一种水果采摘辅助机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种水果采摘辅助机械手，夹持包络机构和旋转机构，夹持包络机构连接在旋转机构上，用于旋转抓取水果，所述的旋转机构包括中部带有滚动轴承的圆盘，所述滚动轴承连接支撑管，所述圆盘卡合固定在外壳中，与外壳同步转动。本发明专利技术机构紧凑、操作简单，通过滚动轴承实现机械手夹持与旋转运动的分离，将滚动轴承安装于内升降管与圆盘之间，保证了夹持包络机构的夹持运动时不会干涉其旋转运动，同样，旋转运动时不会干涉到夹持运动，其造价便宜可以方便实现水果的采摘，保障水果不会掉落损坏。

A fruit picking auxiliary manipulator

The invention discloses a fruit picking auxiliary manipulator, holding an enveloping mechanism and a rotating mechanism. The clamping envelope is connected to a rotating mechanism to grab the fruit. The rotating mechanism includes a disc with a rolling bearing in the middle. The rolling bearing is connected to the supporting tube, and the disc is stuck in the shell. Rotate synchronously with the shell. The mechanism of the invention is compact and simple in operation. It separates the holding and rotating motion of the manipulator through the rolling bearing. The rolling bearing is installed between the inner lifting pipe and the disc, which ensures that the holding envelope will not interfere with the rotation movement when holding the holding movement. The cost of the holding is not interfered with the holding movement and its cost. Cheap can facilitate fruit picking, ensuring that fruits will not fall down.

【技术实现步骤摘要】
一种水果采摘辅助机械手
本专利技术提供一种水果采摘工具领域，具体为一种水果采摘辅助机械手。
技术介绍
果树的树形复杂，与稻作等相比机械化进程迟缓。国内外很多水果采摘装置都是利用敲打树干，利用水果自重下落然后收集的方式进行采摘。然而，这种方式必然有一种缺点，就是不能保证果树上的每一颗水果都能下落。并且，通常果树高至3~5米，这种情况很难让农业人员方便地采集剩下的果实。而另外一些智能水果采摘机器人的制作成本则相对昂贵。因此，本专利技术具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种设计合理、结构简单、使用方便的水果采摘辅助机械手；能够解决上述高处水果不易采摘问题。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种水果采摘辅助机械手，夹持包络机构和旋转机构，夹持包络机构连接在旋转机构上，用于旋转抓取水果，所述的旋转机构包括中部带有滚动轴承的圆盘，所述滚动轴承连接支撑管，所述圆盘卡合固定在外壳中，可与外壳同步转动。进一步的，所述的夹持包络机构为三爪式五杆联抓取部，三爪式五杆联抓取部包括驱动杆、摇杆、第二连接杆、第一连接杆和包络杆；三个所述的驱动杆的下端均匀分布连接在圆盘上，所述的摇杆的中部转动连接在外壳上，驱动杆的上端连接在摇杆的内侧端，第二连接杆的下端连接在摇杆的中部，第一连接杆的下端连接在摇杆的外侧端，第二连接杆和第一连接杆的上端均连接在包络杆上。进一步的，所述的包络杆和第二连接杆内侧设有橡皮层，包络时既可以固定水果的位置，又保证了水果质量不会受到损害。进一步的，所述的支撑管包括外支撑管和内升降管，内升降管沿外支撑管内部上下调节，所述的内升降馆设置弹性按钮，外支撑管设有限位槽，用于配合弹性按钮的位置调节。进一步的，内升降管上的弹性按钮采用限位槽式固定，内嵌于外支撑管，用来控制内升降管的运动，按下时可上下移动，松开时，利用外支撑管上的间隔小圆孔型的限位槽，使装置自锁固定。进一步的，进一步的，所述的外支撑管上部设置环形支撑槽，支撑槽支撑上方外壳，内升降管的上部套接带有滚动轴承的圆盘，圆盘底部与外壳内壁之间设有弹簧，用于内升降管的复位。进一步的，外支撑管外壁转动连接一旋转摇杆，旋转摇杆的自由端连接尼龙绳的一端，尼龙绳另一端缠绕连接在外壳上，尼龙绳处于紧绷状态，所述支撑管外壁还设有一个定滑轮，用于改变尼龙绳方向。进一步的，所述支撑槽内设有发条弹簧，发条弹簧环绕外壳下部，一端连接支撑槽，一端连接外壳，用于外壳旋转后复位。进一步的，所述的圆盘圆周上均匀设置3个凹槽，凹槽和凸出部间隔设置，所述的驱动杆设置在凹槽部上方，所述的外壳与圆盘对应设置，所述圆盘卡合在外壳中。本专利技术按住弹性按钮，使其解锁，可沿竖直方向运动，当下拉弹性按钮，可使内升降管下降，带动与之相连的圆盘下降，从而拉动夹持包络机构，实现对水果的夹持包络。本专利技术的夹持包络机构，通过下降的圆盘给驱动杆提供下降的驱动力，带动摇杆转动，摇杆带动第一连接杆、第二连接杆下移，第一连接杆、第二连接杆带动包络杆转动收紧，形成夹持，包络。本专利技术拉动旋转遥杆，通过定滑轮改变施加力的方向，通过尼龙绳实现力的传递，带动外壳的整体转动，外壳绕着中心旋转，完成拧断果茎的动作；当松开旋转遥杆，由存放于支撑槽的发条弹簧提供恢复力，使装置回到初始状态。有益效果：本专利技术通过滚动轴承实现机械手夹持与旋转运动的分离，将滚动轴承安装于内升降管与圆盘之间，保证了夹持包络机构的旋转运动不会干涉其夹持运动，本专利技术机构紧凑、操作简单，其造价便宜可以方便实现水果的采摘，保障水果不会掉落损坏。附图说明图1为本专利技术的局部三维建模图；图2为本专利技术的俯视图；图3为本专利技术A-A的剖视图；图4为本专利技术的夹持部分简图；图5为本专利技术的夹持水果时的示意图；图6为本专利技术的外支撑管限位槽；其中：1-内升降管、2-外支撑管、3-发条弹簧、4-支撑槽、5-圆盘、6-滚动轴承、7-外壳、8-夹持包络机构、9-橡胶层、10-弹簧、11-定滑轮、12-尼龙绳、13-旋转遥杆、14-弹性按钮、15-限位槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1、2和3所示，本实施例提供了：一种水果采摘辅助机械手，夹持包络机构8和旋转机构，夹持包络机构8连接在旋转机构上，用于旋转抓取水果，所述的旋转机构包括中部带有滚动轴承6的圆盘5，所述滚动轴承6连接支撑管，所述的圆盘5圆周上均匀设置3个凹槽，凹槽和凸出部间隔设置，所述的驱动杆81设置在凹槽部上方，所述的外壳7与圆盘5对应设置，所述圆盘5卡合在外壳7中，与外壳7同步转动，滚动轴承采用双深沟球轴承，承受较大的载荷。如图4和图5所示，本实施例所述的夹持包络机构8为三爪式五杆联抓取部，三爪式五杆联抓取部包括驱动杆81、摇杆82、第一连接杆83、第二连接杆84和包络杆85；第一连接杆83长于第二连接杆84,外壳7上设有用于驱动杆81伸出的空隙，三个所述的驱动杆81的下端均匀分布连接在圆盘5上，所述的摇杆82的中部转动连接在外壳7上，驱动杆81的上端连接在摇杆82的内侧端，第二连接杆84的下端连接在摇杆82的中部，第一连接杆83的下端连接在摇杆82的外侧端，第二连接杆84和第一连接杆83的上端均连接在包络杆85上；所述的包络杆85和第二连接杆84内侧设有橡皮层9，包络时既可以固定水果的位置，又保证了水果质量不会受到损害。B位置为夹持包络机构的初始位置，C位置为夹持包络机构的包络位置，夹持包络机构，通过下降的圆盘给驱动杆提供下降的驱动力，带动摇杆转动，摇杆带动第一连接杆、第二连接杆下移，第一连接杆、第二连接杆带动包络杆转动收紧，从B位置到C位置形成夹持包络。本实施例所述的支撑管包括外支撑管2和内升降管1，内升降管1沿外支撑管2内部上下调节，所述的内升降馆设置弹性按钮14，外支撑管2设有限位槽15，用于配合弹性按钮14的位置调节；内升降管1上的弹性按钮14采用限位槽15式固定，内嵌于外支撑管2，用来控制内升降管1的运动，按下时可上下移动，松开时，利用外支撑管2上的间隔小圆孔型的限位槽15，使装置自锁固定；所述的外支撑管2上部设置环形支撑槽4，环形支撑槽4为一个带有开口的的支撑箱体，外支撑管上沿设有环形支撑部，用于放置固支撑槽，支撑槽4支撑上方外壳7，支撑槽4内部设有与外壳7下端对应的滑槽，外壳7下端通过支撑槽开口放置于滑槽内旋转，内升降管1的上部套接带有滚动轴承6的圆盘5，圆盘5底部与外壳7内壁之间设有弹簧10，用于内升降管1的复位；当內升降管固定后，內升降管与滚动轴承是紧配合，滚动轴承与圆盘是紧配合，从而固定圆盘，然后圆盘与弹簧之间是固定连练，但由于弹簧所以左右不稳定，又把外壳下方插入到有间隙的支撑槽中使其稳定。如图6所示，外支撑管上的间隔小圆孔型的限位槽15，限位槽15用于配合弹性按钮卡合限位。本实施例的外支撑管2外壁转动连接一旋转摇杆13，旋转摇杆13的自由端连接尼龙绳12的一端，尼龙绳12另一端缠绕连接在外壳7上，外壳下端一体设置一个圆环，用于连接尼龙绳，圆环的初始位置距离定滑轮最远，尼龙绳12处于紧绷状态，所述支撑管外壁还设有一个定滑轮11，支撑管外壁设置一个L形固定座固定定滑轮，用于改变尼龙绳12方向；所述支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果采摘辅助机械手，其特征在于，夹持包络机构和旋转机构，夹持包络机构连接在旋转机构上，用于旋转抓取水果，所述的旋转机构包括中部带有滚动轴承的圆盘，所述滚动轴承连接支撑管，所述圆盘卡合固定在外壳中，与外壳同步转动。

【技术特征摘要】
1.一种水果采摘辅助机械手，其特征在于，夹持包络机构和旋转机构，夹持包络机构连接在旋转机构上，用于旋转抓取水果，所述的旋转机构包括中部带有滚动轴承的圆盘，所述滚动轴承连接支撑管，所述圆盘卡合固定在外壳中，与外壳同步转动。2.根据权利要求1所述的一种水果采摘辅助机械手，其特征在于，所述的夹持包络机构为三爪式五杆联抓取部，三爪式五杆联抓取部包括驱动杆、摇杆、第二连接杆、第一连接杆和包络杆；三个所述的驱动杆的下端均匀分布连接在圆盘上，所述的摇杆的中部转动连接在外壳上，驱动杆的上端连接在摇杆的内侧端，第二连接杆的下端连接在摇杆的中部，第一连接杆的下端连接在摇杆的外侧端，第二连接杆和第一连接杆的上端均连接在包络杆上。3.根据权利要求1所述的一种水果采摘辅助机械手，其特征在于，所述的支撑管包括外支撑管和内升降管，内升降管沿外支撑管内部上下调节。4.根据权利要求3所述的一种水果采摘辅助机械手，其特征在于，所述的外支撑管上部设置环形支撑槽，支撑槽支撑上方外壳，内升降管的上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱弈晨，汪硕，唐亚鸣，袁舒欣，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32