CN210470336U - 一种应用于丝瓜采摘的执行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及应用于丝瓜采摘的执行机构，包括：机械臂和末端执行器，所述机械臂包括依次连接的Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构，末端执行器固定在X轴伸缩机构的前端，末端执行器包括用于夹持丝瓜的夹具和用于切割丝瓜藤的切割装置，所述切割装置具有位于夹具上方的可转动的切割刀，通过所述切割刀切割丝瓜藤。执行机构采用圆柱型坐标的结构形式，结构简单，运动控制简便，坐标计算容易，定位精度高，采摘范围较广。
Description
技术领域
本实用新型涉及应用于丝瓜采摘的执行机构。
背景技术
由于中国社会经济结构和人口结构的转变，越来越少的人从事与农业活动，从而导致果蔬的劳动***格提高，进而导致果蔬价格的上涨。在果蔬的种植过程当中，需要人去观察果蔬是否成熟，并时不时的需要借助工具来帮助采摘，所以果蔬采摘作业也是一项繁重且单一的劳动活动。从当前来看，果蔬采摘作业是农业生产中最耗时、最费力的一个环节,属于劳动力密集型的工作。
为了实现机械化的大棚丝瓜采摘，本实用新型一种大棚应用于丝瓜采摘的执行机构。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服上述现有技术的缺点，提供一种应用于丝瓜采摘的执行机构。
本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于包括：机械臂和末端执行器，所述机械臂包括依次连接的Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构，所述末端执行器固定在X轴伸缩机构的前端，末端执行器包括用于夹持丝瓜的夹具和用于切割丝瓜藤的切割装置，所述切割装置具有位于夹具上方的可转动的切割刀，通过所述切割刀切割丝瓜藤。
丝瓜采摘的执行机构通过轴承连接在移动小车上，通过加强筋和底座来支撑机械臂。整个机械臂可进行360°旋转，可实现在一个位置上进行前后方向更大范围的采摘。机械臂由Z轴升降机构，Y轴平移机构和X轴伸缩机构组成，Z轴升降机构和Y轴平移机构是一种将导轨和丝杠一体化的结构，X轴伸缩机构连杆机构，可实现XYZ三个方向的移动。采摘末端执行器包括切割刀片和夹具，夹具可进行对丝瓜的抓取，然后切割刀通过旋转对丝瓜藤进行切断。
该执行机构采用圆柱型坐标的结构形式，结构简单，运动控制简便，坐标计算容易，定位精度高，采摘范围较广。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的作进一步说明。
图1是丝瓜采摘机器人主视图。
图2是丝瓜采摘机器人俯视图。
图3是丝瓜采摘机器人末端执行器示意图。
图中标号示意如下：
1-驱动电机，2-Y轴平移机构，3-切割刀，4-夹具， 5-X轴伸缩机构，6-加强筋，7-Z轴升降机构，8-轴承，9-底座，10-移动小车，11-支撑连接件，12-活动连杆，13-铰接连杆，14-夹持臂，15-执行电机。
具体实施方式
如图1-图3所示，本实施例应用于丝瓜采摘的执行机构，包括：机械臂和末端执行器。
机械臂包括依次连接的Z轴升降机构7、Y轴平移机构2和X轴伸缩机构5。Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构的行程分别为600mm*1100mm*1100mm。Z轴升降机构7具有受驱动电机1驱动的丝杆，所述丝杆上设置有与Y轴平移机构2固定的滑块；所述Y轴平移机构2具有导轨和与X轴伸缩机构5固定的滑块；X轴伸缩机构5为剪叉式伸缩机构。Z轴升降机构7的底部通过轴承可转动的设置于底座9上，底座9则设置在移动小车10上。为了提高机械臂的稳定性，Z轴升降机构7的背部设置有加强筋6。
末端执行器固定在X轴伸缩机构5的前端，由用于夹持丝瓜的夹具4和用于切割丝瓜藤的切割装置构成，具体包括支撑连接件11、活动连杆12、铰接连杆13、夹持臂14执行电机15、切割刀3和驱动该切割刀的舵机，执行电机15固定在支撑连接件11上，执行电机15的输出头依次经活动连杆12和铰接连杆13驱动所述夹持臂14。执行电机15驱动活动连杆12往前伸出，连杆13带动夹持器14做闭合状，实现末端执行器的抓取动作。反之，电机15驱动活动连杆12我往后缩回，实现夹持臂14做打开动作，实现末端执行器打开。夹持臂14套有橡胶指套，橡胶指套表面刻有仿人手手指指纹纹路。能够加大采取抓取时的摩擦力，从而能够减小手指抓取果实的加持力，更好保护丝瓜。
切割刀3和舵机构成了位于夹具4上方的切割装置，切割刀的旋转的行程为270°，通过切割刀切割丝瓜藤。当夹持器14处于抓取状时，舵机将驱动切割刀3快速旋转来切割果柄，将果蔬与果柄分离。切割刀片3采用市面上常见的不锈钢刀片，切割刀片和舵机采用直接链接的方式，便于后期刀片更换。
丝瓜采摘过程如下：
移动小车到达某一位置，通过移动Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构到达丝瓜位置，夹具夹取丝瓜，切割刀片进行丝瓜藤的切断，通过移动Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构将丝瓜放入瓜篮，采摘结束。
本实用新型的不局限于上述各实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于包括：机械臂和末端执行器，所述机械臂包括依次连接的Z轴升降机构（7）、Y轴平移机构（2）和X轴伸缩机构（5），所述末端执行器固定在X轴伸缩机构（5）的前端，末端执行器包括用于夹持丝瓜的夹具（4）和用于切割丝瓜藤的切割装置，所述切割装置具有位于夹具（4）上方的可转动的切割刀（3），通过所述切割刀切割丝瓜藤。
2.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：所述Z轴升降机构（7）具有受驱动电机（1）驱动的丝杆，所述丝杆上设置有与Y轴平移机构（2）固定的滑块；所述Y轴平移机构（2）具有导轨和与X轴伸缩机构（5）固定的滑块；X轴伸缩机构（5）为剪叉式伸缩机构。
3.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：Z轴升降机构（7）的底部通过轴承可转动的设置于底座（9）上。
4.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：底座（9）设置在移动小车（10）上。
5.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：Z轴升降机构（7）的背部设置有加强筋（6）。
6.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：所述末端执行器包括支撑连接件（11）、活动连杆（12）、铰接连杆（13）、夹持臂（14）、切割刀（3）和执行电机（15）组成，所述执行电机（15）固定在支撑连接件（11）上，执行电机（15）的输出头依次经活动连杆（12）和铰接连杆（13）驱动所述夹持臂（14）。
7.根据权利要求6所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：所述夹持臂（14）套有橡胶指套，橡胶指套表面刻有仿人手手指指纹纹路。
8.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：切割装置位于末端执行器上，主要由舵机和切割刀（3）组成。
9.根据权利要求1所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：切割刀的旋转的行程为270°。
10.根据权利要求8所述的应用于丝瓜采摘的执行机构，其特征在于：Z轴升降机构、Y轴平移机构和X轴伸缩机构的行程分别为600mm*1100mm*1100mm。
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| CN201921361468.8U CN210470336U (zh) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | 一种应用于丝瓜采摘的执行机构 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN210470336U true CN210470336U (zh) | 2020-05-08 |
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|---|---|
| CN (1) | CN210470336U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113261429A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-17 | 安徽农业大学 | 智能核桃采摘车 |
| CN115443811A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-12-09 | 盐城工学院 | 一种球形果蔬采摘机器人的末梢执行器 |
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2019
- 2019-08-21 CN CN201921361468.8U patent/CN210470336U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Granted publication date: 20200508 Termination date: 20210821 |