一种适应性果实采摘机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种适应性果实采摘机械手，包括果实夹持装置、果实梗剪切装置、控制装置和手持架，所述果实夹持装置包括两个夹持盘和连接夹持盘的两根夹持盘连杆，夹持盘彼此相对并分别固定于一个夹持盘连杆的一端，两根夹持盘连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件I，两根夹持盘连杆的另一端端部之间连接有拉线，所述夹持盘连杆上连接扭转弹簧的一端，扭转弹簧的另一端固定在转动连接件I上；所述果实剪切装置为一剪刀结构，剪刀控制柄上也设有控制剪刀剪切的拉线；本实用新型涉及的这种适应性果实采摘机械手，具有一定的自适应性，增加了采摘的准确性，缩短了果实的采摘时间。
【专利说明】一种适应性果实采摘机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适应性果实采摘机械手，属于农业机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国是水果生产大国，其中水果的收获作业是生产过程中最重要的环节，果实收获劳动强度大，用工量大。但是水果采摘仍然以手工采摘为主，占整个水果生产手过程中用工量的50%左右，采摘效率低、耗时长、费用高。目前还缺乏有效的、低成本的操作简单小型化采摘设备来辅助水果收获。现有的采摘设备多以专用型为主，通用设备较少。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种适应性果实采摘机械手，适应性强、损伤小的球形果实采摘机械手。
[0004]为实现以上所述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:一种适应性果实采摘机械手，所述机械手包括果实夹持装置、果实梗剪切装置、控制装置和手持架，果实夹持装置、果实梗剪切装置和控制装置连接固定于手持架；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置根据果实的结构和尺寸设计位置关系；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置均由控制装置控制实现果实夹持与剪切的相继完成；所述果实夹持装置包括两个夹持盘和连接夹持盘的两根夹持盘连杆，夹持盘彼此相对并分别固定于一个夹持盘连杆的一端，两根夹持盘连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件I，两根夹持盘连杆的另一端端部之间连接有拉线，所述夹持盘连杆上连接扭转弹簧的一端，扭转弹簧的另一端固定在转动连接件I上；所述果实剪切装置为一剪刀结构，剪刀控制柄上也设有控制剪刀剪切的拉线；所述控制装置包括手柄和连接于手柄的控制线，手柄可拉动多根控制线；所述控制线连接上述的两根拉线实现夹持和剪切的相继进行。
[0005]进一步地，所述手持架包括相互垂直设置的两根梁和用于缠绕并改变控制线方向的绕线轴，果实夹持装置和果实梗剪切装置固定于横梁，控制装置连接于纵梁下部；所述绕线轴转动连接在横梁上与纵梁相交处的顶部和底部。
[0006]进一步地，所述手柄主要由端部相交的两根杆组成，分为控制杆和拉线杆，其相交点与手持架的连接为转动连接。
[0007]进一步地，所述手柄的拉线杆上若干个拉线孔依次排列，用于连接控制线。
[0008]进一步地，所述果实梗剪切装置包括两个剪刀和连接简单的两根剪刀连杆，剪刀彼此相对并分别固定于一个剪刀连杆的一端，两根剪刀连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件II，两根剪刀连杆的另一端端部之间连接拉线；进一步地，所述剪刀连杆上连接扭转弹簧的一端，扭转弹簧的另一端固定在转动连接件II上。
[0009]进一步地，所述剪刀为一花形剪刀，具体为多个刀片均匀设置在剪刀的四周，且每个刀片均具有双侧弧形刃。
[0010]进一步地，所述夹持盘的夹持部分为柔性结构，内部为空腔结构，底部连接有气囊，气囊上设有充气口。
[0011]进一步地，所述控制线为钢丝线。
[0012]进一步地，带动剪刀运动的钢丝线留有一段余线，使剪断运动和夹持运动形成一定的时差。
[0013]本实用新型涉及的这种适应性果实采摘机械手，与现有的果实采摘器相比，结构简单，果球夹持盘是可转动部件，在果梗的切断时，手持杆微向下运动，夹持盘带动果球转动，使果梗转到最上方的位置，便于花型剪刀捕捉到果梗，具有一定的自适应性，增加了采摘的准确性，缩短了果实的采摘时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的主视结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的仰视结构示意图。
[0016]图3为本实用新型的俯视结构示意图。
[0017]附图标记:1.花型剪刀，2.剪刀连杆，3.夹持盘，4.充气口，5.夹持盘连杆，6.横梁，7.钢丝线，8.拉线孔，9.手持杆，10.手柄，11.短轴，12.扭转弹簧，13.下绕线轴，14.扭转弹簧，15.上绕线轴，16.气囊，17.拉线，18.拉线。
【具体实施方式】
[0018]如图1、2、3所示，机械手包括果实夹持装置、果实梗剪切装置、控制装置和手持架，果实夹持装置、果实梗剪切装置和控制装置连接固定于手持架；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置根据果实的结构和尺寸设计位置关系；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置均由控制装置控制实现果实夹持与剪切的相继完成；带动剪刀运动的钢丝线留有一段余线，使剪断运动和夹持运动形成一定的时差。所述果实夹持装置包括两个夹持盘3和连接夹持盘3的两根夹持盘连杆5，夹持盘3彼此相对并分别固定于一个夹持盘连杆5的一端，两根夹持盘连杆5交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件I，两根夹持盘连杆5的另一端端部之间连接有拉线17，所述夹持盘连杆3上连接扭转弹簧12的一端，扭转弹簧12的另一端固定在转动连接件I上；所述果实剪切装置为一剪刀结构，剪刀控制柄上也设有控制剪刀剪切的拉线18 ;所述控制装置包括手柄10和连接于手柄10的控制线，手柄可拉动多根控制线；所述控制线连接上述的两根拉线实现夹持和剪切的相继进行。控制线可以为钢丝线7。
[0019]手持架包括相互垂直设置的两根梁和用于缠绕并改变控制线方向的绕线轴，果实夹持装置和果实梗剪切装置固定于横梁，控制装置连接于纵梁下部；所述绕线轴转动连接在横梁上与纵梁相交处的顶部和底部，分为上绕线轴15和下绕线轴13。
[0020]手柄10主要由端部相交的两根杆组成，分为控制杆和拉线杆，其相交点与手持架的连接为转动连接。
[0021]手柄10的拉线杆上若干个拉线孔8依次排列，用于连接控制线。
[0022]果实梗剪切装置包括两个剪刀和连接简单的两根剪刀连杆，剪刀彼此相对并分别固定于一个剪刀连杆的一端，两根剪刀连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件II,两根剪刀连杆2的另一端端部之间连接拉线18 ;进一步地,所述剪刀连杆上连接扭转弹簧14的一端，扭转弹簧14的另一端固定在转动连接件II上。
[0023]剪刀为一花形剪刀1，具体为多个刀片均匀设置在剪刀的四周，且每个刀片均具有双侧弧形刃。花型剪刀I通过螺丝钉固定在剪刀连杆2前端上，剪刀连杆2中间通过铰接固定在横梁6上端，且在该铰接处装有扭转弹簧14。在剪刀连杆2末端通过以钢丝为材质的拉线18连接，剪刀连接线中间处和手柄10上的拉线孔8通过钢丝线连接，钢丝线绕过上绕线轴15，且钢丝线留有5mm的余线段。这样，在手柄转动时，就会先带动夹持装置闭合，当夹持装置刚好接触果球时，再同时带动剪刀和夹持装置闭合。此过程中，夹持装置的气囊不断压缩，对果球有保护和夹紧的作用。所述的花型剪刀，一片有4个刃口，当使用一个刃口不锋利时，可以旋开花型剪刀中心位置的固定螺丝更换其他刃口。
[0024]夹持盘3的夹持部分为柔性结构，内部为空腔结构，底部连接有气囊16，气囊16上设有充气口 4。夹持盘3和气囊16粘连固定，在夹持盘夹持果实时，单个气囊可以发生3-5mm的形变，保证果实不会被夹伤。夹持盘3通过短轴11和轴承固定在夹持盘连杆5前端上，夹持盘可以以短轴11为轴自传，使被夹果实的果梗能够处转到夹持盘上方的花型剪刀口处。夹持盘连杆5中间相互铰接，并在连铰接处同轴装有扭转弹簧12，并固定于横梁6下端上，扭转弹簧12可以在夹取完果实时，使得加取装置复位。夹持盘连杆5末端用以钢丝为材质的拉线17连接，拉线18中间处和手柄10上的拉线孔8通过钢丝线连接，且钢丝线绕过下绕线轴13。而且拉线孔有多个位置，固定于不同的位置拉线孔可以实现夹持装置的不同复位位置。
[0025]本实用新型所述的【具体实施方式】并不构成对本申请范围的限制，凡是在本实用新型构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述机械手包括果实夹持装置、果实梗剪切装置、控制装置和手持架，果实夹持装置、果实梗剪切装置和控制装置连接固定于手持架；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置根据果实的结构和尺寸设计位置关系；所述果实夹持装置和果实梗剪切装置均由控制装置控制实现果实夹持与剪切的相继完成；所述果实夹持装置包括两个夹持盘和连接夹持盘的两根夹持盘连杆，夹持盘彼此相对并分别固定于一个夹持盘连杆的一端，两根夹持盘连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件I，两根夹持盘连杆的另一端端部之间连接有拉线，所述夹持盘连杆上连接扭转弹簧的一端，扭转弹簧的另一端固定在转动连接件I上；所述果实剪切装置为一剪刀结构，剪刀控制柄上也设有控制剪刀剪切的拉线；所述控制装置包括手柄和连接于手柄的控制线，手柄可拉动多根控制线；所述控制线连接上述的两根拉线实现夹持和剪切的相继进行。
2.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述手持架包括相互垂直设置的两根梁和用于缠绕并改变控制线方向的绕线轴，果实夹持装置和果实梗剪切装置固定于横梁，控制装置连接于纵梁下部；所述绕线轴转动连接在横梁上与纵梁相交处的顶部和底部。
3.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述手柄主要由端部相交的两根杆组成，分为控制杆和拉线杆，其相交点与手持架的连接为转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述手柄的拉线杆上若干个拉线孔依次排列，用于连接控制线。
5.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述果实梗剪切装置包括两个剪刀和连接简单的两根剪刀连杆，剪刀彼此相对并分别固定于一个剪刀连杆的一端，两根剪刀连杆交叉连接，中部具有实现二者角度可变的转动连接件II，两根剪刀连杆的另一端端部之间连接拉线；所述剪刀连杆上连接扭转弹簧的一端，扭转弹簧的另一端固定在转动连接件II上。
6.根据权利要求5所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述剪刀为一花形剪刀，具体为多个刀片均匀设置在剪刀的四周，且每个刀片均具有双侧弧形刃。
7.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述夹持盘的夹持部分为柔性结构，内部为空腔结构，底部连接有气囊，气囊上设有充气口。
8.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，所述控制线为钢丝线。
9.根据权利要求1所述的一种适应性果实采摘机械手，其特征在于，带动剪刀运动的钢丝线留有一段余线，使剪断运动和夹持运动形成一定的时差。
【文档编号】A01D46/247GK203723094SQ201420085765
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】贺志洋, 黄晓鹏, 万芳新, 吴劲锋, 同长虹, 张克平, 杨传家, 杨卉 申请人:甘肃农业大学