【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采摘，具体地，涉及一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手。
技术介绍
1、水果采摘是水果生产中的重要环节，水果采摘作业所需劳动力约占整个生产周期的33％～50％。目前我国水果生产综合机械化率仅为28.6％，尤其在采摘作业环节机械化率不足3％，劳动强度大，采摘效率低，人工成本高，限制了水果产业的高质量发展。
2、现有公开号为cn114248282a的中国专利，其公开了一种用于类球形水果的采摘末端执行器及其方法，采摘末端执行器的传动模块一端与第一电机的转轴固定连接，另一端与第一支撑件转动连接，第一支撑件通过第一连接件与连接套固定连接，连接套与第一电机固定连接，连接套与电机盖固定连接，电机盖与第二电机的转轴固定连接，第二电机固定在固定座上；第一支撑件上方设有刀片，并滑动连接有通过传动模块驱动的拨茎模块，第一支撑件与防触模块滑动连接，第一支撑件与上抓取模块滑动连接，第一支撑件下方滑动连接有通过传动模块驱动的第二支撑件，第二支撑件与下抓取模块滑动连接。
3、目前市场上常用的水果采摘机械手主要采用夹爪式机构，而夹爪式机械手在摘取番茄、猕猴桃等簇生果实时，夹爪常因撞击到簇生的其它果实而使得夹爪的位置和原果实的位置发生脱离，夹爪接近果实失败，导致果实抓取的失败，这也是现今水果采摘机械手采摘失败的主要原因。
4、抓取模块中需要压力传感器，实现对水果抓取过程中接触力的实时监测，可操作性较差；需要检测果柄与末端执行器的相对方位，提高了末端执行器的控制和操作难度，增加了制造成本；只适用于类球形水果的采摘，
5、因此，专利技术人认为需要提供一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，通过简单的结构实现快速、简洁、无伤的摘取果实，提高工作效率的同时降低经济成本。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手。
2、根据本专利技术提供的一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手,包括：果实定位结构、果实吸取结构以及果实摘取结构，所述果实吸取结构用于吸附果实，所述果实定位结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做伸缩运动，所述果实摘取结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做旋转运动。
3、优选地，还包括外壳，所述果实定位结构和所述果实摘取结构均安装在所述外壳内，所述果实吸取结构自所述外壳内延伸至所述外壳外。
4、优选地，所述果实吸取结构包括：无刷风机、无刷风机风道以及吸盘，所述无刷风机风道包括依次连接的无刷风机近端风道、无刷风机风道接口以及无刷风机远端风道，所述无刷风机、所述无刷风机近端风道以及所述无刷风机风道接口均设置在所述外壳内，所述无刷风机远端风道自所述外壳内延伸至所述外壳外，所述无刷风机的输出端与所述无刷风机近端风道连通，所述无刷风机远端风道的输出端与所述吸盘连通，所述吸盘用于吸附果实。
5、优选地，所述无刷风机风道接口上套设有用于密封的密封垫圈。
6、优选地，所述果实定位结构包括：无刷风机支架、驱动机构以及伸缩机构，所述无刷风机安装在所述无刷风机支架上，所述驱动机构与所述伸缩机构传动连接，所述伸缩机构与所述无刷风机传动连接。
7、优选地，所述驱动机构包括第一电机、丝杠以及直线滑块托架，所述第一电机通过螺纹沟槽式联轴器与所述丝杠传动连接，所述丝杠能够做旋转运动；所述丝杠穿过所述直线滑块托架，且与所述直线滑块托架通过螺纹传动连接，所述直线滑块托架紧固安装在所述伸缩机构上，所述直线滑块托架能够沿所述丝杠的轴向做直线往复运动。
8、优选地，所述伸缩机构包括：龙门板、龙门板滑轮组以及伸缩基座，所述直线滑块托架通过所述龙门板紧固安装在所述无刷风机支架上，所述伸缩基座紧固安装在所述外壳上，所述龙门板滑轮组分别安装在所述龙门板的两侧，所述龙门板滑轮组与所述伸缩基座对应设置，所述龙门板滑轮组能够沿所述伸缩基座上的轨道做直线往复运动。
9、优选地，所述伸缩基座上设置有直线导轨最小位置限位块和直线导轨最大位置限位块。
10、优选地，所述果实摘取结构包括：第二电机、第一直齿轮以及第二直齿轮，所述第二直齿轮通过紧固安装在所述无刷风机风道接口上，所述第二电机与所述第一直齿轮传动连接，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮啮合连接。
11、优选地，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述无刷风机、第一电机、所述第二电机电连接。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
13、本专利技术通过采用果实定位结构，控制末端执行器有限距离的伸缩动作，无需检测果柄与末端执行器准确的相对方位，有效降低了机器人末端执行器的控制操作难度和制造成本；通过采用果实吸取结构，利用真空负压原理对果实进行吸取，完成果实吸取的动作，末端执行器果实接触部分为使用柔性贴合材料的吸盘结构，极大地降低了果实的损伤率；通过采用果实摘取结构，无刷风机风道接口通过风道将扭矩传递给吸盘，吸盘快速旋转、拧断果实的果柄，实现了果实的摘取；适用于不同形状和大小的果实，具有较强的通用性，且无需二次修剪，增加了采摘效率，降低了经济成本。
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1.一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，包括：果实定位结构、果实吸取结构以及果实摘取结构，所述果实吸取结构用于吸附果实，所述果实定位结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做伸缩运动，所述果实摘取结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做旋转运动。
2.如权利要求1所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，还包括外壳，所述果实定位结构和所述果实摘取结构均安装在所述外壳内，所述果实吸取结构自所述外壳内延伸至所述外壳外。
3.如权利要求2所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述果实吸取结构包括：无刷风机(1)、无刷风机风道以及吸盘(6)，所述无刷风机风道包括依次连接的无刷风机近端风道(3)、无刷风机风道接口(4)以及无刷风机远端风道(5)，所述无刷风机(1)、所述无刷风机近端风道(3)以及所述无刷风机风道接口(4)均设置在所述外壳内，所述无刷风机远端风道(5)自所述外壳内延伸至所述外壳外，所述无刷风机(1)的输出端与所述无刷风机近端风道(3)连通，所述无刷风机远端风道(5)的输出端与所述吸盘(6)
4.如权利要求3所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述无刷风机风道接口(4)上套设有用于密封的密封垫圈。
5.如权利要求3所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述果实定位结构包括：无刷风机支架(2)、驱动机构以及伸缩机构，所述无刷风机(1)安装在所述无刷风机支架(2)上，所述驱动机构与所述伸缩机构传动连接，所述伸缩机构与所述无刷风机(1)传动连接。
6.如权利要求5所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述驱动机构包括第一电机(7)、丝杠(9)以及直线滑块托架(10)，所述第一电机(7)通过螺纹沟槽式联轴器(8)与所述丝杠(9)传动连接，所述丝杠(9)能够做旋转运动；
7.如权利要求6所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述伸缩机构包括：龙门板(11)、龙门板滑轮组(12)以及伸缩基座(13)，所述直线滑块托架(10)通过所述龙门板(11)紧固安装在所述无刷风机支架(2)上，所述伸缩基座(13)紧固安装在所述外壳上，所述龙门板滑轮组(12)分别安装在所述龙门板(11)的两侧，所述龙门板滑轮组(12)与所述伸缩基座(13)对应设置，所述龙门板滑轮组(12)能够沿所述伸缩基座(13)上的轨道做直线往复运动。
8.如权利要求7所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述伸缩基座(13)上设置有直线导轨最小位置限位块(14)和直线导轨最大位置限位块(15)。
9.如权利要求6所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述果实摘取结构包括：第二电机(16)、第一直齿轮(17)以及第二直齿轮(18)，所述第二直齿轮(18)通过紧固安装在所述无刷风机风道接口(4)上，所述第二电机(16)与所述第一直齿轮(17)传动连接，所述第一直齿轮(17)与所述第二直齿轮(18)啮合连接。
10.如权利要求9所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述无刷风机(1)、第一电机(7)、所述第二电机(16)电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，包括：果实定位结构、果实吸取结构以及果实摘取结构，所述果实吸取结构用于吸附果实，所述果实定位结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做伸缩运动，所述果实摘取结构与所述果实吸取结构传动连接，所述果实吸取结构能够做旋转运动。
2.如权利要求1所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，还包括外壳，所述果实定位结构和所述果实摘取结构均安装在所述外壳内，所述果实吸取结构自所述外壳内延伸至所述外壳外。
3.如权利要求2所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述果实吸取结构包括：无刷风机(1)、无刷风机风道以及吸盘(6)，所述无刷风机风道包括依次连接的无刷风机近端风道(3)、无刷风机风道接口(4)以及无刷风机远端风道(5)，所述无刷风机(1)、所述无刷风机近端风道(3)以及所述无刷风机风道接口(4)均设置在所述外壳内，所述无刷风机远端风道(5)自所述外壳内延伸至所述外壳外，所述无刷风机(1)的输出端与所述无刷风机近端风道(3)连通，所述无刷风机远端风道(5)的输出端与所述吸盘(6)连通，所述吸盘(6)用于吸附果实。
4.如权利要求3所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述无刷风机风道接口(4)上套设有用于密封的密封垫圈。
5.如权利要求3所述的真空吸附旋拧一体式水果采摘机械手，其特征在于，所述果实定位结构包括：无刷风机支架(2)、驱动机构以及伸缩机构，所述无刷风机(1)安装在所述无刷风机支架(2)上，所述驱动机构与所述伸缩机构传动连接，所述伸缩机构与所述无刷风机(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚立群，贡亮，周俊，杨宏成，陈斌豪，罗诚，陈家瑜，
申请(专利权)人：兆亚智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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