一种番茄串收的机械手末端装置及其采摘方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111010993A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911309182.X(22)申请日2019.12.18(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人张勤黎业钲(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍江裕强(51)Int.Cl.A01D45/00(2018.01)B25J11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种番茄串收的机械手末端装置及其采摘方法(57)摘要本发明提供了一种番茄串收的机械手末端装置及其采摘方法，所述装置包括夹持-剪断机构、驱动机构，所述夹持-剪断机构安装在驱动机构上方；夹持-剪断机构包括夹持部分和剪断部分，夹持部分安装在剪断部分的上表面；剪断部分包括支撑杆、第一刀片、第二刀片、连杆、推杆；所述支撑杆的一端连接在驱动机构中的机架上，所述第一刀片、第二刀片安装在支撑杆的另一端；推杆安装在支撑杆中间；所述连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆的一端分别与所述第一刀片和第二刀片连接，第一连杆和第二连杆的另一端相接触并与所述推杆连接。本发明适用于番茄串收采摘，结构小巧，动作可靠，控制简单，大幅度提高了番茄串收采摘的效率和无损率。CN111010993ACN111010993A权利要求书1/2页1.一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，包括夹持-剪断机构、驱动机构，所述夹持-剪断机构安装在驱动机构前方；所述夹持-剪断机构包括夹持部分和剪断部分，夹持部分安装在剪断部分的上表面；所述剪断部分包括支撑杆(4)、第一刀片(8)、第二刀片(10)、连杆(16)、推杆(17)；所述支撑杆(4)的一端连接在驱动机构中的机架(1)上，所述第一刀片(8)、第二刀片(10)安装在支撑杆(4)的另一端；所述推杆(17)安装在支撑杆(4)中间；所述连杆(16)包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆的一端分别与所述第一刀片(8)和第二刀片(10)连接，第一连杆和第二连杆的另一端相接触并与所述推杆(17)连接。2.根据权利要求1所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述夹持部分包括扭簧(7)、动夹块(9)、定夹块(11)和隔片(15)；所述隔片(15)包括第一隔片和第二隔片；所述动夹块(9)安装在第一刀片(8)表面并靠近顶部，动夹块(9)和第一刀片(8)的中间隔着第一隔片；所述定夹块(11)安装在第二刀片(10)表面并靠近顶部，定夹块(11)和第二刀片(10)的中间隔着第二隔片；所述扭簧(7)安装在动夹块(9)上，其短端固定在所述动夹块(9)靠近顶部位置上，长端固定在所述第一刀片(8)的尾部上。3.根据权利要求2所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述动夹块(9)夹持面的凸弧面曲率和定夹块(11)夹持面的凹圆弧面曲率一致，动夹块(9)夹持面的中部为凹圆弧面，动夹块(9)和定夹块(11)贴合时中间缝隙为1到2mm。4.根据权利要求2所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述动夹块(9)和定夹块(11)厚度均为6～12mm。5.根据权利要求2所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述动夹块(9)夹持面光滑，所述定夹块(11)夹持面粗糙。6.根据权利要求2所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述动夹块(9)和定夹块(11)在夹持果梗过程中，顶部先接触，然后形成封闭的间隙，该间隙并不断向内缩小。7.根据权利要求2所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述第一刀片(8)和动夹块(9)、第二刀片(10)和定夹块(11)之间的间隔为4～8mm。8.根据权利要求1所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述第一刀片(8)、第二刀片(10)的刀刃面都是凹形，向内凹的距离为1～4mm。9.根据权利要求1所述的一种番茄串收的机械手末端装置，其特征在于，所述驱动机构包括机架(1)、微型丝杆步进电机(2)、传动螺母(3)和连接杆(18)，所述微型丝杆步进电机(2)安装在机架(1)内；所述传动螺母(3)配合安装在微型丝杆步进电机(2)的输出丝杆上；所述连接杆(18)一端连接在所述传动螺母(3)上，另一端连接在所述推杆(17)上。10.用于权利要求1所述的一种番茄串收的机械手末端装置的采摘方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、所述装置以剪断部分中刀片形成剪切面与地面成10～20°，同时夹持部分向下的姿态移动到目标番茄果梗附近；2)、微型丝杆步进电机(2)逆时针转动，带动第一刀片(8)和第二刀片(10)、动夹块(9)和定夹块(11)张开，然后将移动到果梗处；3)、微型丝杆步进电机