本实用新型属于机器人应用技术领域，具体涉及一种高空探果无伤扭转式水果采摘爪。
背景技术：
果品采摘作业是水果生产链中最耗时、最费力的一个环节，采摘作业季节性强、劳动强度大、费用高，因此保证果实适时采收、降低收获作业费用是农业增收的重要途径，由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍然较低，目前，国内水果采摘作业基本上都是人工进行，其费用约占成本的50%-70%，并且时间较为集中，采摘机器人作为农业机器人的重要类型，其作用在于能够降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生产率和产品质量、保证果实适时采收，因而具有很大发展潜力，而作为采摘的末端执行器，被认为是农业机器人的核心技术之一。
为解决上述问题，开发一种具有结构设计精巧、自动无伤采果的高空探果无伤扭转式水果采摘爪很有必要。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构设计精巧、自动无伤采果的高空探果无伤扭转式水果采摘爪。
本实用新型的目的是这样实现的：一种高空探果无伤扭转式水果采摘爪，包括架体，所述架体的中部固定设置有爪电机，所述爪电机通过齿轮啮合与蜗杆组合连接，所述蜗杆组合包括蜗杆和丝杆，所述蜗杆和丝杆同轴，所述蜗杆位于蜗杆组合的上部，所述丝杆位于蜗杆组合的下部，所述蜗杆分别与多个抓盘系统接触，所述抓盘系统包括被动盘、蜗轮盘、爪臂、行程开关和缓冲片，所述被动盘以扣合的方式固定在蜗轮盘上，所述蜗轮盘与蜗杆相配合，所述被动盘上固定设置有爪臂，所述爪臂的末端的一个侧面设置有行程开关，所述爪臂的末端设置有缓冲片，所述缓冲片与行程开关位置相对应，所述丝杆通过丝杆螺母与挺柱组合连接，所述挺柱组合包括丝杆螺母固定座、挺柱固定座和挺柱，所述丝杆螺母固定座内设置有丝杆螺母，所述丝杆螺母固定座的外部设置有挺柱固定座，所述挺柱固定座上设置有挺柱，所述架体的顶部通过柔性连接设置有果盘组合，所述果盘组合包括果盘和测距传感器，所述果盘的上部边角处通过柔性连接设置有测距传感器，所述挺柱位于果盘的一个侧边角中心的下方，所述架体的下部设置有旋转电机，所述旋转电机通过齿轮啮合与架体连接，所述架体的下部固定设置有行程开关，所述架体的底部设置有控制面板。
进一步地，所述架体的材料为空心的工程塑料。
进一步地，所述抓盘系统的数量是四个。
进一步地，所述测距传感器采用超声波测距传感器。
进一步地，所述旋转电机的最大功率为5w，转速为1800r/min。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
（1）通过设置的测距传感器，在高空可精确测量水果所在的位置，防止由于人们的误判而造成的果实损伤；
（2）通过设置的缓冲片和行程开关相配合，当采集到果实后，通过缓冲片与水果的表面接触，由缓冲片触发行程开关，实现控制爪电机的动作，防止对果实造成的压伤，提高采摘的质量；
（3）通过将蜗杆和丝杆的有机结合，使得爪电机在工作时，实现一个动作多种用途的效果，其中蜗杆组合的上部的蜗杆与多个抓盘系统配合，使得抓盘系统动作一致，蜗杆组合的下部的丝杆与挺柱组合配合，使得抓盘系统在抓取果实时，挺柱组合保证果盘组合水平放置，当抓盘系统在松开时，挺柱组合向上运动，将果盘组合倾斜，使得水果倾斜滚入下方的果篓内，实现采摘的精确化和自动化；
（4）通过设置的旋转电机，使其产生较大的扭矩，并根据果实触发缓冲片信号的不同完成不同圈数的工作，提高一次性采果成功率。
附图说明
图1是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的主视图。
图3是本实用新型的俯视图。
图4是本实用新型的左视图。
图5是本实用新型的抓盘系统的立体图。
图6是本实用新型的机构运动简图。
图7是本实用新型的控制流程图（圈数a、b为采摘具体种类水果时经材料力学计算得出的最稳定的扭转破坏圈数）。
图中：1、架体 2、爪电机 3、蜗杆组合 31、蜗杆 32、丝杆 4、抓盘系统 41、被动盘 42、蜗轮盘 43、爪臂 44、行程开关 45、缓冲片 5、挺柱组合 51、丝杆螺母固定座 52、挺柱固定座 53、挺柱 6、果盘组合 61、果盘 62、测距传感器 7、旋转电机 8、控制面板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种高空探果无伤扭转式水果采摘爪，包括架体1，所述架体1的中部固定设置有爪电机2，所述爪电机2通过齿轮啮合与蜗杆组合3连接，使得爪电机2在转动时，可带动蜗杆组合3进行转动，所述蜗杆组合3包括蜗杆31和丝杆32，所述蜗杆31和丝杆32同轴，所述蜗杆31位于蜗杆组合3的上部，所述丝杆32位于蜗杆组合3的下部，所述蜗杆31分别与多个抓盘系统4接触，所述抓盘系统4包括被动盘41、蜗轮盘42、爪臂43、行程开关44和缓冲片45，所述被动盘41以扣合的方式固定在蜗轮盘42上，所述蜗轮盘42与蜗杆31相配合，所述被动盘41上固定设置有爪臂43，所述爪臂43的末端的一个侧面设置有行程开关44，所述爪臂43的末端设置有缓冲片45，所述缓冲片45与行程开关44位置相对应，使得水果在碰触到缓冲片45后，使缓冲片45与行程开关44接触，达到控制爪电机2的作用，防止由于爪电机2持续动作造成的水果损伤，所述丝杆32通过丝杆螺母与挺柱组合5连接，所述挺柱组合5包括丝杆螺母固定座51、挺柱固定座52和挺柱53，所述丝杆螺母固定座51内设置有丝杆螺母，所述丝杆螺母固定座51的外部设置有挺柱固定座52，所述挺柱固定座52上设置有挺柱53，所述架体1的顶部通过柔性连接设置有果盘组合6，所述果盘组合6包括果盘61和测距传感器62，所述果盘61的上部边角处通过柔性连接设置有测距传感器62，所述挺柱53位于果盘61的一个侧边角中心的下方，使得挺柱53在向上运动时，可将果盘61倾斜顶起，从而使得果盘61内的水果滚入下方设置的果篓内，所述架体1的下部设置有旋转电机7，所述旋转电机7通过齿轮啮合与架体1连接，所述架体1的下部固定设置有行程开关44，所述架体1的底部设置有控制面板8。
所述架体1的材料为空心的工程塑料，减轻了架体1的重量，使得在操作时，更加的轻便。
所述抓盘系统4的数量是四个。
所述测距传感器62采用超声波测距传感器。
所述旋转电机7的最大功率为5w，转速为1800r/min，使得旋转电机7可产生较大的扭矩用于采摘，提高一次采摘的成功率。
本实用新型在使用时，首先，通过设置的测距传感器62，使得水果所在的位置信号不断的反馈，当距离小于摘果距离预设值时，爪电机2启动；然后，通过齿轮啮合，由爪电机2带动蜗杆组合3进行旋转，此时与蜗杆31相配合的蜗轮盘42转动，带动抓盘系统4向内运动，当抓盘系统4上的缓冲片45接触到水果时，此时爪电机2继续转动，当缓冲片45运动至压下行程开关44的触点时，触发电路使爪电机2断电，并使抓盘系统4停止向内运动，此时，水果已被抓盘系统4抓紧，同时，触发电路使旋转电机7开始旋转，由于水果大小不同，行程开关44所触发的位置也不同，使得旋转电机7可根据水果大小不同，自动调节至预设的圈数，从而将水果从枝头摘下；最后，当水果从枝头摘下后，旋转电机7停止工作，爪电机2反向转动，使得抓盘系统4松开，同时，挺柱组合5向上运动，将果盘61向一侧顶起，使得水果掉入预设的果篓内，实现无损采摘的目的。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。