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發明專利 發明專利
一種黃瓜采摘機械臂 待交易
專利號:2019104281789等年登印費截止時間20210120
申請日: 2019-05-22 發布日期:2020-11-13

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專利摘要 專利摘要
本發明提供了一種黃瓜采摘機械臂,包括:機械前臂模塊、機械后臂模塊、切刀、滑道、滑軌,機械前臂后臂模塊包括機械前臂后臂、關節、支架,通過機械前臂后臂關節的角度調整,以移動機械前臂后臂;黃瓜采摘機實現黃瓜采摘的自動化、機械化,節省人力;滑軌可折疊,滑道可摘下放在滑軌中,并調節機械前臂和機械后臂關節角度,從而黃瓜采摘機折疊,減小占用面積,便于攜帶和放置。
專利全文數據
一種黃瓜采摘機械臂技術領域本發明涉及果蔬采摘機械臂技術領域,尤其涉及一種黃瓜采摘機械臂。背景技術我國是一個農業大國,農業生產關系到經濟社會發展的根本,近些年發展迅速,從1978-2012年,中國蔬菜播種面積由3331khm2增加到20353khm2;據保守估計,目前中國蔬菜總產值已超1.2萬億元,占種植業總產值比例超過33%,約占農民人均收入的14%。黃瓜是作為重要蔬菜品種被大面積種植,且已成為主要的溫室農產品之一;我國黃瓜種植機械化程度較低,生產過程過于依賴人工,與世界發達國家水平相去甚遠。從上世紀起,以歐美、日本為代表的發達國家在采摘機器人上開展了大量的研究工作,由于采摘對象的復雜性和釆摘環境的特殊性,目前市場上仍然沒有能夠實現商品化的采摘機器人。目前,一般采摘機械體積較大,占用空間大,攜帶不方便,運輸成本高。發明內容本發明提供一種黃瓜采摘機械臂,以解決上述問題,實現自動化、機械化的高效穩定的黃瓜采摘。一種黃瓜采摘機械臂,包括:機械前臂模塊位于黃瓜采摘裝置的上部,機械前臂模塊包括機械前臂和機械前臂關節,機械前臂與機械前臂關節使用螺絲固定連接,用于通過機械前臂關節角度的變換進行切割;機械前臂模塊后部連接有機械后臂模塊,機械后臂模塊位于黃瓜采摘機械臂的中部,機械后臂模塊包括機械后臂和機械后臂關節,機械后臂與機械后臂關節使用螺絲固定連接,用于通過機械后臂關節角度變換支持整個采摘機械臂移動;切刀,設置在機械前臂前端,用于對黃瓜梗進行切割;滑軌設置于黃瓜采摘機械臂下部,與機械前臂模塊和機械后臂模塊連接;滑道與機械前臂前端連接,設置在切刀下部?;墐蓚葍葌仍O置有滑槽,滑軌用于機械前臂和機械后臂關節角度調節時,機械后臂和機械前臂支架的滑動,另外,還對整個機械后臂和機械前臂具有支撐作用和固定作用。進一步地,滑軌為可伸縮結構,當采摘機械臂結束作業后,可調節機械前臂和機械后臂的關節角度并將滑軌收縮起來,這樣可以減小整個采摘機械臂的面積,便于放置和攜帶?;郎显O置有輥子,用于將切割下的黃瓜傳送至準備好的瓜箱中,滑道為可拆卸部件,采摘結束后可將滑道拆下置于滑軌中,滑道為無動力輥子傳輸,具有結構簡單、運行可靠、維護方便、節能等特點。進一步地,機械前臂模塊還包括設置在機械前臂前端的機械前臂支架,與機械前臂使用螺絲固定連接,黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌,機械前臂支架下部配套卡在滑軌兩側的滑槽中,對機械前臂起到支撐作用,支架下方設有滑槽,根據機械前臂關節角度的調節,支架在滑槽中前后滑動,使機械前臂的移動更靈活。進一步地,機械后臂模塊還包括設置在機械后臂前端的機械后臂支架,與機械后臂使用螺絲固定連接,機械后臂支架下部配套卡在滑軌的滑槽中,對機械后臂和機械前臂起到支撐作用,支架下方設有滑槽,根據機械前臂關節角度的調節,支架在滑槽中前后滑動,使機械后臂的移動更靈活,通過機械前臂關節、機械后臂關節的共同角度調節和機械前臂支架、機械后臂支架在滑槽中來回的滑動,使得采摘機械臂整體更加靈活,可以在黃瓜藤這樣復雜的采摘環境中實現高效穩定采摘。進一步地,機械前臂后端與機械前臂關節使用螺絲固定連接,機械后臂后端與機械后臂關節使用螺絲固定連接,機械前臂關節與機械后臂前端使用螺絲固定連接,法蘭連接具有結合強度高、嚴密性好以及便于拆卸的特點,機械前臂后臂通過法蘭與關節連接便于拆卸和安裝,且安裝后穩定性好,承受力高。機械前臂關節與機械后臂關節內設有關節電機,機械前臂關節和機械后臂關節通過電機驅動,關節電機體積小、響應速度快,適合多關節機械使用,機械前臂關節電機和機械后臂關節電機聯動工作,實現機械前臂和機械后臂快速高效的角度調節,節省了調整時間,使采摘機械臂可以更為高效的工作。進一步地,機械后臂模塊還包括與機械后臂關節通過螺絲固定連接的底座;黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌,底座下方固定在滑軌后端,對機械后臂和機械前臂起到固定作用。切刀部分包括兩片切刀,機械前臂頂端設有凹槽,兩片切刀分別設置在凹槽的兩邊,當機械前臂調節到合適的角度時,黃瓜??ㄔ跈C械前臂前端的凹槽中,凹槽兩邊的切刀伸出將黃瓜切割。應用本發明的技術方案,一種黃瓜采摘機械臂包括機械前臂模塊、機械后臂模塊,滑道、滑軌、切刀,通過機械前臂和機械后臂關節角度的調節,黃瓜卡在凹槽中,凹槽中的切刀切割黃瓜梗,黃瓜落在輥子式滑道中滑入預先放置的瓜箱中,完成黃瓜采摘;黃瓜采摘機械臂實現黃瓜采摘的自動化、機械化,節省人力;采摘結束后,可將滑軌折疊,滑道摘下放在滑軌中,并調節機械前臂和機械后臂關節角度,進而將黃瓜采摘機械臂折疊,減小占用面積,便于攜帶和放置。附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定,在附圖中:圖1示出了本發明的一種黃瓜采摘機械臂的整體結構示意圖;圖2示出了本發明的一種黃瓜采摘機械臂的折疊后整體結構示意圖;圖3示出了本發明的一種黃瓜采摘機械臂的切刀刀片示意圖;圖4示出了本發明的一種黃瓜采摘機械臂的機械前后臂與機械前后臂關節連接示意圖。其中,上述附圖包括以下附圖標記:10、機械前臂模塊:11、機械前臂,12、機械前臂關節,13、機械前臂支架,14、凹槽;20、機械后臂模塊:21、機械后臂,22、機械后臂關節,23、機械后臂支架,24、底座;30、切刀;40、滑軌,41、滑槽,42、滑動連接結構;50、滑道。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行詳盡、清晰地描述,顯然所述的實施例僅是本發明一部分的實施例,而不是全部的實施例,以下對至少一個的示例性實施例的描述僅用于說明本發明,不作為本發明及其應用的任何限制;基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例,都屬于本發明的保護范圍。如圖1所示,一種黃瓜采摘機械臂,包括:機械前臂模塊(10)位于黃瓜采摘裝置的上部,機械前臂模塊(10)包括機械前臂(11)和機械前臂關節(11),機械前臂(11)與機械前臂關節(12)使用螺絲固定連接,用于通過機械前臂關節(12)角度的變換進行切割;機械前臂模塊(10)后部連接有機械后臂模塊(20),機械后臂模塊(20)位于黃瓜采摘機械臂的中部,機械后臂模塊(20)包括機械后臂(21)和機械后臂關節(22),機械后臂(21)與機械后臂關節(22)使用螺絲固定連接,用于通過機械后臂關節(22)角度變換支持整個采摘機械臂移動;切刀(30),設置在機械前臂(11)前端,用于對黃瓜梗進行切割;滑軌(40)設置于黃瓜采摘機械臂下部,與機械前臂模塊(10)和機械后臂模塊(20)連接;滑道(50)與機械前臂(11)前端連接,設置在切刀(30)下部?;墸?0)兩側內側設置有滑槽(41),滑軌(40)用于機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)角度調節時,機械后臂和機械前臂支架的滑動,另外,還對整個機械后臂模塊(20)和機械前臂模塊(10)具有支撐作用和固定作用?;墸?0)為可伸縮結構,當采摘機械臂結束作業后,可調節機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)的角度并將滑軌收縮起來,如圖2所示,這樣可以減小整個采摘機械臂的面積,便于放置和攜帶?;溃?0)上設置有輥子,用于將切割下的黃瓜傳送至準備好的瓜箱中,滑道(50)為可拆卸部件,采摘結束后可將滑道(50)拆下置于滑軌(40)中,滑道(50)為無動力輥子傳輸,具有結構簡單、運行可靠、維護方便、節能等特點。機械前臂模塊(10)還包括設置在機械前臂(11)前端的機械前臂支架(13),與機械前臂(11)使用螺絲固定連接,黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌(40),機械前臂支架(13)下部配套卡在滑軌(40)兩側的滑槽(41)中,對機械前臂模塊(10)起到支撐作用,機械前臂支架(13)下方設有滑槽(41),根據機械前臂關節(12)角度的調節,機械前臂支架(13)在滑槽(41)中前后滑動,使機械前臂模塊(10)的移動更靈活。機械后臂模塊(20)還包括設置在機械后臂(21)前端的機械后臂支架(23),與機械后臂(21)使用螺絲固定連接,機械后臂支架(23)下部配套卡在滑軌(40)的滑槽(41)中,對機械后臂模塊(20)和機械前臂模塊(10)起到支撐作用,根據機械后臂關節(22)角度的調節,機械后臂支架(23)在滑槽(41)中前后滑動,使機械后臂模塊(20)的移動更靈活,通過機械前臂關節(12)、機械后臂關節(22)的共同角度調節和機械前臂支架(13)、機械后臂支架(23)在滑槽(41)中來回的滑動,使得采摘機械臂整體更加靈活,可以在黃瓜藤這樣復雜的采摘環境中實現高效穩定采摘。機械前臂(11)后端與機械前臂關節(12)使用螺絲固定連接,機械后臂(21)后端與機械后臂關節(22)使用螺絲固定連接,機械前臂關節(12)與機械后臂(21)前端使用螺絲固定連接,螺絲固定連接具有結合強度高便于拆卸的特點,機械前臂后臂通過螺絲與關節連接便于拆卸和安裝,且安裝后穩定性好,承受力高。機械前臂關節(12)與機械后臂關節(22)內設有關節電機,機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)通過電機驅動,關節電機體積小、響應速度快,適合多關節機械使用,機械前臂關節電機和機械后臂關節電機聯動工作,實現機械前臂(11)和機械后臂(21)快速高效的角度調節,節省了調整時間,使采摘機械臂可以更為高效的工作。機械后臂模塊(20)還包括與機械后臂關節(22)通過螺絲固定連接的底座(24);黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌(40),底座(24)下方固定在滑軌(40)后端,對機械后臂模塊(20)和機械前臂模塊(10)起到固定作用。如圖3所示,切刀(30)部分包括兩片切刀,機械前臂(11)頂端設有凹槽(14),兩片切刀分別設置在凹槽(14)的兩邊,當機械前臂關節(12)調節到合適的角度時,黃瓜??ㄔ跈C械前臂(11)前端的凹槽(14)中,凹槽(14)兩邊的切刀(30)伸出將黃瓜切割。實施例二:將滑道設置在機械前臂(11)前部,滑道(50)中均勻分布有輥子,用于黃瓜的運輸,滑道(50)為無動力輥子傳送,滑道(50)一端與機械前臂(11)前端的凹槽(14)連接,另一端放置在事先準備好的瓜箱中,在滑道(50)上部的凹槽(14)中設置有兩片切刀(30),分別在凹槽(14)兩邊,如圖3所示,當黃瓜??ㄔ诎疾郏?4)中時,凹槽(14)中的切刀(30)伸出切割瓜梗。機械前臂(11)后部與機械前臂關節(12)連接,如圖1所示,機械前臂(11)連接處設置有金屬圓棍貫穿機械前臂(11),機械前臂關節(12)與金屬圓棍連接,金屬管兩端為圓形金屬片,關節(12)伸出部分與圓形金屬片用螺絲固定,如此,機械前臂關節(12)調節角度時,機械前臂(11)也可進行角度變化,增加了機械前臂(11)的靈活性,機械前臂(11)前端連接有機械前臂支架(13),可在滑槽(41)中前后移動,即增加了機械前臂(11)的靈活性,對機械前臂(11)也起到支撐的作用。機械后臂(21)后部與機械后臂關節(22)連接,如圖4所示,機械后臂(21)前后的連接處均設置有金屬圓管貫穿機械后臂(21),機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)與機械后臂(21)前后的金屬圓管連接,金屬管兩端為圓形金屬片,關節(22)伸出部分與圓形金屬片用螺絲固定,如此,機械后臂關節(22)調節角度時,機械后臂(21)也可進行角度變化,機械前臂關節(12)調節角度時,機械后臂(21)亦可有相應的角度調節,增加了機械后臂(21)的靈活性,機械后臂(21)前端連接有機械后臂支架(23),可在滑槽(41)中前后移動,既增加了機械后臂(21)的靈活性,對機械后臂(21)也起到支撐的作用。機械后臂關節(22)連接有底座(24),底座(24)設置在滑軌(40)后部,用螺絲固定,滑軌(40)上設置有滑槽(41),用于機械前臂支架(13)和機械后臂支架(23)的前后移動。機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)為中空結構,設置一側為電機驅動,另一側走線的結構,機械前臂(11)與機械后臂(22)為中空走線結構,內部有電纜連接以通過個人電腦等進行切刀和關節的控制,底座(24)為中空走線結構,電纜在底座(24)后側面、滑軌(40)尾部伸出。如圖2所示,黃瓜采摘機械臂結束工作后,調節機械前臂關節(12)和機械后臂關節(22)角度,滑軌(40)中部設置有滑動連接結構(42),滑軌(40)左側部分外部兩側設置有滑槽(41),結束工作后,通過滑動連接結構(42)的左側在滑槽(41)中滑動可將滑軌(40)折疊起來,可將可拆卸滑道(50)摘下后放入滑軌(40),從而將整個黃瓜采摘機械臂折疊,減小占用空間,便于攜帶和存放。以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化,凡在本發明的精神和原則之內所做出的任何修改、替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。在本發明的描述中,需要理解的是,方位名詞如“前、后、上、下”、“頂部、底部”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,在未作相反說明的情況下,這些方位詞并不指示或暗示所指的元件或裝置必須具有特定的方位或以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。為了便于描述,在這里可以使用空間相對術語,如“在……上方”、“上面”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系;應當理解的是,空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所述的方位之外的在使用和操作中的不同方位,例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在……上方”的器件之后將被定義為“在……下方”,也可以用其他不同方式定位,如旋轉90度等,并對這里所使用的空間相對描述做出相應解釋。
權利要求
1.一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于,包括:機械前臂模塊(10)位于黃瓜采摘裝置的上部,所述的機械前臂模塊(10)包括機械前臂(11)和機械前臂關節(12),所述的機械前臂(11)與所述的機械前臂關節(12)使用螺絲固定連接,用于通過所述的機械前臂關節(12)角度的變換進行切割;機械后臂模塊(20),所述的機械后臂模塊(20)位于黃瓜采摘機械臂的中部,所述的機械后臂模塊(20)連接于所述的機械前臂模塊(10),所述的機械后臂模塊(20)包括機械后臂(21)和機械后臂關節(22),所述的機械后臂(21)與所述的機械后臂關節(22)使用螺絲固定連接,用于通過所述的機械后臂關節(22)角度變換支持整個采摘機械臂移動;切刀(30),設置在所述的機械前臂(11)前端,用于對黃瓜梗進行切割;滑軌(40)設置于黃瓜采摘機械臂下部,與所述的機械前臂模塊(10)和所述的機械后臂模塊(20)連接;滑道(50)與所述的機械前臂(11)前端連接,設置在所述的切刀(30)下部。2.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的滑軌(40)兩側內側設置有滑槽(41)。3.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的滑軌(40)為可伸縮結構。4.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的滑道(50)上設置有輥子。5.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的機械前臂模塊(10)還包括設置在所述的機械前臂(11)前端的機械前臂支架(13),與所述的機械前臂(11)使用螺絲固定連接,所述的黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌(40),所述的機械前臂支架(13)下部配套卡在所述的滑軌(40)兩側的滑槽(41)中。6.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的機械后臂模塊(20)還包括設置在所述的機械后臂(21)前端的機械后臂支架(23),與所述的機械后臂(21)使用螺絲固定連接,所述的機械后臂支架(23)下部配套卡在所述的滑軌(40)的滑槽(41)中。7.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的機械前臂(11)后端與所述的機械前臂關節(12)使用螺絲固定連接;所述的機械后臂(21)后端與所述的機械后臂關節(22)使用螺絲固定連接;所述的機械前臂關節(12)與所述的機械后臂(21)前端使用螺絲固定連接。8.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的機械前臂關節(12)與所述的機械后臂關節(22)內設有關節電機,所述的機械前臂關節(12)和所述的機械后臂關節(22)通過電機驅動。9.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的機械后臂模塊(20)還包括與所述的機械后臂關節(21)通過螺絲固定連接的底座(24);所述的黃瓜采摘機械臂下部設置有滑軌(40),所述的底座(24)下方固定在所述的滑軌(40)后端。10.根據權利要求1所述的一種黃瓜采摘機械臂,其特征在于:所述的切刀(30)部分包括兩片切刀,所述的機械前臂(11)頂端設有凹槽(14),所述的兩片切刀分別設置在所述的凹槽(14)的兩邊。
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