一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，属于农业智能采摘机器人领域，其结构包括：剪切机构、滚珠丝杠副、齿轮传动机构、步进电机组、整机机架；其特征如下，步进电机组作为动力输入通过联轴器将动力传至齿轮传动机构，通过齿轮传动机构与滚珠丝杠副将电机转动转换为滚珠丝杠副的转动，滚珠丝杠副通过连接剪刀连接板，将滚珠丝杆直动转换为剪刀的剪力，完成剪切动作；本发明专利技术安装在花椒机器人机械臂末端，体积小，重量较轻，工作可靠，可实现花椒果实的快速无损采摘。快速无损采摘。快速无损采摘。
A picking device of intelligent pepper picking robot
【技术实现步骤摘要】
一种智能花椒采摘机器人的采摘装置
[0001]一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，属于农业智能采摘机器人领域。
技术介绍
[0002]随着智慧农业和智能农业机器人的发展，为农业方面机器代替人工提供了可能。传统的花椒采摘可分为人工采集和田间机械设备采集两类，人工采集多依靠背负式和手持式设备，该方式为目前花椒采摘的主要方式，费时费力。虽然田间机械设备采集能够减轻人体采摘强度，但这种采摘方式会对果树以及果实造成不同程度的损伤。
[0003]由于花椒采摘环境的局限性，花椒采摘通常存在操作复杂、作业时间长、采集要求较高等问题，人工采集不仅费时费力，而且花椒树的尖刺会对人体造成伤害，末端采摘装置作为智能机器人最重要的执行机构，直接决定了智能机器人的性能；目前存在的末端采摘装置多为枝梳齿刷式、机械手加持拉断式，枝梳齿刷式采摘机构虽然能够尽可能采摘下花椒果实，但同时会梳落枝条上的嫩叶及芽，机械手夹持剪断式力控制不当会导致花椒枝拉断，这两种采摘方式虽然能够完成作业任务，但都会对树枝及嫩芽造成伤害；因此，亟需一种对枝芽伤害小，成本低，易于控制的采摘机构。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，以实现智能机器人高效、迅速、易操作的进行花椒采摘工作，其结构包括：剪切机构[1]、滚珠丝杠副[2]、齿轮传动机构[3]、步进电机组[4]、整机机架[5]。
[0005]所述剪切机构[1]，由剪刀主体[1
‑
1]、弹簧销[1
‑
2]、导杆连接架 [1
‑
3]、剪刀主体支架[1
‑
4]、剪刀前支架[1
‑
5]、销轴 [1
‑
6]、压板[1
‑
7]、导杆[1
‑
8]、法兰型直线轴承[1
‑
9]、限位环[1
‑
10]、剪刀固定架[1
‑
11]组成。所述剪切机构通过剪刀尾部销轴将剪刀主体固定在剪刀固定架上，两个剪刀主体由一个弹簧销轴连接，以便二者分离，剪刀固定架通过销轴连接在导杆连接架上，导杆连接架通过两个弹簧与剪刀主体支架连接。剪刀主体支架与剪刀连接板连接，以便于滚珠丝杠副的动力能够传递到剪切机构，剪刀连接板与滚珠丝杠连接板连接，接收滚珠丝杠副传来动力。受到丝杠传副来动力时，便推动剪刀主体支架带动剪刀主体完成剪切运动。
[0006]所述滚珠丝杠副[2]，由剪刀连接板[2
‑
1]、滚珠丝杠连接板[2
‑
2]、滚珠丝杠支持端[2
‑
3] 、螺母座套筒[2
‑
4]、滚珠丝杠螺母座[2
‑
5]、滚珠丝杠轴[2
‑
6]、滚珠丝杠固定端[2
‑
7]、联轴器[2
‑
8]组成。联轴器连接滚珠丝杠轴与小锥齿轮轴，完成动力的传输。滚珠丝杠螺母座与螺母座套筒连接，螺母座套筒与丝杆连接板连接，由此滚珠丝杠运动将带动剪刀主体运动，以完成剪切运动。
[0007]所述齿轮传动机构[3]，由传动底座[3
‑
1]，轴承[3
‑
2]、中间轴[3
‑
3]、上盖[3
‑
4]、大直齿圆柱齿轮[3
‑
5]、大直齿锥齿轮[3
‑
6]、齿轮卡圈[3
‑
7]、小直齿锥齿轮[3
‑
8]、小直齿圆柱齿轮[3
‑
9]、动力输入轴[3
‑
10]组成。所述齿轮传动机构将步进电机组传来的转动转换
为滚珠丝杠副的转动，通过齿轮传动机构中的大直齿圆柱齿轮与小直齿圆柱齿轮的啮合，以及大直齿锥齿轮与小直齿锥齿轮的啮合完成传动。传动底座与整体底板连接，轴承安装在传动底座上，通过上盖与传动底座固定轴承。
[0008]所述步进电机组[4]，由步进电机[4
‑
1]、电机支架[4
‑
2]、联轴器[4
‑
3]组成，电机支架由螺栓固定在整体底板上，步进电机固定在电机支架上。联轴器连接步进电机轴与齿轮传动组的输入轴，完成动力的传输。
[0009]所述整体机架[5]，由整体底板[5
‑
1]、机械臂安装板[5
‑
2]、安装座[5
‑
3]组成，安装座通过螺栓安装在整体底板上，机械臂安装板通过螺栓固定在安装座上，以完成机械臂末端的安装。
[0010]采用本专利技术进行花椒采摘，可达到如下明显效果：(1)本专利技术末端采摘装置安装在机械臂末端，体积小，重量较轻，工作可靠。
[0011](2)本专利技术中步进电机动力经滚珠丝杠副与齿轮传动后，可剪断较粗的枝干。
[0012](3)本专利技术中利用齿轮传动后，作用于滚珠丝杆的驱动力能使滚珠丝杆螺母座快速动作，缩短剪切时间。
[0013]附图说明
[0014]图1：智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构示意图；图2：智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构俯视图；图3：智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构主视图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图给出的实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0016]参照图1，智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构示意图，主要包括剪切机构[1]、滚珠丝杠副[2]、齿轮传动机构[3]、步进电机组[4]、整机机架[5]；参照图2，智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构俯视图，除上述之外还包括大直齿锥齿轮[3
‑
6]、齿轮卡圈[3
‑
7]、小直齿锥齿轮[3
‑
8]、小直齿圆柱齿轮[3
‑
9]、动力输入轴[3
‑
10]；参照图3，智能花椒采摘机器人末端采摘装置整体结构主视图。
[0017]下面结合本专利技术实例介绍智能花椒采摘机器人末端采摘装置的具体工作流程，当步进电机[4
‑
1]打开时，通过联轴器[4
‑
3]将步进电机轴与齿轮输入轴[3
‑
10]连接进行动力传动，与此同时，大直齿圆柱齿轮[3
‑
5]带动小直齿圆柱齿轮[3
‑
8]转动，从而大直齿锥齿轮[3
‑
6]带动小直齿锥齿轮[3
‑
8]转动，输出轴与滚珠丝杠轴[2
‑
6]通过另一联轴器[2
‑
8]连接，滚珠丝杠轴[2
‑
6]转动时，螺母座[2
‑
5]向前运动，此时，导杆[1
‑
8]会稍微向前运动，当其收到限位环[1
‑
10]限制时，导杆连接架[1
‑
3]停止运动，同时，剪刀主体支架[1
‑
4]向前运动，其运动同时，剪刀前支架[1...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，是一种安装在花椒采摘机器人机械臂末端的采摘装置，以实现智能机器人高效、迅速、易操作的花椒采摘工作，其结构包括：剪切机构[1]、滚珠丝杠副[2]、齿轮传动机构[3]、步进电机组[4]、整机机架[5]。2.根据权利要求1所述的一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，其特征在于，剪切机构由剪刀主体[1
‑
1]、弹簧销[1
‑
2]、导杆连接架 [1
‑
3]、剪刀主体支架[1
‑
4]、剪刀前支架[1
‑
5]、销轴 [1
‑
6]、压板[1
‑
7]、导杆[1
‑
8]、法兰型直线轴承[1
‑
9]、限位环[1
‑
10]、剪刀固定架[1
‑
11]组成；剪切机构中的剪刀主体由弹簧销连接，剪刀主体尾部用销轴固定在剪刀固定架上，剪刀固定架为交错工字形凹槽，中心带有通孔，以便销轴安装；剪刀主体侧面有凸起，以便剪刀前支架推动时剪刀主体能够闭合完成剪切运动。3.根据权利要求1所述的一种智能花椒采摘机器人的采摘装置，其特征在于，滚珠丝杠副由剪刀连接板[2
‑
1]、滚珠丝杠连接板[2
‑
2]、滚珠丝杠支持端[2
‑
3] 、螺母座套筒[2
‑
4]、滚珠丝杠螺母座[2
‑
5]、滚珠丝杠轴[2
‑
6]、滚珠丝杠固定端[2
‑
7]、联轴器[2<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，王玉龙，兰玉彬，郭金凯，鲁力群，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。