本发明专利技术公开了一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，涉及农用机械技术领域。包括软体抓取模块、茎叶切断模块、软体支臂模块，软体抓取模块包括均匀设置的多个软体抓手，用于抓取果实，软体抓手底部与茎叶切断模块固定连接；茎叶切断模块用于将果实上的茎叶切断；软体支臂模块顶部与茎叶切断模块固定连接，用于控制茎叶切断模块、软体抓取模块的位置。用刚柔结合一体化设计，结构简单；软体抓手对小型果蔬外形有很强的适应性，可以对不同大小多种姿态生长的小型果蔬进行包覆，其内嵌分布式压力传感器，通过压力传感器和黏附，进一步实现对小型果蔬的无损抓取；环形切刀在摆动气缸驱动下实现对末端茎叶的快速切除，保留了小型果蔬果实的完整性。实的完整性。实的完整性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构
[0001]本专利技术涉及农用机械
，特别是涉及一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构。
技术介绍
[0002]采摘机构是专门服务于现代农业的机械结构，其相比于传统人力采摘，具有全天候作业，成本低，效率高等方面的优点。该类结构现已广泛运用在农业机器人上，然而现有的采摘机构多采用电机驱动，刚性夹取的方式，采摘损伤率高，对果实目标物的适应性低，在结构和功能上与黏附抓取性能相差大；现有的采摘机构机械结构较为繁琐，驱动能源笨重，结构刚性大且笨重。面对体积较小，生长茂密的果实难以抓取；现有采摘机构往往直接与刚性机械臂串联，由机械臂直接送达指定位置执行工作，现有刚性机械臂末端较大，导致了采摘机构位置无法在狭小作业空间的调整。因此，如何实现针对小型果蔬的无损伤高效采摘是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术主要目的在于提供一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，以解决上述问题。
[0004]为达上述目的，本专利技术提供一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，包括：
[0005]软体抓取模块，所述软体抓取模块包括均匀设置的多个软体抓手，用于抓取果实，所述软体抓手底部与茎叶切断模块固定连接；
[0006]茎叶切断模块，所述茎叶切断模块用于将果实上的茎叶切断；
[0007]软体支臂模块，所述软体支臂模块顶部与茎叶切断模块固定连接，用于控制茎叶切断模块、软体抓取模块的位置。
[0008]进一步的，所述软体抓手具有背部和与背部相对的掌部；所述软体抓手内部为中空结构；所述软体抓手的背部阵列设置有多个与软体抓手内部相连通的气体空腔；所述软体抓手的掌部阵列设置有多个黏附皮瓣；所述黏附皮瓣上设置有黏附材料。
[0009]进一步的，所述软体抓手内部靠近掌部的一侧设置有分布式压力传感器；当对软体抓手内部充气时，软体抓手向掌部弯曲，抱紧果实，内嵌分布式压力传感器实时测量出软体抓手掌部压力大小。
[0010]进一步的，所述茎叶切断模块包括升降机构和与升降机构连接的切刀机构；所述升降机构顶部与软体抓取模块固定连接，底部与软体支臂模块固定连接。
[0011]进一步的，所述升降机构包括呈环形的安装架，所述安装架的内环用于果实落下进入软体支臂模块；所述安装架顶部与软体抓取模块固定连接，底部与软体支臂模块固定连接；所述安装架侧壁上设置有环形凹槽，所述环形凹槽内沿轴向设置有滑槽；所述环形凹槽靠近安装架底部的一侧设置有气囊；所述环形凹槽内套设有位移环，所述位移环的内环上设置有与滑槽相适配的滑台；所述位移环底部与气囊顶部固定连接。
[0012]进一步的，所述切刀机构包括两个摆动气缸和两个环形切刀；两个摆动气缸对称设置于位移环的外环壁上；所述环形切刀两侧均固定设置有摆动杆；其中一个摆动杆与其中一个摆动气缸输出端固定连接，另一个摆动杆与另一个摆动气缸铰接；每一个摆动气缸均只驱动一个环形切刀。
[0013]进一步的，所述软体支臂模块包括限位环，所述限位环顶部与茎叶切断模块固定连接；所述限位环底部轴心方向上设置有负压管；所述负压管底部设置有法兰；所述负压管周围均匀设置有三个波纹管制动器，所述波纹管制动器顶部与限位环底部固定连接，所述波纹管制动器底部与法兰固定连接。
[0014]进一步的，所述黏附皮瓣数量为七个，所述黏附皮瓣向软体抓手顶部倾斜，倾斜角度为40
°
。
[0015]进一步的，所述黏附材料为聚乙烯基硅氧烷。
[0016]进一步的，所述环形切刀上设置有刚性锯齿，锯齿分布角度为160
°
。
[0017]本专利技术提供一种由气压驱动、依靠软体抓手和环形切刀配合实现小型果蔬采摘的机构，采用刚柔结合一体化设计，解决了现有技术存在的刚性大，结构笨重的问题；软体抓手对小型果蔬外形有很强的适应性，可以对不同大小多种姿态生长的小型果蔬进行包覆，其内嵌分布式压力传感器，通过压力传感器和黏附，进一步实现对小型果蔬的无损抓取；环形切刀在摆动气缸驱动下实现对末端茎叶的快速切除，保留了小型果蔬果实的完整性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构整体示意图。
[0019]图2为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的软体抓手示意图。
[0020]图3为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的分布式压力传感器示意图。
[0021]图4为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的茎叶切断模块示意图。
[0022]图5为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的气囊剖视图。
[0023]图6为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的气囊仰视图。
[0024]图7为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的正常状态示意图。
[0025]图8为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的抱紧状态示意图。
[0026]图9为本专利技术一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构的切断状态示意图。
[0027]其中，1
‑
软体抓取模块；2
‑
茎叶切断模块；3
‑
软体支臂模块；10
‑
软体抓手；11
‑
气体空腔；12
‑
分布式压力传感器；13
‑
黏附皮瓣；14
‑
黏附材料；21
‑
安装架；22
‑
环形凹槽；23
‑
软体支臂模块；24
‑
滑槽；25
‑
位移环；26
‑
气囊；27
‑
摆动气缸；28
‑
摆动杆；31
‑
限位环；32
‑
波纹管制动器；33
‑
负压管；34
‑
法兰；261
‑
织物；262
‑
热塑性聚氨酯薄膜；263
‑
进气口。
具体实施方式
[0028]为达成上述目的及功效，本专利技术所采用的技术手段及构造，结合附图就本专利技术较佳实施例详加说明其特征与功能。
[0029]如图1
‑
9所示，本专利技术中提供了一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，包括：
[0030]软体抓取模块1，所述软体抓取模块1包括均匀设置的多个软体抓手10，用于抓取
果实，所述软体抓手10底部与茎叶切断模块2固定连接；
[0031]茎叶切断模块2，所述茎叶切断模块2用于将果实上的茎叶切断；
[0032]软体支臂模块3，所述软体支臂模块3顶部与茎叶切断模块2固定连接，用于控制茎叶切断模块2、软体抓取模块1的位置。
[0033]具体结构如下：
[0034]所述软体抓手10由弹性光敏树脂光固化制备而成，具有背部和与背部相对的掌部；所述软体抓手10内部为中空结构；所述软体抓手10的背部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，其特征在于，包括：软体抓取模块，所述软体抓取模块包括均匀设置的多个软体抓手，用于抓取果实，所述软体抓手底部与茎叶切断模块固定连接；茎叶切断模块，所述茎叶切断模块用于将果实上的茎叶切断；软体支臂模块，所述软体支臂模块顶部与茎叶切断模块固定连接，用于控制茎叶切断模块、软体抓取模块的位置。2.如权利要求1所述的一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，其特征在于，所述软体抓手具有背部和与背部相对的掌部；所述软体抓手内部为中空结构；所述软体抓手的背部阵列设置有多个与软体抓手内部相连通的气体空腔；所述软体抓手的掌部阵列设置有多个黏附皮瓣；所述黏附皮瓣上设置有黏附材料。3.如权利要求1所述的一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，其特征在于，所述软体抓手内部靠近掌部的一侧设置有分布式压力传感器；当对软体抓手内部充气时，软体抓手向掌部弯曲，抱紧果实，内嵌分布式压力传感器实时测量出软体抓手掌部压力大小。4.如权利要求1或2或3所述的一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，其特征在于，所述茎叶切断模块包括升降机构和与升降机构连接的切刀机构；所述升降机构顶部与软体抓取模块固定连接，底部与软体支臂模块固定连接。5.如权利要求4所述的一种基于仿生黏附的小型果蔬采摘机构，其特征在于，所述升降机构包括呈环形的安装架，所述安装架的内环用于果实落下进入软体支臂模块；所述安装架顶部与软体抓取模块固定连接，底部与软体支臂模块固定连接；所述安装架侧壁上设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：王周义，翁志远，王刘伟，尹萧，张玲浩，戴振东，
申请(专利权)人：南京溧航仿生产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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