自动攀爬采摘装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了自动攀爬采摘装置。由于水果树生长不规则，树枝较脆，手工水果采摘具有一定的危险性。本实用新型专利技术包括上机架、下机架、升降机构、上攀爬机构、下攀爬机构和摘取机构。升降机构包括导杆、导套、升降丝杠、升降螺母和第一驱动组件。上攀爬机构及下攀爬机构均包括第二驱动组件、偏转传动组件、转轴和抱合组件。摘取机构包括第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一摘取臂、第二摘取臂、电动手爪、第一摘取舵机和第二摘取舵机。本实用新型专利技术能够实现向上攀爬的功能，且伸缩式的采摘机构能够采摘较大范围内的果实。本实用新型专利技术能够绕树干的周向运动，进而避开爬行路径上的树枝。

Automatic climbing picking device

The utility model discloses an automatic climbing picking device. Because fruit trees grow irregularly and branches are crisp, picking fruit with hand fruit is dangerous. The utility model comprises an upper rack, a lower rack, a lifting mechanism, an upper climbing mechanism, a lower climbing mechanism and a picking mechanism. The lifting mechanism comprises a guide rod, a guide sleeve, a lifting screw, a lifting nut and a first driving component. Both the climbing mechanism and the climbing mechanism include a second driving assembly, a deflection transmission assembly, a rotating shaft and a clamping assembly. The picking mechanism comprises a first electric pusher, a second electric pusher, a third electric pusher, a first picking arm, a second picking arm, an electric gripper, a first picking rudder and a second picking rudder. The utility model can realize the function of climbing upward, and the telescopic picking mechanism can pick fruit in a large range. The utility model can move around the circumference of the trunk so as to avoid the branches on the crawling path.

【技术实现步骤摘要】
自动攀爬采摘装置
本技术属于水果采摘
，具体涉及一种自动攀爬采摘装置。
技术介绍
水果采摘是水果作业的一个重要环节，目前我国水果采摘主要靠手工操作来完成。但是我国水果种植以山地栽培居多，地形复杂多变，有的水果甚至生长在悬崖上，而且由于水果树生长不规则，树枝较脆，手工水果采摘具有一定的危险性，近年来常有因水果采摘出事故的报道。由于水果采摘成熟期较短，农村劳动力老龄化导致采摘人手不足，水果来不及采摘，大大影响了水果的产量以及水果的规模化种植。随着水果需求的不断增加，急需实现水果生产的自动化与专业化，水果自动采摘已成为水果作业的主流发展趋势，开展水果采摘机械化作业的研究显得非常必要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自动攀爬采摘装置。本技术包括上机架、下机架、升降机构、上攀爬机构、下攀爬机构和摘取机构。所述的上机架位于下机架的正上方。所述的升降机构包括导杆、导套、升降丝杠、升降螺母和第一驱动组件。所述的升降丝杠支承在上机架上。所述的升降螺母固定在下机架上。升降丝杠与升降螺母构成螺旋副。升降丝杠由第一驱动组件驱动。所示导杆的顶端与上机架固定。所述的导套与下机架固定。导杆与导套构成滑动副。所述的上攀爬机构及下攀爬机构均包括第二驱动组件、偏转传动组件、转轴和抱合组件。所述的抱合组件包括抱合架、抱合电机、抱合螺杆、抱合螺母、连接杆、翻转块和抱合爪体。所述的抱合螺杆支承在抱合架上。抱合螺杆由抱合电机驱动。所述的抱合螺母与抱合架构成滑动副，与抱合螺杆构成螺旋副。两根连接杆的一端均与抱合螺母铰接，另一端与两个翻转块的内端分别铰接；两个翻转块的中部均与抱合架构成转动副，外端与两个抱合爪体分别固定。所述的偏转传动组件包括摇板、第一连杆和第二连杆。所述第一连杆及第二连杆的一端均与摇板铰接，第二连杆的另一端与抱合架铰接；第一连杆的另一端上开设有偏转滑槽；所述的抱合架上固定有滑柱；所述的滑柱位于偏转滑槽内；滑柱的直径等于偏转滑槽的槽宽。摇板与转轴固定。转轴由第二驱动组件驱动。上攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第一弧形滑槽构成滑动副；下攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第二弧形滑槽构成滑动副。上攀爬机构内的转轴支承在上机架上。下攀爬机构内的转轴支承在下机架上。所述的摘取机构包括第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一摘取臂、第二摘取臂、电动手爪、第一摘取舵机和第二摘取舵机。所述第一电动推杆的外壳与上机架固定。第一电动推杆的推出杆与第一摘取舵机固定。第一摘取舵机的输出轴与第二电动推杆的外壳固定。第二电动推杆的推出杆与第三电动推杆的外壳固定。第三电动推杆的推出杆与第一摘取臂的一端固定。第一摘取臂的另一端与第二摘取臂的一端通过铰接轴铰接。第二摘取臂由第二摘取臂驱动。第二摘取臂的另一端安装有电动手爪。进一步地，所述上攀爬机构内的抱合爪体由上固定柱和两片上爪片组成。间隔设置的两片上爪片通过上固定柱相互固定。两片上爪片均呈圆弧形，且内端均与上攀爬机构内的翻转块固定。所述下攀爬机构内的抱合爪体由下固定柱和四片下爪片组成。四片下爪片沿竖直方向依次排列设置。四片下爪片通过下固定柱相互固定。下爪片均呈圆弧形。位于最底处的下爪片和位于次底处的下爪片的内端均与下攀爬机构内的翻转块固定。进一步地，所述的升降丝杠共有两根。所述的升降螺母共有两个。两根升降丝杠与两个升降螺母分别构成螺旋副。所述的第一驱动组件包括升降电机、第一带轮、第二带轮和第一传动带。所述的升降电机固定在上机架上。所述的第一带轮与升降电机的输出轴固定。第一驱动组件共有两个。两个第一驱动组件内的第二带轮与两根升降丝杠分别固定。进一步地，所述的第二驱动组件包括偏转电机、第三带轮、第四带轮和第二传动带。所述的第三带轮与偏转电机的输出轴固定。所述的第四带轮与转轴固定。第三带轮与第四带轮通过第二传动带连接。所述上攀爬机构内的偏转电机固定在上机架上。所述下攀爬机构内的偏转电机固定在下机架上。进一步地，所述的抱合电机与抱合架固定。所述抱合螺杆的一端与抱合电机的输出轴固定。两个抱合爪体均呈圆弧形，且凹部相对设置。进一步地，所述的偏转传动组件共有两个。两个偏转传动组件内的摇板与转轴的两端分别固定。进一步地，所述第一摘取臂、第二摘取臂的铰接轴与第二摘取臂固定。所述的第二摘取舵机与第一摘取臂固定。第二摘取舵机的输出轴与铰接轴固定。进一步地，所述第一电动推杆的推出杆轴线与第一摘取舵机的输出轴轴线垂直。第二电动推杆的推出杆轴线与第三电动推杆的推出杆轴线垂直。所述的电动手爪包括手爪架、摘取爪、摘取轴、齿轮和第三摘取舵机。所述的手爪架与第二摘取臂固定。两个摘取爪与两根摘取轴分别固定。平行设置的两根摘取轴均支承在手爪架上。两根摘取轴均固定有齿轮。两个齿轮啮合。所述的第三摘取舵机固定在手爪架上。第三摘取舵机的输出轴与其中一根摘取轴固定。本技术具有的有益效果是：1、本技术通过上下两个抱合组件交替抱紧树干的方式，实现向上攀爬的功能。伸缩式的采摘机构能够采摘较大范围内的果实。2、本技术内的上下抱合组件能够绕树干转动，使得本技术能够绕树干的周向运动，进而避开爬行路径上的树枝。3、本技术的抱合爪体采用多层薄片式连接设计，大大提升了爪体与树的摩擦力。抱合组件的采用螺杆滑块驱动，具有自锁能力。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术拆去摘取机构的结构示意图；图3为本技术中下攀爬机构的立体图；图4为本技术中抱合组件的立体图；图5为本技术中抱合组件的运动简图；图6为本技术中弧形凸起与第一弧形槽、第二弧形槽配合的位置示意图；图7为本技术中下攀爬机构向一侧偏转的示意图；图8为本技术中下攀爬机构向与图7相反的那侧偏转的示意图；图9为本技术中摘取机构的立体图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，自动攀爬采摘装置，包括上机架1、下机架2、升降机构3、上攀爬机构4、下攀爬机构5和摘取机构6。上机架1位于下机架2的正上方。如图1和2所示，升降机构3包括导杆3-1、导套3-2、升降丝杠3-3、升降螺母3-4和第一驱动组件3-5。竖直设置的两根升降丝杠3-3的顶端均支承在上机架上。两个升降螺母3-4均固定在下机架上。两根升降丝杠3-3与两个升降螺母3-4分别构成螺旋副。竖直设置的三根导杆3-1的顶端与上机架的三个侧面分别固定，三个导套3-2与下机架的三个侧面分别固定。三根导杆3-1与三个导套3-2分别构成滑动副。第一驱动组件3-5包括升降电机、第一带轮、第二带轮和第一传动带。升降电机固定在上机架上。第一带轮与升降电机的输出轴固定。第一驱动组件3-5共有两个。两个第一驱动组件3-5内的第二带轮与两根升降丝杠3-3分别固定。两个升降电机同步转动，即可使得上机架与下机架的间距发生变化，从而实现攀爬。如图1、2、3、4、5和6所示，设置在上机架1内的上攀爬机构4及设置在下机架2内的下攀爬机构5均包括第二驱动组件、偏转传动组件、转轴5-2和抱合组件。抱合组件包括抱合架5-3、抱合电机5-4、抱合螺杆5-5、抱合螺母5-6、连接杆5-7、翻转块5-8和抱合爪体5-9。抱合电机5-4与抱合架5-3固定。抱合螺杆5-5支承在抱合架5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动攀爬采摘装置，包括上机架、下机架、升降机构、上攀爬机构、下攀爬机构和摘取机构；其特征在于：所述的上机架位于下机架的正上方；所述的升降机构包括导杆、导套、升降丝杠、升降螺母和第一驱动组件；所述的升降丝杠支承在上机架上；所述的升降螺母固定在下机架上；升降丝杠与升降螺母构成螺旋副；升降丝杠由第一驱动组件驱动；所示导杆的顶端与上机架固定；所述的导套与下机架固定；导杆与导套构成滑动副；所述的上攀爬机构及下攀爬机构均包括第二驱动组件、偏转传动组件、转轴和抱合组件；所述的抱合组件包括抱合架、抱合电机、抱合螺杆、抱合螺母、连接杆、翻转块和抱合爪体；所述的抱合螺杆支承在抱合架上；抱合螺杆由抱合电机驱动；所述的抱合螺母与抱合架构成滑动副，与抱合螺杆构成螺旋副；两根连接杆的一端均与抱合螺母铰接，另一端与两个翻转块的内端分别铰接；两个翻转块的中部均与抱合架构成转动副，外端与两个抱合爪体分别固定；抱合架的底面上设置有弧形凸起；所述的偏转传动组件包括摇板、第一连杆和第二连杆；所述第一连杆及第二连杆的一端均与摇板铰接；第二连杆的另一端与抱合架铰接；第一连杆的另一端上开设有偏转滑槽；所述的抱合架上固定有滑柱；所述的滑柱位于偏转滑槽内；滑柱的直径等于偏转滑槽的槽宽；摇板与转轴固定；转轴由第二驱动组件驱动；上攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第一弧形滑槽构成滑动副；下攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第二弧形滑槽构成滑动副；上攀爬机构内的转轴支承在上机架上；下攀爬机构内的转轴支承在下机架上；所述的摘取机构包括第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一摘取臂、第二摘取臂、电动手爪、第一摘取舵机和第二摘取舵机；所述第一电动推杆的外壳与上机架固定；第一电动推杆的推出杆与第一摘取舵机固定；第一摘取舵机的输出轴与第二电动推杆的外壳固定；第二电动推杆的推出杆与第三电动推杆的外壳固定；第三电动推杆的推出杆与第一摘取臂的一端固定；第一摘取臂的另一端与第二摘取臂的一端通过铰接轴铰接；第二摘取臂由第二摘取臂驱动；第二摘取臂的另一端安装有电动手爪。...

【技术特征摘要】
1.自动攀爬采摘装置，包括上机架、下机架、升降机构、上攀爬机构、下攀爬机构和摘取机构；其特征在于：所述的上机架位于下机架的正上方；所述的升降机构包括导杆、导套、升降丝杠、升降螺母和第一驱动组件；所述的升降丝杠支承在上机架上；所述的升降螺母固定在下机架上；升降丝杠与升降螺母构成螺旋副；升降丝杠由第一驱动组件驱动；所示导杆的顶端与上机架固定；所述的导套与下机架固定；导杆与导套构成滑动副；所述的上攀爬机构及下攀爬机构均包括第二驱动组件、偏转传动组件、转轴和抱合组件；所述的抱合组件包括抱合架、抱合电机、抱合螺杆、抱合螺母、连接杆、翻转块和抱合爪体；所述的抱合螺杆支承在抱合架上；抱合螺杆由抱合电机驱动；所述的抱合螺母与抱合架构成滑动副，与抱合螺杆构成螺旋副；两根连接杆的一端均与抱合螺母铰接，另一端与两个翻转块的内端分别铰接；两个翻转块的中部均与抱合架构成转动副，外端与两个抱合爪体分别固定；抱合架的底面上设置有弧形凸起；所述的偏转传动组件包括摇板、第一连杆和第二连杆；所述第一连杆及第二连杆的一端均与摇板铰接；第二连杆的另一端与抱合架铰接；第一连杆的另一端上开设有偏转滑槽；所述的抱合架上固定有滑柱；所述的滑柱位于偏转滑槽内；滑柱的直径等于偏转滑槽的槽宽；摇板与转轴固定；转轴由第二驱动组件驱动；上攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第一弧形滑槽构成滑动副；下攀爬机构内抱合架的弧形凸起与上机架上开设的第二弧形滑槽构成滑动副；上攀爬机构内的转轴支承在上机架上；下攀爬机构内的转轴支承在下机架上；所述的摘取机构包括第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一摘取臂、第二摘取臂、电动手爪、第一摘取舵机和第二摘取舵机；所述第一电动推杆的外壳与上机架固定；第一电动推杆的推出杆与第一摘取舵机固定；第一摘取舵机的输出轴与第二电动推杆的外壳固定；第二电动推杆的推出杆与第三电动推杆的外壳固定；第三电动推杆的推出杆与第一摘取臂的一端固定；第一摘取臂的另一端与第二摘取臂的一端通过铰接轴铰接；第二摘取臂由第二摘取臂驱动；第二摘取臂的另一端安装有电动手爪。2.根据权利要求1所述的自动攀爬采摘装置，其特征在于：所述上攀爬机构内的抱合爪体由上固定柱和两片上爪片组成；间隔设置的两片...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼建忠，史继贤，刘鑫耀，汪杰，王柯利，姚东，汪泽鑫，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33