The utility model discloses an intelligent mechanical device for picking mangosteen fruit, which comprises a picking truck module, a shoulder joint module, an elbow joint module, a wrist joint module and a shearing module; a picking truck module is a basic positioning and moving component of the whole device; and a shoulder joint module is fixed on the picking truck body of the picking truck module through the bottom plate; The side end of the elbow joint module and the lower end of the elbow joint module are respectively connected with the two motion chain bearing ends of the shoulder joint module; the wrist joint module is fixed on the forearm connecting plate of the elbow joint module through the static platform; and the shearing module is fixed on the moving platform of the wrist joint module through the shearing motor bracket. The shoulder joint module of the utility model adopts a spherical parallel mechanism with two degrees of freedom, and the wrist joint module adopts a parallel mechanism with symmetrical structure design, which has the advantages of strong bearing capacity and large workspace; the mechanical arm composed of three joints of shoulder, elbow and wrist adopts a series-parallel structure, which has six degrees of freedom, and the mechanism moves. Flexible and compact.
【技术实现步骤摘要】
一种智能采摘山竹果的机械装置
本技术涉及机械臂采摘
，更具体的说，尤其涉及一种智能采摘山竹果的机械装置。
技术介绍
蔬果采摘作为智能机器人的一种重要日常技术应用，其设备先进程度对农林业及果园采摘业起到关键性作用。山竹作为仁果类水果，于亚洲和非洲热带地区广泛栽培，我国台湾、福建、广东、广西和云南地区均有种植。山竹树为小乔木，高12-20m，茎干直，树皮粗糙，黑褐色，有黄色苦味的树脂汁，树冠呈圆锥形。山竹树枝条交互对生，作反射对称。分枝粗壮且多而密集，小枝一般具明显的纵稜条。山竹树果实为浆果亚球形，直径3.5-7cm，花萼宿存，果皮厚0.6-1cm，纤维质，成熟果实紫红色。果实内有种子0-4粒，一般1-2粒，褐色，粒糙，表面具纤维线条，发育良好的种子长约2-2.5cm，宽约1.5-2cm，厚0.7-1.2cm，粒重0.1-2.29，平均粒重19。因其果树的特点，采摘山竹果的设备需具备适应密集地形作业，采摘臂可自由调节高度且平均采摘垂直高度较大，可承受负载较大等特征。而现阶段并未发现有专门针对山竹果采摘的农业机器人。申请号为201520271638.9中国技术专利...
【技术保护点】
1.一种智能采摘山竹果的机械装置，其特征在于：包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板(6)固定在采摘车模块的采摘车身(5)上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座(30)相连接；所述腕关节模块通过静平台(18)固定在肘关节模块前臂连接板(46)上；所述剪切模块通过剪切电机支架(62)固定在腕关节模块的动平台(58)上；所述采摘车模块包括采摘车身(5)、转动轴(2)、采摘车轮(1)、采摘车履带(4)、履带驱动电机、第一连接键(3)、盛果箱(28)和运输管...
【技术特征摘要】
1.一种智能采摘山竹果的机械装置，其特征在于：包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板(6)固定在采摘车模块的采摘车身(5)上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座(30)相连接；所述腕关节模块通过静平台(18)固定在肘关节模块前臂连接板(46)上；所述剪切模块通过剪切电机支架(62)固定在腕关节模块的动平台(58)上；所述采摘车模块包括采摘车身(5)、转动轴(2)、采摘车轮(1)、采摘车履带(4)、履带驱动电机、第一连接键(3)、盛果箱(28)和运输管(24)；所述采摘车身(5)整体呈长方体状，采摘车身(5)的顶面前端设置有一长方形凹槽；所述盛果箱(28)整体呈长方体状，盛果箱(28)整体放置在采摘车身(5)顶面前端的长方形凹槽上，采摘车身(5)的顶面中端左侧开一正方形凹槽，采摘车身(5)的两个侧面均开三个通孔贯穿车身；所述转动轴(2)轴身两端分别设置一环形凹槽，转动轴(2)通过采摘车身(5)侧面的通孔穿过采摘车身(5)，所述采摘车轮(1)中心的圆形曲面上设置有一长方形凹槽，采摘车轮(1)通过中心的长方形凹槽与转动轴(2)轴身环形凹槽相配合；所述履带驱动电机连接三根转动轴(2)并驱动该转动轴(2)的运动；所述采摘车履带(4)由单个履带小块拼接而成，每两个履带小块顶面连接块构成的形状与车轮齿顶面相配合；所述采摘车履带(4)装置在采摘车轮(1)外围；所述第一连接键(3)整体呈环形状，放置在转动轴(2)轴身环形凹槽与车轮中心长方形凹槽之间；所述运输管(24)的一端呈圆柱体状，运输管(24)的另一端呈管状，运输管(24)呈管状的一端放置在盛果箱(28)内；所述肩关节模块包括底板(6)、竖板(7)、基座轴承座(9)、基座轴承端盖(11)、基座连接轴承(31)、基座输入轴(34)、第一运动链(36)、第二运动链(29)、第三运动链(10)、运动链轴承端座(30)、运动链轴承端盖(39)、运动台转动轴(37)、运动链连接轴(35)、运动链深沟球轴承(38)和竖板步进电机(8)；所述底板(6)整体呈L型，底板(6)的中心为半圆形的顶面，底板(6)中心半圆形的顶面上设置有五个通孔，底板(6)通过穿过这五个通孔的螺钉固定在采摘车身(5)上，底板(6)的一侧板端部设置有两个环形槽，底板(6)的另一侧板端部开四个通孔；所述竖板(7)设置有两个，每块竖板(7)的底面均设置有四个通孔，其中一块竖板(7)通过螺钉螺母固定在底板(6)的一侧板端部，另一块竖板(7)通过螺钉固定在底板(6)的另一侧板端部；每块竖板(7)后侧面设置一圆形槽和四个通孔；所述基座轴承座(9)有两个，每个基座轴承座(9)整体呈圆柱形，底面设置四个通孔，两个基座轴承座(9)通过螺钉分别固定在两个竖板(7)后侧面上，每个基座轴承座(9)的中心设置有一圆形槽且顶面开四个沉头孔；所述基座轴承端盖(11)有两个，基座轴承端盖(11)整体呈圆柱形，基座轴承端盖(11)心设置有一圆柱体状凸台，基座轴承端盖(11)上的圆柱体状凸台与基座轴承座(9)中心圆形槽相配合，基座轴承端盖(11)底面设置有四个通孔，与基座轴承座(9)中心顶面四个沉头孔相配合，基座轴承端盖(11)通过紧定螺钉固定在基座轴承座(9)上；所述基座连接轴承(31)共四个，两个放置在基座轴承端盖(11)与基座轴承座(9)之间，两个放置在基座轴承座(9)与竖板(7)之间；所述基座输入轴(34)共两个，整体呈圆柱形，分别穿过两个基座轴承座(9)中心；基座输入轴(34)的侧面前端设置有一圆环凸台，基座输入轴(34)的侧面轴身开一环形凹槽；基座输入轴(34)的底面开一圆形与长方形组合的新孔型；所述第一运动链(36)整体呈L型，第一运动链(36)的一端为圆柱形，该端中心开一圆形与长方形组成的新孔型，通过基座输入轴(34)侧面前端圆环凸台固定在基座输入轴(34)上；第一运动链(36)的另一端呈U型，该端端部为两个圆柱体，中心开一圆柱形槽，两圆柱体的外侧面各开四个沉头孔；所述第二运动链(29)整体呈L型，第二运动链(29)的两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第二运动链(29)一端放置在第一运动链(36)U型顶端面圆柱体之间；所述第三运动链(10)整体呈L型，第三运动链(10)两端分别为圆柱形，两端中心分别开一圆形与长方形组成的新孔型，第三运动链(10)一端通过基座输入轴(34)侧面前端圆环凸台固定在基座输入轴(34)上；所述运动链轴承端座(30)有两个，每个运动链轴承端座(30)整体呈圆柱形，运动链轴承端座(30)底面设置四个通孔，运动链轴承端座(30)中心设置有一圆形槽，其顶面开四个沉头孔，两个运动链轴承端座(30)分别与第二运动链(29)一端的圆柱形和第三运动链(10)一端的圆柱形相连；所述运动链轴承端盖(39)有两个，整体呈圆柱形，运动链轴承端盖(39)中心设置有一圆柱体状凸台；该凸台与运动链轴承端座(30)中心圆形槽相配合；运动链轴承端盖(39)底面设置有四个通孔，四个通孔与运动链轴承端座(30)中心顶面四个沉头孔相配合，通过紧定螺钉固定在运动链轴承端座(30)上；所述运动台转动轴(37)共两个，整体呈圆柱形，运动台转动轴(37)分别穿过两个运动链轴承端座(30)中心；运动台转动轴(37)侧面开一环形凹槽；所述运动链连接轴(35)整体呈圆柱形，穿过第一运动链(36)U型顶端面两个圆柱体；运动链连接轴(35)侧面前端设置有一圆环凸台，运动链连接轴(35)侧面开一环形凹槽；所述运动链深沟球轴承(38)共有六个，整体呈圆柱形，两个放置在运动链轴承端盖(39)与运动链轴承端座(30)之间，两个放置在运动链轴承端座(30)底部，另两个放置在第一运动链(36)U型顶端面两圆柱体内；所述竖板步进电机(8)共两个，整体呈长方体状，竖板步进电机(8)顶端通过基座输入轴(34)底面新孔型与基座输入轴(34)连在一起；其中一个竖板步进电机(8)放置在采摘车身(5)顶面正方形凹槽内；所述肘关节模块包括上臂外板(32)、上臂内板(41)、上臂顶板(33)、前臂板(17)、转动主动杆(52)、转动从动杆(27)、上臂主动杆连接轴(54)、连接深沟球轴承(55)、上臂轴承端盖(53)、上臂连板(16)、主从杆连接轴(51)、上前臂旋转轴(42)、上前臂旋转轴轴套(43)、主从杆连接轴轴套(50)、前臂从动杆连接轴(48)、上臂电机支架(14)、上臂步进电机(12)、行星减速器(13)、前臂从动杆连接轴轴套(44)、圆锥齿轮(15)、上臂主动杆连接轴轴套(40)和前臂连接板(46)；所述上臂外板(32)整体呈长方体状，上臂外板(32)前端呈半圆形并设置有三个通孔；上臂外板(32)中端中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂外板(32)的顶面后端中心设置有一个圆形槽和六个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座(30)固定在一起；所述上臂内板(41)与上臂外板(32)对称；上臂内板(41)前端设置有三个通孔；上臂内板(41)中端中心设置有一个圆形槽、两个环形槽和四个通孔；上臂内板(41)底面后端中心设置有四个通孔；所述上臂顶板(33)整体呈U型，上臂顶板(33)中心底面设置一个圆形槽和四个通孔，通过螺钉螺母穿过四个通孔与运动链轴承端座(30)固定在一起；上臂顶板(33)一侧设置两个通孔，通过螺钉螺母与上臂外板(32)固定在一起；上臂顶板(33)另一侧设置四个通孔，通过螺钉螺母与上臂内板(41)固定在一起；所述前臂板(17)有两块，整体呈长方体状，前臂板(17)后端为半圆形；前臂板(17)顶面后端中心设置有一个圆形槽，前臂板(17)中端设置有一个通孔，前臂板(17)前端设置有四个通孔；前臂板(17)底面后端中心设置有一个中空的圆柱形凸台，该凸台分别固定在上臂外板(32)与上臂内板(41)的内侧；所述转动主动杆(52)整体呈弧型状，转动主动杆(52)前端两侧面各设置有一圆柱状凸台，该凸台一侧开一圆形沉头孔，另一侧开一圆形通孔；转动主动杆(52)后端开一圆形与长方形组成的新孔型；所述转动从动杆(27)整体呈环形状，转动从动杆(27)侧面开两个长方形槽，转动从动杆(27)前端两侧沉头孔中心通孔；转动从动杆(27)后端设置有两个通孔；所述上臂主动杆连接轴(54)为阶梯轴，上臂主动杆连接轴(54)中后端侧面设置有两个环形凹槽，其中一个环形槽与转动主动杆(52)的新孔型相配合，通过第二连接键与转动主动杆(52)固定在一起；所述连接深沟球轴承(55)共有七个；两个分别放置在上臂外板(32)与上臂内板(41)中端中心的圆形槽内；一个放置在转动从动杆(27)后端两通孔之间，通过孔用垫圈(49)固定在主从杆连接轴(51)轴身上；两个分别放置在两块前臂板(17)后端中心的圆形槽内；另两个分别放置在转动从动杆(27)前端两侧沉头孔内；所述上臂轴承端盖(53)共有两个；上臂轴承端盖(53)整体呈圆柱形，上臂轴承端盖(53)中心设置有一个圆形槽和四个通孔，通过紧定螺钉穿过四个通孔分别固定在上臂外板(32)与上臂内板(41)外侧；所述上臂连板(16)整体呈U型，上臂连板(16)两侧分别设置有两个通孔，通过螺钉螺母和垫圈(49)与上臂外板(32)和上臂内板(41)分别固定；所述主从杆连接轴(51)为阶梯轴，轴身穿透转动从动杆(27)后端通孔；所述上前臂旋转轴(42)为阶梯轴，轴身穿透前臂板(17)顶面后端中心圆形槽与上臂外板(32)和上臂内板(41)前端通孔；所述上前臂旋转轴轴套(43)呈圆柱体状，上前臂旋转轴轴套(43)放置在前臂板(17)顶面后端的圆形槽内；所述主从杆连接轴轴套(50)呈圆柱体状，主从杆连接轴轴套(50)放置在主从杆连接轴(51)上；所述前臂从动杆连接轴(48)呈圆柱体状，轴身穿透转动从动杆(27)前端的沉头孔和通孔与两块前臂板(17)中端的通孔；所述上臂电机支架(14)整体呈U型，上臂电机支架(14)顶面设置有一个圆形槽和四个通孔；上臂电机支架(14)两侧面分别设置有两个通孔，通过内六角螺钉(47)、六角螺母(45)与垫片分别固定在上臂外板(32)与上臂内板(41)内侧；所述上臂步进电机(12)整体呈长方体状，上臂步进电机(12)前端顶面设置有四个通孔；上臂步进电机(12)中心设置有一个圆柱形凸台；所述行星减速器(13)后端与前端呈长方体状，中端呈圆柱体状；行星减速器(13)后端底面设置有四个通孔，通过紧定螺钉与上臂步进电机(12)固定在一...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗怡沁，李研彪，王泽胜，王林，孙鹏，郭明飞，徐梦茹，郑航，秦宋阳，徐涛涛，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33
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