一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人制造技术

本发明专利技术涉及一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，包括平台，驱动装置，安装在平台上的升降装置，安装在升降装置上的机械臂，安装在机械臂输出端上的采摘手。将本机械人用于丘陵山区中，驱动装置带动整个平台在丘陵山区沿着齿条轨道移动，升降装置带动整个机械臂上升或下降，从而升高或降低采摘手的高度，适应不同茶叶的高度，然后第一旋转电机可以带动整个机械臂和采摘手绕着竖直方向旋转，机械臂可以扩大采摘手的采摘范围，然后第二电动推杆工作，实现剪断茶叶的茎秆并用夹紧器将茶叶夹住，然后放到合适的地方。本发明专利技术可以在丘陵山区中采摘茶叶，属于农业采摘机械的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人
本专利技术涉及农业采摘机械的
，尤其涉及一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人。
技术介绍
目前由于茶叶采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍然很低。国内茶叶采摘作业基本上还是靠手工完成。21世纪以后世界各国均面临老龄化问题，劳动力不仅成本高，而且还不容易得到。因此发展机械化收获技术，研究开发果蔬采摘机器人，具有重要的意义。国内外对于果蔬采摘机器人仍处于研究开发试验阶段，其实用化、商品化的进程仍很艰巨，主要原因之一就是机器人具体的结构设计与分析存在不足。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，可以在丘陵山区中采摘茶叶。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，包括平台，用于驱动平台移动的驱动装置，安装在平台上的升降装置，安装在升降装置上的机械臂，安装在机械臂输出端上的采摘手。进一步的是：驱动装置包括安装在平台上的驱动电机，安装在平台上的动力传递机构，驱动齿轮，固定安装的齿条轨道；驱动电机的输出端连接在动力传递机构的输入端上，驱动齿轮安装在动力传递机构的输出端上，驱动齿轮与齿条轨道相啮合。进一步的是：动力传递机构包括水平设置的第一链传动组件，减速器，竖直设置的第二链传动组件，传动轴；第一链传动组件的第一主动轮安装在驱动电机的输出端上，第一链传动组件的第一被动轮安装在减速器的输入端上，第二链传动组件的第二主动轮安装在减速器的输出端上，第二链传动组件的第二被动轮安装在传动轴上，驱动齿轮套装在传动轴上；平台上设有支撑架，支撑架固定在平台上，传动轴穿过支撑架。进一步的是：驱动齿轮包括两个竖直放置的圆盘和多个圆柱棒，圆柱棒的一端连接在一个圆盘上，圆柱棒的另一端连接在另一个圆盘上，多个圆柱棒沿着圆周方向均匀分布，多个圆柱棒与齿条轨道相啮合，圆盘的上端高于齿条轨道的下端。进一步的是：支撑架上设有转动式安装的导轮，导轮的两端设有径向突出部，径向突出部位于齿条轨道的外侧，径向突出部的下端低于齿条轨道的上端。进一步的是：升降装置包括安装在平台上的基架，剪叉式升降器，升降台，直推机构；剪叉式升降器下端的一边固定在基架上，剪叉式升降器下端的另一边设有下横推杆，下横推杆滑动式地安装在基架上，剪叉式升降器上端的一边固定在升降台上，剪叉式升降器上端的另一边设有上横推杆，上横推杆滑动式地安装在升降台上，直推机构的输出端连接在下横推杆上。进一步的是：直推机构包括第一电机、涡轮、蜗杆、第一齿轮、第一齿条；第一电机安装在升降台上，涡轮安装在第一电机的输出端上，涡轮与蜗杆相啮合，第一齿轮套装在蜗杆上，第一齿条滑动式地安装在升降台上，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条的端部固定在下横推杆上。进一步的是：机械臂包括安装在升降装置上的第一旋转电机，安装在第一旋转电机上的第一微型电机，竖向转动式安装的摇臂，第二微型电机，竖向转动式安装的摆臂，第一电动推杆，法兰，第二旋转电机；第一微型电机的输出端连接在摇臂上，摆臂的端部转动式地安装在摇臂上，第二微型电机的输出端连接在摆臂上，第一电动推杆安装在摆臂的端部上，法兰安装在第一电动推杆的端部上，第二旋转电机安装在法兰上，采摘手安装在第二旋转电机的输出端上。进一步的是：采摘手包括安装在第二旋转电机输出端上的支架，安装在支架上的第二电动推杆，对称布置的两根摇杆，对称布置的两根外连杆，对称布置的两根横压杆，对称布置的两根支撑杆；第二电动推杆的输出端设有横向杆，摇杆的一端与横向杆铰接，摇杆的另一端与外连杆铰接，外连杆的中部铰接在支架上，外连杆的一端与摇杆铰接，外连杆的另一端与横压杆的端部铰接，支撑杆的一端铰接在支架上，支撑杆的另一端铰接在横压杆上；相互靠近或远离的两根横压杆上均设有刀片和夹紧器。进一步的是：夹紧器包括支撑块、缓冲弹簧、压片；支撑块安装在横压杆上，缓冲弹簧的一端连接在支撑块上，缓冲弹簧的另一端连接在压片上；随着两根横压杆的相互靠近或远离，两片压片相互靠近或远离。总的说来，本专利技术具有如下优点：本专利技术适用于南方的丘陵山地茶园，很好地解放了在采茶上的劳动力。本专利技术只有一条齿条轨道，即巧妙地与单轨结合起来，使得茶叶采摘手可以通过单轨道移动，实现茶叶采摘的全面机械化。本专利技术的升降装置呈剪叉式，使得茶叶采摘手具有较高的稳定性；采用多功能机械臂，提高了茶叶采摘机械手的灵活性和可变向性。本专利技术采用了两级伺服电动推杆、摇臂和摆臂，使得茶叶采摘手的采摘范围得到较大幅度的提升。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是驱动装置第一方向的结构示意图。图3是驱动装置第二方向的结构示意图。图4是升降装置的结构示意图。图5是机械臂和升降装置的结构示意图。图6是采摘手的结构示意图。图7是采摘手的横压杆处的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：1为平台，2为驱动装置，3为升降装置，4为机械臂，5为采摘手，6为支撑座，2-1为驱动电机，2-2为第一主动轮，2-3为第一被动轮，2-4为减速器，2-5为第二主动轮，2-6为第二被动轮，2-7为传动轴，2-8为驱动齿轮，2-9为支撑架，2-10为齿条轨道，2-11为导轮，2-12为径向突出部，2-13为圆盘，2-14为圆柱棒，3-1为第一电机，3-2为涡轮，3-3为蜗杆，3-4为第一齿轮，3-5为第一齿条，3-6为第二滑槽，3-7为下横推杆，3-8为剪叉式升降器，3-9为限位块，3-10为第一滑槽，3-11为基架，3-12为升降台，4-1为第一旋转电机，4-2为第一微型电机，4-3为摇臂，4-4为第二微型电机，4-5为摆臂，4-6为第一电动推杆，4-7为法兰，4-8为第二旋转电机，5-1为支架，5-2为第二电动推杆，5-3为横向杆，5-4为摇杆，5-5为外连杆，5-6为横压杆，5-7为支撑杆，5-8为支撑块，5-9为压片，5-10为缓冲弹簧，5-11为刀片。结合图1所示，一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，包括平台，用于驱动平台移动的驱动装置，安装在平台上的升降装置，安装在升降装置上的机械臂，安装在机械臂输出端上的采摘手，支撑座。本专利技术中，驱动装置可以驱动平台直线往复移动，升降装置安装在平台的上端面，机械臂安装在升降装置的上端面，支撑座用于支撑驱动装置的齿条轨道。驱动装置驱动平台移动，从而实现采摘手的移动，升降装置进行升降，从而实现采摘手的升降，机械臂可以灵活转动，从而实现采摘手的转动，采摘手用来采摘茶叶。平台上设有遮雨棚。结合图1、图2、图3所示，驱动装置包括安装在平台上的驱动电机，安装在平台上的动力传递机构，驱动齿轮，固定安装的齿条轨道。齿条轨道固定安装在支撑座上，齿条轨道位于平台的下方，驱动电机的输出端连接在动力传递机构的输入端上，驱动齿轮安装在动力传递机构的输出端上，驱动齿轮位于齿条轨道的下方，驱动齿轮与齿条轨道相啮合。驱动电机的运转通过动力传递机构将动力传递给驱动齿轮，驱动齿轮又与齿条轨道相啮合，且齿条轨道是固定安装的，因此，驱动齿轮会直线走动，又因为动力传递机构是安装在平台上的，驱动齿轮的直线走动通过动力传递机构带动平台直线移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：包括平台，用于驱动平台移动的驱动装置，安装在平台上的升降装置，安装在升降装置上的机械臂，安装在机械臂输出端上的采摘手。

【技术特征摘要】
1.一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：包括平台，用于驱动平台移动的驱动装置，安装在平台上的升降装置，安装在升降装置上的机械臂，安装在机械臂输出端上的采摘手。2.按照权利要求1所述的一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：驱动装置包括安装在平台上的驱动电机，安装在平台上的动力传递机构，驱动齿轮，固定安装的齿条轨道；驱动电机的输出端连接在动力传递机构的输入端上，驱动齿轮安装在动力传递机构的输出端上，驱动齿轮与齿条轨道相啮合。3.按照权利要求2所述的一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：动力传递机构包括水平设置的第一链传动组件，减速器，竖直设置的第二链传动组件，传动轴；第一链传动组件的第一主动轮安装在驱动电机的输出端上，第一链传动组件的第一被动轮安装在减速器的输入端上，第二链传动组件的第二主动轮安装在减速器的输出端上，第二链传动组件的第二被动轮安装在传动轴上，驱动齿轮套装在传动轴上；平台上设有支撑架，支撑架固定在平台上，传动轴穿过支撑架。4.按照权利要求3所述的一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：驱动齿轮包括两个竖直放置的圆盘和多个圆柱棒，圆柱棒的一端连接在一个圆盘上，圆柱棒的另一端连接在另一个圆盘上，多个圆柱棒沿着圆周方向均匀分布，多个圆柱棒与齿条轨道相啮合，圆盘的上端高于齿条轨道的下端。5.按照权利要求3所述的一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：支撑架上设有转动式安装的导轮，导轮的两端设有径向突出部，径向突出部位于齿条轨道的外侧，径向突出部的下端低于齿条轨道的上端。6.按照权利要求1所述的一种丘陵山区轨道式茶叶采摘机械人，其特征在于：升降装置包括安装在平台上的基架，剪叉式升降器，升降台，直推机构；剪叉式升降器下端的一边固定在基架上，剪叉式升降器下端的另一边设有下横推杆，下横推杆滑动式地安装在基架上，剪叉式升降器上端的一边固定在升降台上，剪叉式...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟斌，刘佛良，张震邦，洪添胜，高婷，尹令，曹潘荣，黄亚辉，杨晓彬，郑桂州，张增博，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44