采摘机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种采摘机器人。


背景技术：

2.目前，各种采摘机器人随着不同业务领域的需求都应用而生，但是大部分都是为工业领域设计的，设计的机器人都比较单一，设计的夹爪也比较单一，并且领域的应用也很受限制，比如，有些工业的机械人就只能应用在工业领域，有些就只能应用在农业领域，并不能混合使用或者交叉使用。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术中的缺点，提供了一种采摘机器人。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
5.一种采摘机器人，包括移动结构、主架结构、夹板结构、至少一个采摘单元、转运单元及称重结构；
6.所述主架结构设置在所述移动结构的上方，所述夹板结构和所述主架结构相互配合；
7.所述采摘单元包括x运动模组、y运动模组及z运动模组，所述x运动模组及y运动模组设置在所述主架结构上，所述z运动模组连接所述x运动模组及y运动模组，所述运转单元设置在所述主架结构上且设置在所述采摘单元的下方，所述转运单元将待采摘物运送至所述称重结构上。
8.作为一种可实施方式，所述主架结构包括若干竖直支架及水平支架，竖直支架和水平支架按照预设组装模型进行连接；
9.所述夹板结构包括主板、直线导轨轴承及升降电机；
10.所述移动结构包括运动支架，运动支架包括横架和竖架，所述横架的两端分别连接竖架，所述竖架上设有电机单元、图像采集模块、齿条及直线导轨，所述横架的两端设有驱动轮及万向轮，所述主架架构设置在至少两组运动支架上，所述主板的一侧与竖架相互连接，另一侧与主架架构配合；
11.所述直线导轨轴承和所述直线导轨相互配合，所述齿条与齿轮配合，所述升降电机控制连接所述齿轮。
12.作为一种可实施方式，所述x运动模组包括x轴主架及第一运动电机，所述y运动模组包括y轴主架及第二运动电机，所述z运动模组包括z轴传输组件及收集组件，所述z轴传输组件下方设有夹爪，所述收集组件的一端连接所述x运动模组，另一端连接所述y运动模组。
13.作为一种可实施方式，所述z轴传输组件包括z轴主架及传送组件，所述z轴主架和传送组件相互配合。
14.作为一种可实施方式，所述夹爪包括主架、动力装置、作用部及推板组件，所述动
力装置至少包括第一电机及第二电机，所述作用部包括第一作用件、第二作用件及联动连杆，推板组件包括推板；
15.所述第一电机设置在所述主架上方，所述推板组件设置在所述主架下方并连接所述第一电机，所述第一作用件和所述第二作用件设置在主架的下方并分别旋转连接所述联动连杆的两端以及旋转连接主架的两端，所述第二电机设置在所述主架下方且所述第二电机连接第一作用件或第二作用件以及联动连杆的一端，所述推板设置在所述第一作用件及第二作用件内部并在第一电机的作用下在所述第一作用件及第二作用件内部移动。
16.作为一种可实施方式，所述称重结构包括动力装置、主框架、传输装置、收集称重装置、按压装置及挡板装置；
17.所述传输装置设置在所述主框架的下方，所述动力装置为传输装置提供动力，所述收集称重装置设置在所述主框架的内部且设置在传输装置的末端，所述按压装置设置在所述收集称重装置的上方，所述按压装置固定在主框架内部且设置在所述收集称重装置的上方。
18.作为一种可实施方式，所述收集框相对的两侧设有与所述袋子扣板配合的通孔，所述袋子扣板的一端可拆卸的连接在所述收集框相对的两侧的，所述袋子扣板的另一端通过锁紧装置锁紧，锁紧时，所述锁紧装置的一端处于袋子扣板上，所述锁紧装置的另一端处于所述收集框上。
19.作为一种可实施方式，所述按压装置包括支撑板、推杆及推板，所述支撑板固定在所述主框架上，所述推杆连接所述推板，所述推板设置在支撑板的下方，所述推杆延伸至支撑板的上方。
20.作为一种可实施方式，所述转运单元包括第一转运结构和第二转运结构并相互连接，所述第一转运结构设置在主架结构的内部，所述第二转运结构设置在主架结构的外侧。
21.作为一种可实施方式，所述第一转运结构和所述第二转运结构结构相同；包括转运主架、转运传输带、转运电机及第一挡板，所述转运主架上设有传输带，所述电机固定于转运主架上，所述转运电机与所述转运传输带相互配合，所述第一挡板设置所述转运主架且不完全将转运主架挡住。
22.本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
23.本实用新型到达一个大片区后将设备按现场的需求的宽度组装；当记录重量达到一定的数值后，包装袋打包，脱袋，重新装袋；当遇到田地的边界时，图像采集模块识别到田地的掉头边界，然后掉头开始继续采摘；当整片地形采摘完成后，图像采集模块识别到停止的标志，然后设备停止，并发出采摘完成提醒，本实用新型可以采摘花朵，可以采摘水果等，方便快捷。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型的整体结构示意图；
26.图2是主架结构的结构示意图；
27.图3是移动结构的结构示意图；
28.图4是夹板结构的示意图；
29.图5-图7是两种实施例中采摘单元的结构示意图；
30.图8-图9是称重结构；
31.图10-图11是夹爪的结构示意图。
32.1、移动结构；2、主架结构；3、夹板结构；4、采摘单元；5、转运单元；6、称重结构；7、x运动模组；8、y运动模组；9、z运动模组；10、竖直支架；11、水平支架；12、第一运动电机；13、第二运动电机；14、主板；15、直线导轨轴承；16、升降电机；17、运动支架；18、横架；19、竖架；20、电机单元；21、图像采集模块；22、齿条；23、直线导轨；24、驱动轮；25、万向轮；26、第一转运结构；27、第二转运结构；28、gps单元；30、摄像头；001、主架；002、第一电机；003、第二电机；004、第一作用件；005、第二作用件；006、联动连杆；007、第一连接耳；008、齿部；009、第一弯折部；0010、第二弯折部；0011、支架；0012、滑块；0013、滑杆；0014、联动结构；0015、推板；0016、第二连接耳；0017、转送单元；101、主框架；201、电机；301、传输框架；401、传输带；501、挡板；601、收集框；701、袋子扣板；801、支撑板；901、侧部；1001、挡板装置；1101、缓冲板；1201、推杆；1301、压板。
具体实施方式
33.下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
34.实施例1：
35.一种采摘机器人，如图1所示，包括移动结构1、主架结构2、夹板结构3、至少一个采摘单元4、转运单元5及称重结构6；
36.所述主架结构2设置在所述移动结构1的上方，所述夹板结构3和所述主架结构2相互配合，所述采摘单元4包括x运动模组7、y运动模组8及z运动模组9，所述x运动模组7及y运动模组8设置在所述主架结构2上，所述z运动模组9连接所述x运动模组7及y运动模组8，所述运转单元设置在所述主架结构2上且设置在所述采摘单元4的下方，所述转运单元5将待采摘物运送至所述称重结构6上。本实用新型通过此结构，可以实现采摘运送称重装袋一体化操作，此结构为本实用新型的机械结构，当然，如果要实现自动化控制，势必在本实用新型的主架结构2上或者内部设有必备电路板或者pcb板，并且设置必备的电路，电路至少会包括主控单元、电源模块及实现相关功能的外围电路，主控单元会控制本实用新型结构的各个电机201结构，电路中还包括与遥控器相互配合的遥控单元，因此本实用新型可以通过遥控的方式进行启动，另外，本实用新型还设有开关按钮及急停按钮，通过开关按钮启动整个结构，再通过遥控器遥控进而实现相应的功能，另外，为了能更清楚的采集照片，在z运动模组9上还安装了摄像头30。
37.在一个实施例中，所述主架结构2包括若干竖直支架10及水平支架11，竖直支架10和水平支架11按照预设组装模型进行连接；所述夹板结构3包括主板14、直线导轨23轴承15及升降电机116；所述移动结构1包括运动支架17，运动支架17包括横架18和竖架19，所述横架18的两端分别连接竖架19，所述竖架19上设有电机201单元20、图像采集模块21、齿条22
及直线导轨23，所述横架18的两端设有驱动轮24及万向轮25，所述主架001架构设置在至少两组运动支架17上，所述主板14的一侧与竖架19相互连接，另一侧与主架001架构配合；所述直线导轨23轴承15和所述直线导轨23相互配合，所述齿条22与齿轮配合，所述升降电机116控制连接所述齿轮。通过这样的设计，到达一定区域后，可以调整主架结构2的高度来适应待采摘物的高度，另外，在竖架19上还设有gps单元，通过gps单元可以定位。
38.具体地，所述x运动模组7包括x轴主架及第一运动电机12，所述y运动模组8包括y轴主架及第二运动电机13，所述z运动模组9包括z轴传输组件及收集组件，所述z轴传输组件下方设有夹爪，所述收集组件的一端连接所述x运动模组7，另一端连接所述y运动模组8，所述z轴传输组件包括z轴主架及传送组件，所述z轴主架和传送组件相互配合。
39.夹爪的设计可以选择常规设计，再搭配传送单元将已采摘物进行运送，另外，本实用新型还专门设置了一款结合此主架结构2搭配转送装置，转送装置包括了夹爪及转送单元0017，另外，本实用新型的夹爪，包括主架001、动力装置、作用部及推板0015组件，所述动力装置至少包括第一电机002及第二电机003，所述作用部包括第一作用件004、第二作用件005及联动连杆006，推板0015组件包括推板0015；所述第一电机002设置在所述主架上方，所述推板0015组件设置在所述主架下方并连接所述第一电机002，所述第一作用件004和所述第二作用件005设置在主架的下方并分别旋转连接所述联动连杆006的两端以及旋转连接主架的两端，所述第二电机003设置在所述主架下方且所述第二电机003连接第一作用件004或第二作用件005以及联动连杆006的一端，所述推板0015设置在所述第一作用件004及第二作用件005内部并在第一电机002的作用下在所述第一作用件004及第二作用件005内部移动。本实用新型的结构并非传统的夹爪结构，通过第一作用件004和第二作用件005及联动连杆006的配合，能够保证整个夹爪的稳定下。第一电机002产生动力带动第一作用件004打开或者闭合，联动连杆006就会产生联动，带动第二作用件005打开或者闭合，等整体结构移动到传送单元边上后，则另一个电机201再为推板0015的移动提供动力，进而将夹爪中的物品推到传送单元上。
40.在一个实施例中，所述第一工作件和所述第二工作件结构相同；第一端设有两个第一连接耳007，第二端设有齿部008，所述第一工作件的一侧设有与所述联动连杆006相互配合的配合件，每个所述第一连接耳007连接所述主架；所述联动连杆006的一端旋转连接所述第一工作件的任意一个第一连接耳007的上端，则所述联动连杆006的另一端旋转连接所述第二工作件同侧的第一连接耳007的下端。所述联动连杆006依次设有第一弯折部009、连接部及第二弯折部0010，所述第一弯折部009旋转连接所述第一工作件的任意一个第一连接耳007的上端，所述第二弯折部0010旋转连接所述第二工作件同侧的第一连接耳007的下端。第一工作件、第二工作件及联动连杆006这样设计会使得在工作中更加平稳，不抖动，采摘或者夹取的物品不宜掉落。在所有实施例中，不刻意强调第一工作件和所述第二工作件及联动连杆006是否设置有转轴或者与转轴配合的部件，最优的方式其实就是第一工作件和联动连杆006直接与第二电机003的转轴连接或者配合，但是其实其他方式也是可以的，比如第一工作件和联动连杆006都设有与转轴配合的孔，进而和第二电机003的转轴或者连接第二电机003的转轴相配合。
41.为了使得主架能更好的配合两个工作件，所述主架下方设有与所述第一连接耳007配合的第二连接耳0016。
42.在一个实施例中，所述推杆1201组件包括滑块0012、滑杆0013及联动结构0014，在第一工作件或者/和第二工作件上方的两个第二连接耳0016之间设有滑杆0013，所述滑块0012滑动连接所述滑杆0013，所述滑块0012的另一端连接所述联动结构0014的一端，所述联动结构0014的上端连接所述第一电机002，所述，所述联动结构0014的另一端连接所述推板0015，为了推板0015与滑块0012、滑杆0013配合的更加稳定，最好是在第一工作件和第二工作件的上方都设有滑杆0013，联动结构0014的两端与滑杆0013上的滑块0012相连接，上方连接第一电机002，前端或者后端连接推板0015，这样的连接方式就可以实现当第一电机002产生推动联动结构0014动力的时候，则滑块0012可以在滑杆0013上移动，进而推动推板0015运动，直至运动到最边上，将第一工作件和第二工作件的物品推出。为了能够实现更好的推动效果，所述推板0015的尺寸不大于第一工作件和第二工作件闭合时形成空腔的尺寸，也就是说，推板0015的尺寸最好不大于第一工作件和第二工作件闭合时形成空腔的尺寸，相当于落入在闭合时形成空腔内。
43.在一个实施例中，还包括支架0011，所述支架0011设置在所述主架的上方并与主架连接，所述第一电机002设置在支架0011上，支架0011可以为两个分支相互处置连接的结构，一个结构用于固定第一电机002并连接支架0011，另一个结构处于垂直状态，可以通过此装置将夹爪装置连接在机械臂后者其他可用的连接结构上。
44.另外，所述第一电机002和所述第二电机003分别为伺服电机201。
45.在一个实施例中，称重结构6包括动力装置、主框架101、传输装置、收集称重装置、按压装置及挡板501装置；所述传输装置设置在所述主框架101的下方，所述动力装置为传输装置提供动力，所述收集称重装置设置在所述主框架101的内部且设置在传输装置的末端，所述按压装置设置在所述收集称重装置的上方，所述按压装置固定在主框架101内部且设置在所述收集称重装置的上方。
46.将物品放置到传输装置上，物品随传输装置移动至收集称重装置中，开始称重，当重量达到预设数据时，可以进行打包，倘若是积压不会对物品造成影响，则可以对物品进行压缩，是的包装袋的利用率达到最大化，比如毛绒玩具等，在打包时可以被按压装置进行按压，比如各种花朵，有些花朵后续经过加工会制作成各种凝露或者花茶等，因此在打包的时候可以按压，不仅可以实现包装袋的最大利用率，而且还不能影响花朵的质量。
47.当然，整个装置最好可以和主控模块进行通信，这样的话，可以通过主控模块来控制整个装置，如果不通过主控模块来控制整个装置，则整个结构单独使用时可以设置开关及连接电源，通过开关来启动，倘若不设置主控模块，则还可以设置动力装置的控制模块，此控制模块可以和其他控制设备进行电性连接，控制模块控制动力装置的运行，如果没有物品放置到传输装置上，则动力装置不需要工作。主框架101的具体形状不做限定，只要能实现本实用新型即可。在本实施例中，主框架101是采用各种主架组合起来的。另外为了便于收集称重装置的安装，在收集称重装置上方的主框架101部分可以设置成几层，由于按压装置包括支撑板801，支撑板801至少需要两层，因此，主框架101也是需要多设置几层。
48.具体地，所述动力装置包括电机201，所述传输装置包括传输框架301及传输带401，传输框架301上方上有传输带401，所述电机201安装于所述传输框架301上，所述电机201与所述传输带401相互配合并为传输带401的传送提供动力，所述传输框架301连接所述主框架101。此连接方式为本领域技术的常规连接方式，在此不再赘述。为了防止物品从传
送带上掉落，还可以在所述传输框架301上还设有挡板501，挡板501的数量至少为两块。
49.在一个实施例中，所述收集称重装置包括收集框601，所述收集框601包括底部及侧部901，所述收集框601相对的两侧分别设有袋子扣板701，且其中之一袋子扣板701设置在所述挡板501装置的上方。收集框601下面会设置称重装置，可以内置，所以图中未给出，当物品传输到此，收集框601容纳、装袋及称重装置称重是同时进行的，当称重数据达到预设数据时，则可以停止传输装置的传输。
50.在一个实施例中，所述收集框601相对的两侧设有与所述袋子扣板701配合的通孔，所述袋子扣板701的一端可拆卸的连接在所述收集框601相对的两侧的，所述袋子扣板701的另一端通过锁紧装置锁紧，锁紧时，所述锁紧装置的一端处于袋子扣板701上，所述锁紧装置的另一端处于所述收集框601上。锁紧装置不局限于此种结构，只要处于工作中将袋子孔板与收集框601相册封闭就可以了。
51.在一个实施例中，所述按压装置包括支撑板801、推杆1201及压板，所述支撑板801固定在所述主框架101上，所述推杆1201连接所述压板，所述压板设置在支撑板801的下方，所述推杆1201延伸至支撑板801的上方。倘若在称重装袋时若体积过大不容易装袋，则可以通过按压装置进行按压，将包装袋内的物品进行积压，可以实现包装袋的最大利用率。
52.为了防止在称重包装时包装袋无处安放，因此还设置了挡板501装置，此挡板501装置类似于包装袋的放置装置，挡板501装置的一端与所述收集称重装置连接，所述挡板501装置的另一端延伸至所述主框架101外侧的下方。所述挡板501装置的下端设有缓冲板1101，所述缓冲板1101朝向所述主框架101外侧设置，侧面看此挡板501装置类似于滑梯的形状，这样既可以支撑包装袋又可以防止包装袋在盛放物品时掉落。
53.在一个实施例中，所述转运单元5包括第一转运结构26和第二转运结构27并相互连接，所述第一转运结构26设置在主架结构2的内部，所述第二转运结构27设置在主架结构2的外侧。
54.所述第一转运结构26和所述第二转运结构27结构相同；包括转运主架、转运传输带、转运电机201及第一挡板501，所述转运主架上设有传输带，所述电机201固定于转运主架上，所述转运电机201与所述转运传输带相互配合，所述第一挡板501设置所述转运主架且不完全将转运主架挡住。
55.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。