一种用于果实采摘的四臂机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，包括采摘通道和四个机械臂，所述采摘通道设置在机架上，所述四个机械臂以所述采摘通道为中心周向均布在所述机架上；所述机械臂的末端与所述采摘通道一端的采摘口外部转动连接，所述机械臂动作从而带动所述采摘口移动以精确对准果实；所述采摘通道的另一端设置有吸力装置和果实出口，所述采摘通道可伸缩。本实用新型专利技术通过四个机械臂的配合，实现了采摘通道精确对准水果的功能，提高了果实采摘率；通过吸力装置和采摘通道的配合，完成果实采摘，保护了果实表皮不受损伤。

A four arm robot for fruit picking

【技术实现步骤摘要】
一种用于果实采摘的四臂机器人
本技术属于农业机器人
，具体涉及一种用于果实采摘的四臂机器人。
技术介绍
人工采摘水果费时、费力，随着科学技术的发展，机械智能化程度不断提高，人工采摘逐渐被采摘机器人所代替。现有的水果采摘机器人多采用机械手抓取水果，但机械手容易对水果造成损伤。而且，现有的水果采摘机器人需要精确定位到水果的位置才可实现采摘，由于位置误差较大，往往不能达到很高的水果摘取率。
技术实现思路
本技术设计了一种用于果实采摘的四臂机器人，旨在减小果实表皮损伤、提高机器人对准水果的精确度从而提高果实采摘率。为了实现上述目的，本技术一方面公开了：一种用于果实采摘的四臂机器人，包括采摘通道和四个机械臂，所述采摘通道设置在机架上，所述四个机械臂以所述采摘通道为中心周向均布在所述机架上；所述机械臂的末端与所述采摘通道一端的采摘口外部转动连接，所述机械臂动作从而带动所述采摘口移动以精确对准果实；所述采摘通道的另一端设置有吸力装置和果实出口，所述采摘通道可伸缩。进一步，所述采摘通道包括管道，所述管道一端是采摘口，所述管道另一端穿过所述机架中央的安装孔与所述吸力装置连接，所述管道上靠近所述吸力装置的部位设置有果实出口。进一步，所述采摘口是一薄壁圆管，所述圆管的外部周向均布有四个连接件，所述连接件通过相应的关节转动轴与相应的机械臂末端的球头关节连接。进一步，所述果实出口包括一阀门，所述阀门上装有称重传感器；所述阀门通过连杆、摇杆与舵机的输出端连接。进一步，所述果实出口下方设置有收集装置。进一步，所述四个机械臂分别是第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂，第一机械臂和第三机械臂相对设置，第二机械臂和第四机械臂相对设置；所述四个机械臂结构相同，均包括大臂和小臂；所述大臂通过相对应的驱动电机与所述机架连接，所述小臂末端与所述采摘口连接，所述大臂和小臂之间转动连接。进一步，所述小臂包括一对平行设置的臂杆，所述小臂的两端分别设置有球头关节。进一步，所述驱动电机通过相对应电机支座设置在所述机架上，所述驱动电机的输出轴的另一端通过轴承、轴承支座与所述机架连接；所述输出轴与相应机械臂的大臂垂直、转动连接。进一步，所述机架包括安装板，所述安装板上与所述机械臂相对应的部位开有豁口以便于所述机械臂动作；所述安装板的中央设置有安装孔以便于所述采摘通道通过。进一步，所述安装板是方形或圆形板结构。工作时，第一步，所述机械臂动作从而带动所述机器人的采摘口移动以精确对准果实；第二步，吸力装置工作，果实通过采摘通道进入收集装置。具体地，所述第一步中，第一机械臂和第三机械臂相对设置，第二机械臂和第四机械臂相对设置；当第一机械臂和第三机械臂的驱动电机同向转动、第二机械臂和第四机械臂的驱动电机不转时，所述机器人的采摘口沿X轴正向或负向移动；当第一机械臂和第三机械臂的驱动电机不转、第二机械臂和第四机械臂的驱动电机同向转动时，采摘口沿Y轴正向或负向移动；当第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂的驱动电机同时向机架中心方向旋转或同时背离机架中心方向旋转时，采摘口沿Z轴正向或负向移动；当第一机械臂和第三机械臂的驱动电机同向转动、第二机械臂和第四机械臂的驱动电机也同向转动时，采摘口在XY平面内移动；当第一机械臂和第三机械臂的驱动电机同向转动、第二机械臂和第四机械臂的驱动电机同时向机架中心方向旋转或同时背离机架中心方向旋转时，采摘口在XZ平面内移动；当第二机械臂和第四机械臂的驱动电机同向转动、第一机械臂和第三机械臂的驱动电机同时向机架中心方向旋转或同时背离机架中心方向旋转时，采摘口在在YZ平面内移动。具体地，所述第二步中，当阀门上没有果实时，称重传感器没有检测到重物，阀门关闭；当阀门上有果实时，称重传感器检测到重物，使舵机带动阀门打开，果实落入收集装置；果实落入收集装置后，称重传感器没有检测到重物，舵机带动阀门关闭。该用于果实采摘的四臂机器人具有以下有益效果：（1）本技术通过四个机械臂的配合，可以实现采摘通道精确对准水果的功能，提高了果实采摘率。（2）本技术通过吸力装置和采摘通道的配合，完成果实采摘，保护果实表皮不受损伤，从而避免了现有技术中机械爪抓取果实时对果实的损害。（3）本技术结构较简单，成本低，易于推杆广。附图说明图1：本技术实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的结构示意图；图2：本技术实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的工作示意图Ⅰ；图3：本技术实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的工作示意图Ⅱ；图4：本技术实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的工作示意图Ⅲ；图5：本技术实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的工作示意图Ⅳ；图6：本技术实施方式中果实出口的结构示意图Ⅰ；图7：本技术实施方式中果实出口的结构示意图Ⅱ。附图标记说明：1—机架；2—机械臂；21—大臂；22—大臂连接件；23—小臂；24—球头关节；3—驱动电机；31—电机支座；32—轴承支座；4—采摘通道；41—采摘口；411—连接件；412—关节转动轴；42—管道；43—果实出口；431—舵机；432—阀门；433—连杆；434—摇杆；5—吸力装置；6—收集装置；2a—第一机械臂；2b—第二机械臂；2c—第三机械臂；2d—第四机械臂。具体实施方式下面结合附图，对本技术做进一步说明：图1至图5示出了本技术用于果实采摘的四臂机器人的具体实施方式。图1是本实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的结构示意图；图2至图5是本实施方式中用于果实采摘的四臂机器人的工作示意图；图6至图7是本实施方式中果实出口的结构示意图。如图1所示，本实施方式中的用于果实采摘的四臂机器人，包括采摘通道4和四个机械臂2，采摘通道4设置在机架1上，四个机械臂2以采摘通道4为中心周向均布在采摘通道4四周的机架1上；机械臂2的末端与采摘通道4一端的采摘口41外部转动连接，机械臂2动作从而带动采摘口41移动以精确对准果实；采摘通道4的另一端设置有吸力装置5和果实出口43，采摘通道4可伸缩。优选地，采摘通道4包括管道42，管道42一端是采摘口41，管道42另一端穿过机架1中央的安装孔与吸力装置5连接，管道42上靠近吸力装置5的部位设置有果实出口43。优选地，采摘口41是一薄壁圆管，圆管的外部四周均布有四个连接件411，连接件411通过相应的关节转动轴412与相应的机械臂末端的球头关节24连接。本实施例中，采摘通道4的管道采用可伸缩管以实现可伸缩，或者采摘通道4的采摘口41与管道42之间采用可相对滑动的套接连接结构。优选地，果实出口43包括一阀门432，阀门432上装有称重传感器；阀门432通过连杆433与摇杆434连接，摇杆434与舵机431的输出端连接，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，包括采摘通道和四个机械臂，所述采摘通道设置在机架上，所述四个机械臂以所述采摘通道为中心周向均布在所述机架上；所述机械臂的大臂通过相对应的驱动电机与所述机架连接；所述机械臂的末端与所述采摘通道一端的采摘口外部转动连接；所述采摘通道的另一端设置有吸力装置和果实出口，所述采摘通道采用可伸缩结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，包括采摘通道和四个机械臂，所述采摘通道设置在机架上，所述四个机械臂以所述采摘通道为中心周向均布在所述机架上；所述机械臂的大臂通过相对应的驱动电机与所述机架连接；所述机械臂的末端与所述采摘通道一端的采摘口外部转动连接；所述采摘通道的另一端设置有吸力装置和果实出口，所述采摘通道采用可伸缩结构。


2.根据权利要求1所述的用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，所述采摘通道包括管道，所述管道一端是采摘口，所述管道另一端穿过所述机架中央的安装孔与所述吸力装置连接，所述管道上靠近所述吸力装置的部位设置有果实出口。


3.根据权利要求1或2所述的用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，所述采摘口是一薄壁圆管，所述圆管的外部周向均布有四个连接件，所述连接件通过相应的关节转动轴与相应的机械臂末端的球头关节连接。


4.根据权利要求1或2所述的用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，所述果实出口包括一阀门，所述阀门上装有称重传感器；所述阀门通过连杆、摇杆与舵机的输出端连接。


5.根据权利要求1或2所述的用于果实采摘的四臂机器人，其特征在于，所述果实出口下方设置有收集装置。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴天乐，陈毅豪，牛子杰，孙阳阳，田壮，李海宏，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61