一种无线水果采摘器制造技术

本发明专利技术提供一种无线水果采摘器，包括：机械臂手爪模组，具有第一手爪，第一手爪一侧设有一第一刀片；第二手爪，第二手爪一侧设有一第二刀片，第一手爪、第二手爪，第一刀片、第二刀片均相对设置且能进行张开或闭合；伺服电机，连接第一手爪、第二手爪，并能根据指令驱动第一手爪、第二手爪张开或闭合。自由伸缩杆，其上端部与机械臂手爪模组连接。采摘控制模组，与机械臂手爪模组连接，包括一无线信号单元以及与无线信号单元连接的一控制单元，无线信号单元产生张开或闭合信号并将信号传递给控制单元，控制单元根据所述信号生成张开或闭合指令，并将该张开或闭合指令下达给机械臂手爪模组。

A wireless fruit picker

The invention provides a wireless fruit picker, including a robot arm claw module, a first claw with a first blade on one side of the first claw, a second hand claw, a second blade on one side of the second hand, the first hand, the second hand, the first blade, and the second blade all relatively set and can be opened or closed. The servo motor connects the first and second claws, and can drive the first and second claws open or close according to instructions. The upper part of the free telescopic rod is connected with the mechanical arm paw module. The picking control module is connected to the arm's claw module, including a wireless signal unit and a control unit connected to the wireless signal unit. The wireless signal unit generates open or closed signals and transfers the signal to the control unit, and the control unit generates open or closed instructions according to the signal, and open or close the signal. The joint instruction is given to the manipulator's claw module.

【技术实现步骤摘要】
一种无线水果采摘器
本专利技术涉及水果采摘装置领域，尤其涉及一种无线水果采摘器。
技术介绍
通过对现实果农采摘水果实地调查发现：目前水果的采摘大多数还是人力采摘，遇到高处的果实，人力的解决方法就是利用梯子架在树干上达到高度后人工爬上梯子对高处果实进行采摘，这样的采摘方式一方面大大增加了采摘果实时的危险性，另一方面也增加了时间，人力，金钱成本，如果采摘过程中梯子支撑不稳定就会发生巨大的安全隐患，同时采摘效率也较为低下。目前市场上也能找到一种机械式水果采摘器，由操作杆、钢环、剪刀等组成，作业时，把操作杆上端的钢环套住待采摘的果实，拉拽操作杆，果柄或果枝自动滑进“V”形剪刀口内，并在拉力的作用下被切断。这种采摘器在采摘过程中容易刮到果实，破坏果皮影响销售，并且由于果柄坚韧通过机械操控剪刀无法一次将其剪断。此类采摘器完全依赖机械控制，操作不便，也比较费力，灵敏度也较差。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种无线水果采摘器，包括：机械臂手爪模组，具有第一手爪，所述第一手爪一侧设有一第一刀片；第二手爪，所述第二手爪一侧设有一第二刀片，所述第一手爪、第二手爪，所述第一刀片、第二刀片均相对设置且能进行张开或闭合；伺服电机，连接所述第一手爪、第二手爪，并能根据指令驱动所述第一手爪、第二手爪张开或闭合；自由伸缩杆，其上端部与所述机械臂手爪模组连接。采摘控制模组，与所述机械臂手爪模组连接，包括一无线信号单元以及与所述无线信号单元连接的一控制单元，所述无线信号单元产生张开或闭合信号并将信号传递给所述控制单元，所述控制单元根据所述信号生成张开或闭合指令，并将该张开或闭合指令下达给所述机械臂手爪模组；在进行水果采摘时，采摘人通过无线信号单元产生闭合信号，所述控制单元接收闭合信号并发出闭合指令，所述机械臂手爪模组中的伺服电机根据闭合指令驱动所述第一手爪、第二手爪闭合从而夹紧水果，所述第一刀片、第二刀片闭合以产生剪切力，剪断水果果柄从而实现水果采摘。本专利技术采用无线信号单元控制机械臂手爪模组，通过伺服电机驱动刀片产生剪切力，通过第一手爪与第二手爪夹紧水果，大幅增加采摘灵敏度，极大地改善传统机械采摘器费力大、效率低、操作不便等缺点，不仅提高了采摘效率且降低安全风险。为了避免在采摘水果的过程中伤害水果表皮，且保证能够准确的将果柄剪断，本专利技术创新了传统的机械操作和采摘器手爪，将剪刀和手爪两者相互结合，并用伺服电机分别操控手爪张开与闭合，以避免传统机械操控带来的费时费力、效率低等弊端。本专利技术舍弃传统机械杆传动，采用无线信号单元传输信号，驱动电机完成电动采摘动作。本专利技术中的无线水果采摘器操作简单方便、性能可靠、工作稳定、功能强大、使用方便快捷。附图说明图1为为本专利技术实施例提供的无线水果采摘器的结构示意图。图2为图1中的无线水果采摘器中的机械臂手爪模组结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参考图1与图2，图1为本专利技术实施例提供的无线水果采摘器的结构示意图，图2为图1中的无线水果采摘器中的机械臂手爪模组结构示意图，在图1中，无线水果采摘器1主要包括三大模组：机械臂手爪模组10，自由伸缩杆20以及采摘控制模组30。如图1与图2所示，机械臂手爪模组10包括第一手爪101、第二手爪102以及伺服电机103，第一手爪101一侧设有一第一刀片104；第二手爪102一侧设有一第二刀片105，第一手爪101与第二手爪102，第一刀片104与第二刀片105均相对设置且能进行张开与闭合；第一手爪101与第二手爪102的长度根据被采摘水果直径进行定制调整，对于普通苹果，梨子以及橙子等，手爪长度优选为21.5cm，第一手爪与第二手爪极限张开口宽度优选为23cm但并不以此为限。第一刀片104与第二刀片105的作用是用来剪切带有果柄的果实，例如橘子、橙子、桃子等。刀片采用高速钢作为材料制成，这种钢具有高硬度和高耐磨性，用这种钢做的刀片硬度大，锋利，可以轻易的剪断橘子、橙子、桃子等带有果柄的果实。刀片可以固定在手爪侧边，也可以设计为可拆卸式结构，再通过螺丝，卡扣等可拆卸的连接方式固定在在手爪上。伺服电机103连接第一手爪101与第二手爪102，并能根据指令驱动第一手爪101与第二手爪102张开或闭合，伺服电机103既可以只设置一个，用于控制手爪的张开或闭合，也可以设置两个或两个以上，一个伺服电机控制手爪左右张开或闭合，另一个伺服电机控制手爪上下移动，或者根据设计需要选择其它组合方式。为了降低成本并控制水果采摘器的重量，优选设置一个伺服电机103。自由伸缩杆20，其上端部201与所述机械臂手爪模组10连接。考虑到不同品种的果树高低各不相同，本专利技术采用能够自由调节伸缩杆长度的机械式伸缩结构，自由伸缩杆20的长度能够在1.1至2.7米之间自由调节，并且杆的材料是选用超强度碳素非金属固体材料，能够承受高强度工作要求。为避免伸缩杆伸长后手持端力臂过大，受力困难，可在自由伸缩杆下端部202采用杠杆平衡原理，设置一便携肘辅助装置(图未示)，便携肘辅助装置包括一横杆，所述横杆的一端设有一肘托，横杆中部设置一手柄，肘托与手柄之间的距离小于常人手臂的长度，如可设计为15-20cm，肘托为半圆形或圆形，人的手臂穿过肘托托住横杆一端，手掌握住手柄，横杆另一端可拆卸式连接自由伸缩杆20。便携肘辅助装置可在自由伸缩杆20伸长后增加下端部202的力臂长度，减少手臂的所需力，从而增加手持稳定性，避免由于晃动无法对准水果的尴尬，提高了采摘的灵敏度与效率。同时，便携肘辅助装置由于将手臂肘部作为固定支点，使得采摘人能够单手操作水果采摘器，使得双手操作两台水果采摘器成为可能，大幅提升采摘水果的效率。容易理解的是，便携肘辅助装置可以采用与自由伸缩杆20分离，在进行采摘时再组装的可拆卸式设计，也可以与自由伸缩杆20一体化设计。采摘控制模组30，与机械臂手爪模组10连接，包括一无线信号单元301以及与无线信号单元连接的一控制单元302，无线信号单元301根据采摘人给出的指令产生张开或闭合信号并将信号传递给控制单元302，控制单元302根据信号给出张开或闭合指令，并将该张开或闭合指令下达给机械臂手爪模组10。无线信号单元301进一步包括一无线接收模块301B与一无线产生模块301A，无线接收模块301B设置于所述自由伸缩杆20上，并连接控制单元302。无线接收模块301B通常设置于自由伸缩杆20的上部，也可以设置于伸缩杆的其它部位，只需要保证无线接收模块301B与控制单元302信号连通即可，比如设置于伸缩杆中部，通过在伸缩杆中设置一有线光纤，连通控制单元302与无线接收模块301B。更具体地，无线接收模块301B可采用RX-C6超外差无线接收模块。无线产生模块301A可以设置于自由伸缩杆下端部，即手持部位，例如设计2个按钮，一个发出张开命令，另一个发出闭合命令。当然，无线产生模块301A也可以单独为一个独立的遥控器，类似于摩托车或汽车的遥控钥匙，解锁与锁车功能按钮对应设计为手爪展开或闭合按钮。同时，无线产生模块301A也可以集成在手机端，通过手机端AP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线水果采摘器，其特征在于，包括：机械臂手爪模组，具有第一手爪，所述第一手爪一侧设有一第一刀片；第二手爪，所述第二手爪一侧设有一第二刀片，所述第一手爪、第二手爪，所述第一刀片、第二刀片均相对设置且能进行张开或闭合；伺服电机，连接所述第一手爪、第二手爪，并能根据指令驱动所述第一手爪、第二手爪张开或闭合；自由伸缩杆，其上端部与所述机械臂手爪模组连接。采摘控制模组，与所述机械臂手爪模组连接，包括一无线信号单元以及与所述无线信号单元连接的一控制单元，所述无线信号单元产生张开或闭合信号并将信号传递给所述控制单元，所述控制单元根据所述信号生成张开或闭合指令，并将该张开或闭合指令下达给所述机械臂手爪模组；在进行水果采摘时，采摘人通过无线信号单元产生闭合信号，所述控制单元接收闭合信号并发出闭合指令，所述机械臂手爪模组中的伺服电机根据闭合指令驱动所述第一手爪、第二手爪闭合从而夹紧水果，所述第一刀片、第二刀片闭合以产生剪切力，剪断水果果柄从而实现水果采摘。

【技术特征摘要】
1.一种无线水果采摘器，其特征在于，包括：机械臂手爪模组，具有第一手爪，所述第一手爪一侧设有一第一刀片；第二手爪，所述第二手爪一侧设有一第二刀片，所述第一手爪、第二手爪，所述第一刀片、第二刀片均相对设置且能进行张开或闭合；伺服电机，连接所述第一手爪、第二手爪，并能根据指令驱动所述第一手爪、第二手爪张开或闭合；自由伸缩杆，其上端部与所述机械臂手爪模组连接。采摘控制模组，与所述机械臂手爪模组连接，包括一无线信号单元以及与所述无线信号单元连接的一控制单元，所述无线信号单元产生张开或闭合信号并将信号传递给所述控制单元，所述控制单元根据所述信号生成张开或闭合指令，并将该张开或闭合指令下达给所述机械臂手爪模组；在进行水果采摘时，采摘人通过无线信号单元产生闭合信号，所述控制单元接收闭合信号并发出闭合指令，所述机械臂手爪模组中的伺服电机根据闭合指令驱动所述第一手爪、第二手爪闭合从而夹紧水果，所述第一刀片、第二刀片闭合以产生剪切力，剪断水果果柄从而实现水果采摘。2.如权利要求1所述的无线水果采摘器，其特征在于，所述无线信号单元包括一无线接收模块与一无线产生模块，所述无线接收模块设置于所述自由伸缩杆上并连接所述控制单元。3.如权利要求2所述的无线水果采摘器，其特征在于，所述无线产生模块设置于自由伸缩杆的下端部、和/或单独为一独立的采摘遥控器、又和/或整合于手机中。4.如权利要求1所述的无线水果采摘器，其特征在于，所述自由伸缩杆采用机械式伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鸣，李实懿，
申请(专利权)人：集美大学诚毅学院，
类型：发明
国别省市：福建,35