本发明专利技术公开了一种拧拽式取物机械装置，该装置依靠视觉识别模块识别果实后，盘状手爪配合机械臂旋转，精准对位目标，之后盘状手爪中的类行星轮机构模仿人工夹拧动作，使得果实被夹紧，最后盘状手爪配合机械臂运动，最终实现果实无损快速的摘取。旋转式取物机械手为本发明专利技术的主体部分，其可分为视觉识别部分、底部减速器部分、机械臂部分、抓取夹紧果实部分、果实扭转部分、输送软管固定部分。输送软管固定部分。输送软管固定部分。
【技术实现步骤摘要】
一种拧拽式取物机械装置
[0001]本专利技术是用于果类农作物采摘过程中的一种拧拽式取物机械装置，是实现自动化拧拽式采摘作物的的工具，是辅助农民或工人机械化采摘果类农作物的智能机械装置，属于智能机器的设计领域。
技术介绍
[0002]随着社会、科技的进步，无人化、智能化生产逐渐成为人类在各大生产行业所追求的终极目标。如工厂生产线中，从工人人工操纵机床进行零件的加工生产，到如今机器人技术结合工业互联网实现自动化生产、智能制造；除了工业化生产实现了无人化、智能化生产制造，传统农业也逐步买入机器人代替人工生产、作业的时代。
[0003]对于一些生长在树植上的果类农作物，传统农业采用人工拧拽的采摘方式进行作业，这样的采摘方式是一种十分辛苦且工时较长的工作。为此一种拧拽式取物机械装置被强烈需要并应运而生，该装置结构紧凑，易于安装，消耗小，作业效率高，驱动方式上采用电机驱动，污染较小，能够很好的解决人工采摘作业所存在的各种问题。综上所述，该装置能够极大的推动传统农业的自动化、智能化发展，极大的方便农业劳动人民的工作，减轻人工的作业负担。
技术实现思路
[0004]拧拽式取物机械装置是一套应用于农业采摘的机械取物装置。该装置依靠视觉识别模块识别果实后，盘状手爪配合机械臂旋转，精准对位目标，之后盘状手爪中的类行星轮机构模仿人工夹拧动作，使得果实被夹紧，最后盘状手爪配合机械臂运动，最终实现果实无损快速的摘取。
[0005]本专利技术采用的技术方案为拧拽式取物机械装置。其中，旋转式取物机械手为本专利技术的主体部分，其可分为视觉识别部分、底部减速器部分、机械臂部分、抓取夹紧果实部分、果实扭转部分、输送软管固定部分。
[0006]视觉识别部分由视觉识别模块(24)构成，当拧拽式取物机械装置移动到果树附近时，视觉识别模块对待摘取果实进行识别，确定果实位置。
[0007]底部减速器部分由底部减速器(1)和底部减速器传动部分(2)组成。底部减速器传动部分(2)为行星轮机构，底部减速器传动部分(2)和底部减速器(1)嵌入机械臂底座(3)中。
[0008]机械臂部分由机械臂底座(3)、第二阶段机械臂(4)、第二阶段电机(5)、第一阶段机械臂(6)、机械臂电机(7)果实抓取部分(8)组成。通过视觉识别模块识别后，由机械臂电机(7)驱动，通过底部减速器(1)和底部减速器传动部分(2)来进行机械手爪的大致对位，再由果实抓取部分(8)完成核心拧拽动作即果实的夹紧和扭转。
[0009]抓取夹紧果实部分由抓取电机(9)、抓取电机联轴器(10)、丝杠(11)、端盖(12)、垫圈(13)、滚动轴承GB/T 5800
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2003625(14)、电机挡板(15)、螺钉GB 823M3x5(16)、果实接触
部分(17)和夹果实橡胶软套(18)组成。螺钉GB 823M3x5(16)使电机挡板(15)与行星架(22)固连，可使电机嵌入其空间中固定。丝杠(11)的一端与滚动轴承GB/T 5800
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2003625(14)相连，在滚动轴承GB/T 5800
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2003625(14)上加装垫圈(13)，与端盖(12)相连。丝杠(11)的另一端连接抓取电机联轴器(10)、与抓取电机(9)相互固定。抓取果实时，抓取电机(9)驱动，抓取电机联轴器(10)连接丝杠(11)进行传动，使得触手部分夹紧，完成夹紧动作。在果实扭转动作完成后，抓取电机反转驱动触手部分松开让果实下落。
[0010]果实扭转部分为一类行星轮机构，由太阳齿轮(19)、行星齿轮(20)、齿圈(21)、行星架(22)、行星轮拧拽驱动部分(23)组成。
[0011]其中行星轮拧拽驱动部分(23)由扭转电机固定壳(25)、固定壳螺栓M3x30(26)、扭转电机(27)、扭转电机联轴器(28)、太阳轮轴(29)、滚动轴承61801
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2LS GB/T 276
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94(30)、行星架螺钉M3(31)、上行星架(32)、行星齿轮2(33)、太阳齿轮2(34)、齿圈2(35)、下行星架(36)、行星齿轮中心键2(37)组成，是整个类行星轮机构完成扭转动作的核心。扭转电机固定壳(25)经过固定壳螺栓M3x30(26)固定，在扭转电机固定壳(25)中，扭转电机联轴器(28)将扭转电机(27)与太阳轮轴(29)的一端相连，太阳轮轴(29)的另一端与滚动轴承61801
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2LS GB/T 276
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94(30)的一端连接，滚动轴承61801
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2LS GB/T 276
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94(30)的另一端与上行星架(32)相连，上行星架(32)通过行星架螺钉M3(31)与齿圈2(35)固定，在齿圈2(35)内，有三个行星齿轮2(33)与一个太阳齿轮2(34)相啮合。齿圈2(35)的底部固定下行星架(36)，下行星架(36)中嵌入行星齿轮中心键2(37)，使之固定。
[0012]扭转电机(27)进行驱动，上行星架(32)作为输出，将运动传输到第二层行星轮减速器的太阳齿轮2(34)上，驱动三个行星齿轮2(33)带动下行星架(36)转动，输出至其中一个行星齿轮(20)，驱动类行星齿轮机构转动，完成果实扭转动作。扭转电机(27)嵌在固定壳(25)中，再由固定壳螺栓(26)连接行星架(22)。
[0013]输送软管固定部分由短螺栓M10
×
12(39)、中间固定(40)、下托盘(41)、螺钉GB/T 70.1M12x35(42)组成。短螺栓M10
×
12(39)将中间固定(40)固连在行星架(22)上，螺钉GB/T 70.1M12x35(42)将下托盘(41)固连至太阳齿轮(19)上。在中间固定(40)和下托盘(41)中间留有环状缝隙，可以套紧软管，使得果实顺着软管落下。
附图说明
[0014]图1为拧拽式取物机械装置的底层减速器和机械臂部分示意图；
[0015]图2为拧拽式取物机械装置的底层减速器和机械臂部分爆炸视图；
[0016]图3为拧拽式取物机械装置的果实夹紧部分示意图；
[0017]图4为拧拽式取物机械装置的果实夹紧部分爆炸视图；
[0018]图5为拧拽式取物机械装置的果实扭转部分示意图1；
[0019]图6为拧拽式取物机械装置的果实扭转部分爆炸视图1；
[0020]图7为拧拽式取物机械装置的果实扭转驱动部分示意图2(左)和爆炸试图2(右)；
[0021]图8为拧拽式取物机械装置的扭转电机固定壳爆炸视图；
[0022]图9为拧拽式取物机械装置的输送软管固定部分示意图；
[0023]图10为拧拽式取物机械装置的输送软管固定部分爆炸视图；
具体实施方式
[0024]本专利技术为拧拽式取物机械装置。它由视觉识别部分、底部减速器部分、机械臂部分、抓取夹紧果实部分、行星轮拧拽驱动部分、输送软管固定部分组成。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.拧拽式取物机械装置，其特征在于：由视觉识别部分、底部减速器部分、机械臂部分、抓取夹紧果实部分、果实扭转部分、输送软管固定部分组成。2.根据权利要求1所述的拧拽式取物机械装置，其特征在于：视觉识别部分由视觉识别模块(24)构成，当拧拽式取物机械装置移动到果树附近时，视觉识别模块对待摘取果实进行识别，确定果实位置。3.根据权利要求1所述的拧拽式取物机械装置，其特征在于：底部减速器部分由底部减速器(1)和底部减速器传动部分(2)组成；底部减速器传动部分(2)为行星轮机构，底部减速器传动部分(2)和底部减速器(1)嵌入机械臂底座(3)中，带动第二阶段机械臂(4)进行竖直方向的旋转。4.根据权利要求1所述的拧拽式取物机械装置，其特征在于：机械臂部分由机械臂底座(3)、第二阶段机械臂(4)、第二阶段电机(5)、第一阶段机械臂(6)、机械臂电机(7)果实抓取部分(8)组成；通过视觉识别模块识别后，通过底部减速器(1)和底部减速器传动部分(2)来进行机械手爪的大致对位，同时机械臂电机(7)工作控制果实抓取夹紧部分(8)保持合适的角度，再由后者完成核心拧拽动作即果实的夹紧和扭转。5.根据权利要求1所述的拧拽式取物机械装置，其特征在于：夹紧果实部分由抓取电机(9)、抓取电机联轴器(10)、丝杠(11)、端盖(12)、垫圈(13)、滚动轴承GB/T 5800
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2003 625(14)、电机挡板(15)、螺钉GB 823 M3x5(16)、果实接触部分(17)和夹果实橡胶软套(18)组成；螺钉GB 823 M3x5(16)使电机挡板(15)与行星架(22)固连，可使电机嵌入其空间中固定；丝杠(11)的一端与滚动轴承GB/T 5800
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2003 625(14)相连，在滚动轴承GB/T 5800
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2003 625(14)上加装垫圈(13)，与端盖(12)相连；丝杠(11)的另一端连接抓取电机联轴器(10)、与抓取电机(9)相互固定；抓取果实时，抓取电机(9)驱动，抓取电机联轴器(10)连接丝杠(11)进行传动，使得触手部分夹紧，完成夹紧动作；在果实扭转动作完成后，抓取电机反转驱动触手部分松开让果实下落。6.根据权利要求1所述的拧拽式取物机械装置，其特征在于：果实扭转部分为一类行星轮机构，由太阳齿轮(19)、行星齿轮(20)、齿圈(21)、行星架(22)、果实扭转驱动部分(23)组成；其中果实...
【专利技术属性】
技术研发人员：李富平，季源隆，张力元，杨梦馨，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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