技术特征：
1.一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，包括能多方位多角度转动的五轴机械手，五轴机械手末端连接采摘头(5)，其特征是：采摘头(5)包括采摘头壳体(5m)和水平布置的第六电机(5a)，采摘头壳体(5m)上端是敞口，连接于采摘头壳体(5m)上的第六电机(5a)输出轴同轴心固定连接电动机轴带轮(5b)，电动机轴带轮(5b)经第一个皮带连接橡胶辊带轮(5c)，第二个皮带连接毛刷辊带轮(5d)，主动毛刷辊(5e)上套接毛刷辊带轮(5d)和毛刷辊主动齿轮(5h)，毛刷辊主动齿轮(5h0与毛刷辊从动齿轮(5g)相啮合，从动齿轮(5g)套在从动毛刷辊(5f)上，主动毛刷辊(5e)和从动毛刷辊(5f)在采摘头壳体(5m)上端敞口位置且在相同水平高度；主动橡胶辊(5l)上套接所述的橡胶辊带轮(5c)和橡胶辊主动齿轮(5k)，橡胶辊主动齿轮(5k)与橡胶辊从动齿轮(5i)相啮合，橡胶辊从动齿轮(5i)固定套在从动橡胶辊(5j)上，主动橡胶辊(5l)和从动橡胶辊(5j)在相同的水平高度；主动橡胶辊(5l)、从动橡胶辊(5j)在主动毛刷辊(5e)、从动毛刷辊(5f)的正下方且四者相互平行；采摘头壳体(5m)下端经伸缩折叠导管(7)连接下方的花叶分离装置(8)，花叶分离装置(8)的下方是收集装置(9)。2.根据权利要求1所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：所述的花叶分离装置(8)具有一个分离装置壳体，分离装置壳体内部设有水平的螺旋杆(8i)，连接在分离装置壳体上的第七电机(8b)输出轴与螺旋杆(8i)同轴相连，分离装置壳体底部是能使桂花通过且枝叶无法通过的过滤网。3.根据权利要求2所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：所述的分离装置壳体的上端是进料口(8f)，进料口(8f)上端与伸缩折叠软管(7)下端相连通，进料口(8f)下端在螺旋杆(8i)的一端上方，螺旋杆(8i)另一端设有与分离装置下壳体(8g)相连接的向斜下方倾斜的导向斜坡(8h)。4.根据权利要求2所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，水平布置的第七电机(8b)的输出轴与分离装置小带轮(8c)同轴固定连接，分离装置小带轮(8c)通过第三个皮带与分离装置大带轮(8d)相连接，分离装置大带轮(8d)同轴固定连接所述的螺旋杆(8i)。5.根据权利要求1所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：所述的五轴机械手由依次连接的机械手底座(1)、第一关节底座(2)、第一机械臂(3)、第二机械臂(4)和第三机械臂(6)组成，机械手底座(1)上表面中间连接第一关节底座(2)下端，垂直布置第一电机(1b)带动第一关节底座(2)绕自身的垂直中心轴旋转，第一关节底座(2)上端连接第一机械臂(3)首端，连接在第一机械臂(3)首端的第二电机(2b)带动第一机械臂(3)旋转，第一机械臂(3)末端连接第二机械臂(4)首端，连接在第二机械臂(4)首端的第三电机(3b)带动第二机械臂(4)旋转；第二机械臂(4)末端连接第三机械臂(6)的首端，连接在第二机械臂(4)末端的第四电机(4b)带动第三机械臂(6)旋转，第三机械臂(6)的末端通过第五电机(6a)和联轴器(5n)连接所述的采摘头壳体(5m)，带动采摘头(5)旋转；所述的第五电机(6a)与所述的第一电机(1b)、第四电机(4b)在空间正交，所述的第二电机(2b)、第三电机(3b)和第四电机(4b)均水平布置且相互平行。6.根据权利要求5所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：所述的机械手底座(1)包括一个底座台(1a)，底座台(1a)具有上下两个圆台，两个圆台之间由立柱固定连接，第一电机(1b)、底座转向大齿轮(1c)、底座转向小齿轮(1d)在两个圆台之
间，第一电机1b垂直布置，其输出轴向上同轴固定套接底座转向小齿轮1d，底座转向小齿轮(1d)与底座转向大齿轮(1c)相啮合，底座转向大齿轮(1c)同轴固定套接垂直布置的底座转轴(1f)，底座转轴(1f)在底座台(1a)的正中间，其上端同轴固定连接水平布置的底座转盘(1e)，底座转盘(1e)上方固定连接所述的第一关节底座(2)。7.根据权利要求5所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：第一机械臂(3)由第一机械臂臂体(3a)和第三电机(3b)组成，第一机械臂臂体(3a)的首端为倒u形，在倒u形的两个侧壁上分别开有水平的贯通孔，倒u形侧壁上的其中一个贯通孔通过键(2c)连接第二电机(2b)，第二电机(2b)设在倒u形内，倒u形侧壁的另一个贯通孔中通过深沟球轴承(3c)连接于第一关节底座转盘(2a)上端凸出的圆柱凸台(2d)，圆柱凸台(2d)的中心轴与第二电机(2b)的输出轴共线，第二电机(2b)工带动第一机械臂(3)绕第二电机(2b)输出轴旋转；8.根据权利要求7所述的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置，其特征是：第一机械臂臂体(3a)的首端为u形，在u形的两个侧壁上分别开有水平的贯通孔，第三电机(3b)的输出轴伸入u形侧壁的一个贯通孔中后与第二机械臂臂体(4a)首端的对应孔通过键(3d)连接，u形侧壁的另一贯通孔与第二机械臂臂体(4a)首端上凸出的小圆柱凸台(4d)相连，连接处采用另一个深沟球轴承(3e)，第三电机(3b)带动得第二机械臂(4)绕第三电机(3b)输出轴旋转。9.一种如权利要求1所述的多功能桂花采摘收集装置的采摘方法，其特征是包括以下步骤：步骤一：第六电机(5a)启动，主动毛刷辊(5e)和从动毛刷辊(5f)同步反向转动，调节五轴机械手，将采摘头(5)调整到待采摘桂花的位置，使得主动毛刷辊(5e)和从动毛刷辊(5f)正对着桂花和枝叶，将桂花和枝叶卷入其间；步骤二：桂花和枝叶传递至正下方的主动橡胶辊(5l)和从动橡胶辊(5j)，枝叶与同步反向转动的主动橡胶辊(5l)和从动橡胶辊(5j)接触并卷入，桂花和枝叶混合物落在采摘头壳体(5m)内，再向下经伸缩折叠软管(7)落入花叶分离装置(8)中；步骤三：花叶分离装置(8)通过其中设有的水平的螺旋杆(8i)的转动，将体型较大的枝叶推送出去，体型较小的桂花从底部的过滤网滤出后向下落在收集装置(9)中。10.根据权利要求9所述的采摘方法，其特征是：步骤二中，改变橡主动橡胶辊(5l)和从动橡胶辊(5j)的转向，向上退料，按进料、退料、再进料、再退料如此循环往复。
技术总结
本发明公开采花器械领域中的一种基于五轴机械手的多功能桂花采摘收集装置及方法，调节五轴机械手，将采摘头调整到待采摘桂花位置，使得同步反向转动的主动毛刷辊和从动毛刷辊正对着桂花和枝叶将其卷入其间，桂花和枝叶传递至正下方的主动橡胶辊和从动橡胶辊，枝叶与同步反向转动的主动橡胶辊和从动橡胶辊接触并卷入，桂花和枝叶混合物落在采摘头壳体内，再向下落入花叶分离装置中，花叶分离装置通过螺旋杆的转动将体型较大的枝叶推送出去，体型较小的桂花从底部的过滤网滤出后向下落在收集装置中；本发明以五轴机械手为载体，能根据桂花树枝不同生长情况进行调整，实现对不同方位、角度的桂花进行采摘，有效分离出采摘物体中的桂花并收集。物体中的桂花并收集。物体中的桂花并收集。
技术研发人员：李仲兴 陈丽丽 王成崇
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/8/26