构一致且对称设置，第一组输送组件包括安装杆51和安装在安装杆51底端的电机架52，具体的，安装杆51的顶端与主机架2连接，电机架52的顶部安装有位于安装杆51一侧的电机53，电机架52的底部安装有第一皮带输送机54，具体的，第一皮带输送机54通过壳体与电机架52的底端连接，且水平安装，第一皮带输送机54靠近扶禾机构4的一端同轴连动有第二皮带输送机55，具体的，两个第一皮带输送机54平行设置，间距根据两个安装杆51的安装间距进行调整，两个第二皮带输送机55之间的间距朝向背离第一皮带输送机54的一端逐渐增大，电机架52的前侧端面安装有连接第二皮带输送机55的连接板56，具体的，连接板56的一端与电机架52的侧壁连接，另一端与第二皮带输送机55的壳体连接，电机53通过同步带57连接并驱动第一皮带输送机54和第二皮带输送机55，具体的，第二皮带输送机55和第一皮带输送机54的共用轴的轴端以及电机53的轴端均设有与同步带57配合度的带轮，即可通过连接板56将同轴传动的第一皮带输送机54和第二皮带输送机55进一步支撑，进而由电机53驱动两个第二皮带输送机55将张开的萝卜秧收拢并向后输送，进而通过两个第一皮带输送机54进一步收拢萝卜秧的根部，便于采摘。

其中，采收机构6包括支撑机构61、移动座62、横移组件63、竖移组件64、纵移组件65、拔取座66、切叶组件67和夹紧组件68，支撑机构61安装在主机架2内，支撑机构61内设有移动座62，移动座62竖直滑动连接有拔取座66，横移组件63连接并驱动移动座62沿支撑机构61横向移动，竖移组件64连接并驱动拔取座66竖直移动，纵移组件65连接并驱动移动座62沿支撑机构61纵向移动，拔取座66安装有切叶组件67，拔取座66的底端安装有夹紧组件68，夹紧组件68用于辅助切叶组件67的夹持动作，即可通过支撑机构61进行安装定位，由横移组件63和纵移组件65驱动移动座62进行水平面内的横向位移和纵向位移，并由竖移组件64驱动拔取座66竖直位移；

支撑机构61包括由两个纵梁611以及并列在两个纵梁611之间的横梁612装配而成的框架，且两个纵梁611的端部与主机架2连接，移动座62的两端均纵向滑动连接有支撑板613，两个支撑板613的两端分别与横梁612横向滑动连接，具体的，支撑板613的端面安装滑轨，移动座62的两端安装与滑轨配合的滑块，横梁612的顶沿和底沿均安装滑轨，支撑板613的两端安装与滑轨配合的滑块，即可通过纵梁611和横梁612组成的框架安装与收获机器人的主机架2内，并通过支撑板613对移动座62进行滑动支撑，从而移动座62在两个支撑板613之间纵向滑动，两个支撑板613能够带动移动座62沿横梁612横向滑动；

横移组件63包括安装在其中一个纵梁611侧壁的驱动电机631，驱动电机631连接并驱动有齿条杆633，具体的，驱动电机631的轴端通过齿轮与齿条杆633外啮合，齿条杆633背离驱动电机631的一端与移动座62底端的支撑板613连接，齿条杆633滑动连接有安装在纵梁611底沿的导向座632，具体的，齿条杆633贯穿导向座632，且齿形与导向座632不接触，即可通过导向座632对齿条杆633进行导向，并由驱动电机631驱动齿条杆633带动移动座62沿横梁612横向滑移，从而将采摘的萝卜向后输送；

竖移组件64包括与其中一个横梁612滑动连接的上支板641，具体的，上支板641底部的一端与横梁612上方的支撑板613连接，上支板641底部的另一端通过滑块与横梁612顶沿的滑轨配合，上支板641背离支撑板613一侧的顶部可拆卸有驱动电机642，上支板641另一端的顶部转动连接有第一回转座643，驱动电机642连接并驱动第一回转座643，具体的，驱动电机642与第一回转座643通过同步带传动，移动座62的顶端转动连接有与第一回转座643滑动连接的传动杆644，具体的，传动杆644为方轴，方轴的一端为连接移动座62的阶梯状圆轴，第一回转座643的中部开设贯通的方孔，并与传动杆644的方轴部分配合，拔取座66的顶端连接有两个并列且伸入移动座62内的支撑杆645，其中一个支撑杆645与传动杆644伸入移动座62内的轴段齿轮传动，具体的，传动杆644伸入移动座62内的轴段设有齿轮，该支撑杆645的外壁蚀刻有与齿轮外啮合的齿形，两个支撑杆645均与移动座62滑动连接，具体的，移动座62的顶端设有与支撑杆645滑动连接的滑块，即可通过移动座62滑动连接两个支撑杆645，进而对拔取座66进行竖直导向，并通过驱动电机651驱动第一回转座643带动传动杆644转动，进而通过传动杆644与其中一个支撑杆645的齿轮传动，带动拔取座66竖直升降，方便根据高度进行调整，同时能够将土壤中的萝卜拔出；

纵移组件65包括安装在上支板641侧壁的驱动电机651和滑动连接在上支板641下方的下支板652，具体的，下支板652顶沿的一端与移动座62底端的支撑板613连接，另一端通过滑块与横梁612底沿的滑轨滑动配合，驱动电机651连接并驱动有与下支板652转动连接的第二回转座653，具体的，第二回转座653单自由度转动安装在下支板652内，第二回转座653螺纹连接有与移动座62转动连接的螺杆654，具体的，螺杆654的一端单自由度转动安装在移动座62的底部，第二回转座653的中部蚀刻有与螺杆654配合的内螺纹孔，即可通过下支板652连接支撑板613并与横梁612滑动配合，进而保证纵移组件65随移动座62横向滑移，并通过驱动电机651驱动第二回转座653转动，进而通过螺杆654驱动移动座62沿支撑板613纵向滑移，进而根据萝卜的位置进行纵向调整，便于准确的拔取土壤中的萝卜；

切叶组件67包括安装在拔取座66顶端的驱动电机671以及两个水平且对称铰接在拔取座66底端的夹爪675，具体的，两个夹爪675位于拔取座66的前侧端面，驱动电机671连接并驱动有转动安装在拔取座66前侧的第一齿轮轴672，第一齿轮轴672底端的两侧设有转动安装在拔取座66底部的第二齿轮轴673，第一齿轮轴672驱动两个第二齿轮轴673反向同速转动，具体的，两个第一齿轮轴672的底端均啮合有与拔取座66铰接的拨杆674，两个拨杆674背离拔取座66的一端均铰接有与夹爪675活动连接的切刀676，切刀676的两端通过连接块677与夹爪675铰接，具体的，连接块677的两端分别与切刀676和夹爪675铰接，且连接块677位于切刀676和夹爪675之间，具体的，两个切刀676上、下交错，进而通过切叶组件67内的驱动电机671驱动第一齿轮轴672带动两个第二齿轮轴673同步反向转动，进而通第二齿轮轴673驱动拨杆674带动切刀676相向运动，由切刀676对萝卜秧进行切除，且通过切刀676的切叶动作，带动夹爪675对萝卜秧的根部进行夹持；

夹紧组件68包括设在驱动电机671下方的驱动电机681以及转动安装在拔取座66底端的螺纹轴682，具体的，拔取座66的底端形成有U型凹槽，凹槽的两端与螺纹轴682的两端转动连接，驱动电机681连接并驱动螺纹轴682，具体的，驱动电机681与螺纹轴682的外伸端通过齿轮啮合传动，螺纹轴682螺纹连接有与滑动安装在拔取座66底端的滑座683，具体的，滑座683的中部蚀刻有与螺纹轴682螺纹连接的内螺纹孔，且滑座683顶部的平面与拔取座66底端的凹槽顶面贴合，滑座683底端的两侧铰接有两个对称分布的推杆684，两个夹爪675相背的一侧均设有与拔取座66铰接的锁紧杆685，锁紧杆685与夹爪675的外端面通过滚轮接触，具体的，锁紧杆685背离拔取座66的一侧转动安装滚轮，推杆684背离滑座683的一端与锁紧杆685铰接，即可通过驱动电机681驱动螺纹轴682转动，进而带动滑座683配合推杆684推动锁紧杆685对夹爪675进行施加压力，驱动夹爪675夹紧萝卜秧的根部。

其中，送料机构7架设在输送机构3的上方，用以将采摘的萝卜导入输送机构3内，包括夹持组件71、安装组件72、牵引组件73和翻转组件74，夹持组件71滑动安装在安装组件72的上方，牵引组件73连接并驱动夹持组件71，牵引组件73还连接并驱动有与夹持组件71配合的翻转组件74，翻转组件74用以将夹持组件71夹持的萝卜翻转，从而通过安装组件72进行架设安装，并通过夹持组件71对采摘切叶后的萝卜进行夹持，同时由牵引组件73驱动夹持组件71和翻转组件74对萝卜进行夹持送料，并将竖直状态的萝卜翻转，便于萝卜的输送；

夹持组件71包括安装板711和两个对称铰接在安装板711一端的夹持板712以及安装在安装板711顶面的导向框716，安装板711的另一端设有与导向框716配合的驱动电机717，具体的，驱动电机717的轴端贯穿导向框716，并与导向框716的两端转动连接，驱动电机717连接并驱动有与滑动安装于导向框716内的驱动座718，具体的，驱动电机717的外伸轴蚀刻有外螺纹，驱动座718的中部蚀刻有内螺纹孔，驱动座718的顶端的平面和底端的平面分别与导向框716内顶面和安装板711顶面贴合，驱动座718与夹持板712通过连杆719铰接，具体的，连杆719的两端分别与驱动座718和夹持板712铰接，夹持板712背离安装板711的一端向下竖直连接有支杆713，两个支杆713相邻的一侧均转动连接有夹板714，具体的，两个夹板714相背的一侧均设有与单自由度转动安装在支杆713底端的轴，两个夹板714相邻的一侧均设有防滑垫715，具体的，防滑垫715为柔软的橡胶垫或硅胶垫，即可通过驱动电机717带动驱动座718推动连杆719，进而带动夹持板712绕铰接点转动，进而通过支杆713带动夹板714对采摘的萝卜进行夹持，并通过防滑垫715防滑夹紧萝卜，夹持更加稳定，有效地提高收获效率；

安装组件72包括两个对称分布在安装板711两侧的导轨721，导轨721与安装板711滑动连接，两个导轨721的两端连接有第一安装架722，即可通过第一安装架722沿输送机构3架设，并通过导轨721对夹持组件71滑动支撑；

牵引组件73包括驱动电机731和用以支撑驱动电机731的第二安装架732，具体的，第二安装架732架设在输送机构3的输出端，驱动电机731连接并驱动有与第二安装架732滑动连接的齿条杆733，齿条杆733背离第二安装架732的一端连接有与安装板711活动连接的滑板734，即可通过驱动电机731驱动齿条杆733带动滑板734驱动夹持组件71沿安装组件72滑动，进而对萝卜进行夹持送料；

翻转组件74包括连接滑板734并与安装板711发生相对位移的支座741以及多个啮合在支杆713侧壁并驱动夹板714转动的传动轮744，具体的，传动轮744的个数应为2的倍数，最下方的传动轮744与夹板714的转动轴连接，安装板711的端面开设有与支座741配合的限位槽720，支座741贯穿安装板711的一端设有连接杆742，连接杆742的两端均铰接有通过导向块745滑动安装在夹持板712顶面的传动杆743，具体的，传动杆743贯穿有导向块745，导向块745的中部开设有与传动杆743配合的通孔，导向块745安装在夹持板712的顶面，传动杆743背离连接杆742的一端与支杆713顶端的传动轮744铰接，从而夹持组件71夹持萝卜后，由于夹持组件71的自重，牵引组件73先牵引翻转组件74，通过滑板734带动支座741沿限位槽720滑移，并通过连接杆742驱动传动杆743与夹持板712发生相对位移，并通过导向块745对传动杆743进行导向，从而通过传动杆743驱动多个传动轮744啮合转动，并通过带动夹板714转动，使得萝卜翻转至平行输送机构3的输送方向，而支座741与限位槽720的上行末端接触后，由牵引组件73带动夹持组件71和翻转组件74沿安装组件72同步滑移，进而将翻转后的萝卜导入输送机构3。

工作原理：

通过履带行走装置1将收获机器人行驶进采摘区域，当收获机器人行驶至采摘种植垄时，调节扶禾机构4，通过电机434与螺纹座435配合，带动摆动板412绕第一转轴411根据垄高和萝卜秧的贴地程度；

扶禾机构4调整完成后，通过收获机器人沿种植垄行进，各个机构均启动，电机421驱动动力轴422转动，进而通过动力轴422驱动两个输送带423回转，从而通过柔软的扶禾叉425将贴附土壤的萝卜秧扶起；

扶起后的萝卜秧通过第二皮带输送机55收拢进入第一皮带输送机54的输送区域；

通过横移组件63和纵移组件65根据植株位置，将拔取座66移动至萝卜对应的竖直方向，并通过竖移组件64驱动拔取座66下降至收拢秧苗的萝卜后方，而通过收拢机构5收拢茎叶的萝卜进入夹爪675之间，通过夹紧组件68驱动夹爪675对茎叶进行夹持，同时由切叶组件67内的驱动电机671驱动第一齿轮轴672带动两个第二齿轮轴673同步反向转动，进而通第二齿轮轴673驱动拨杆674带动切刀676相向运动，由切刀676对萝卜秧进行切除；

茎叶切除后，横移组件63、竖移组件64和纵移组件65配合，将萝卜提升至送料机构7的两个夹板714之间，通过夹持组件71对萝卜进行夹持，而夹持组件71夹持萝卜后，由于夹持组件71的自重，牵引组件73先牵引翻转组件74，通过滑板734带动支座741沿限位槽720滑移，并通过连接杆742驱动传动杆743与夹持板712发生相对位移，并通过导向块745对传动杆743进行导向，从而通过传动杆743驱动多个传动轮744啮合转动，并通过带动夹板714转动，使得萝卜翻转至平行输送机构3的输送方向，而支座741与限位槽720的上行末端接触后，由牵引组件73带动夹持组件71和翻转组件74沿安装组件72同步滑移，进而将翻转后的萝卜导入输送机构3内的两个弧板317之间；

进而通过电机314驱动两组并列的输送皮带313回转，并通过输送皮带313驱动输入皮带315和皮带输送机321同步反向转动，即可将弧板317之间的萝卜导入两个输送皮带313的工作区域，从而通过输送皮带313在滚轮328的辅助下，将采摘的萝卜稳定输送。

综上，通过收获机器人对垄内种植不齐的萝卜进行快速收获，收获效率高，且能够有效地提高产品质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种抓取式萝卜收获机器人，包括用以支撑收获机器人行走的履带行走装置和安装在履带行走装置上方的主机架，其特征在于：所述履带行走装置的上方设有安装在主机架底部的输送机构，所述主机架内由前向后依次安装有扶禾机构、采收机构和送料机构，所述送料机构架设在输送机构的上方，所述主机架的后端设有电池仓，所述扶禾机构用以扶起贴地的萝卜秧，所述采收机构用于拔取萝卜并进行切叶，所述送料机构用于将采收机构拔取的萝卜夹持并翻转导入输送机构内进行输送，所述电池仓内置蓄电池，用于各机构的供电；

所述送料机构架设在输送机构的上方，用以将采摘的萝卜导入输送机构内，包括夹持组件、安装组件、牵引组件和翻转组件，所述夹持组件滑动安装在安装组件的上方，所述牵引组件连接并驱动夹持组件，所述牵引组件还连接并驱动有与夹持组件配合的翻转组件，所述翻转组件用以将夹持组件夹持的萝卜翻转；

所述夹持组件包括安装板和两个对称铰接在安装板一端的夹持板以及安装在安装板顶面的导向框，所述安装板的另一端设有与导向框配合的驱动电机，所述驱动电机连接并驱动有与滑动安装于导向框内的驱动座，所述驱动座与夹持板通过连杆铰接，所述夹持板背离安装板的一端向下竖直连接有支杆，两个所述支杆相邻的一侧均转动连接有夹板；

所述牵引组件包括驱动电机和用以支撑驱动电机的第二安装架，所述驱动电机连接并驱动有与第二安装架滑动连接的齿条杆，所述齿条杆背离第二安装架的一端连接有与安装板活动连接的滑板；

所述翻转组件包括连接滑板并与安装板发生相对位移的支座以及多个啮合在支杆侧壁并驱动夹板转动的传动轮，最下方的所述传动轮与夹板的转动轴连接，所述支座贯穿安装板的一端设有连接杆，所述连接杆的两端均铰接有通过导向块滑动安装在夹持板顶面的传动杆，所述传动杆背离连接杆的一端与支杆顶端的传动轮铰接。

2.根据权利要求1所述的一种抓取式萝卜收获机器人，其特征在于：所述输送机构包括安装履带行走装置上方的传输组件以及架设在传输组件上方的辅助组件，所述传输组件用于输送采摘后的萝卜，所述辅助组件用于萝卜输送的辅助导向。

3.根据权利要求1所述的一种抓取式萝卜收获机器人，其特征在于：所述扶禾机构包括安装在主机架前端的摆动组件和调节组件，所述摆动组件内安装有扶禾组件，所述调节组件连接并驱动摆动组件，所述摆动组件用于扶禾组件安装，所述扶禾组件下探并接触地面，用于扶起贴地的萝卜秧，所述调节组件用于调节摆动组件和扶禾组件的倾角。

4.根据权利要求1所述的一种抓取式萝卜收获机器人，其特征在于：还包括设置在扶禾机构和采收机构之间的收拢机构，所述收拢机构包括两组输送组件，分别为第一输送组件和第二输送组件，两组输送组件结构一致且对称设置，所述第一组输送组件包括安装杆和安装在安装杆底端的电机架，所述电机架的顶部安装有位于安装杆一侧的电机，所述电机架的底部安装有第一皮带输送机，所述第一皮带输送机靠近扶禾机构的一端同轴连动有第二皮带输送机，所述电机架的前侧端面安装有连接第二皮带输送机的连接板，所述电机通过同步带连接并驱动第一皮带输送机和第二皮带输送机。

5.根据权利要求1所述的一种抓取式萝卜收获机器人，其特征在于：所述采收机构包括支撑机构、移动座、横移组件、竖移组件、纵移组件、拔取座、切叶组件和夹紧组件，所述支撑机构安装在主机架内，所述支撑机构内设有移动座，所述移动座竖直滑动连接有拔取座，所述横移组件连接并驱动移动座沿支撑机构横向移动，所述竖移组件连接并驱动拔取座竖直移动，所述纵移组件连接并驱动移动座沿支撑机构纵向移动，所述拔取座安装有切叶组件，所述拔取座的底端安装有夹紧组件，所述夹紧组件用于辅助切叶组件的夹持动作。

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