一种苹果采摘装置及其采摘方法.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CN108575296A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810402803.8(22)申请日2018.04.28(71)申请人杭州师范大学钱江学院地址310036浙江省杭州市下沙高教园区学林街16号(72)发明人孙红梅孙泽陈杨波姚俊杰汪严磊潘乾豪吴小涛安康王婧江海林鲁安(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240代理人黄前泽(51)Int.Cl.A01D46/24(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称一种苹果采摘装置及其采摘方法(57)摘要本发明公开了一种苹果采摘装置及其采摘方法。国内水果的采摘基本还是靠手工完成，效率低下、劳动强度大。本发明一种苹果采摘装置，包括推车、网兜、底座、支撑板、升降机构、旋转机构、横移机构和摘取机构。旋转机构包括旋转支撑架、云台支架和第一舵机。横移机构包括滑轨、第二滑块、中部支架、电机支架和横移驱动件。摘取机构包括摄像头安装架、摄像头、摘果机械臂、剪枝机械爪。剪枝机械爪包括爪架、爪体、刀片、辅助板和爪体驱动件。本发明设计的辅助板可有效避免树枝卡在爪子尖端，提高采摘成功率。本发明可适应不同高度的果树。CN108575296ACN108575296A权利要求书1/3页1.一种苹果采摘装置，包括推车、网兜、底座、支撑板、升降机构、旋转机构、横移机构和摘取机构；其特征在于：所述底座的底部与推车固定，顶部与支撑板的底面固定；所述的升降机构包括升降台座、升降台架和升降驱动组件；所述的升降台座固定在底板上；所述的升降台座与升降台架构成滑动副；升降台架由升降驱动组件驱动；所述的旋转机构包括旋转支撑架、云台支架和第一舵机；所述的旋转支撑架与升降台架顶面固定；所述的云台支架支承在旋转支撑架的顶部；云台支架由第一舵机驱动；所述的横移机构包括滑轨、第二滑块、中部支架、电机支架和横移驱动件；所述的滑轨固定在云台支架上；中部支架与滑轨构成滑动副，并由横移驱动件驱动；所述的摘取机构包括摄像头安装架、摄像头、摘果机械臂和剪枝机械爪；所述摘果机械臂包括第二舵机、舵机支架和调节臂；所述的第二舵机通过舵机支架固定在中部支架上；调节臂的一端与第二舵机的输出轴固定；摄像头安装架与调节臂固定；摄像头安装在摄像头安装架上；所述的剪枝机械爪包括爪架、爪体、刀片、辅助板和爪体驱动件；所述爪架的底部与调节臂远离第二舵机的那端固定；两个爪体均与爪架构成滑动副；两个爪体由爪体驱动件驱动；两块辅助板的内端与两个爪体的相对侧面分别固定；在两块辅助板相对侧面的内端与两片刀片分别固定；两片刀片的刃口相对设置；摄像头的轴线与两片刀片的刃口平行。2.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述摄像头的轴线与剪切平面的间距等于30mm；剪切平面两片刀片中靠近摄像头的那片刀片上远离摄像头的那个侧面。3.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：辅助板的外端互相向远离对方的方向翻折。4.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述的推车包括底板、车轮和万向轮；两个车轮分别支承在底板底部头端的两侧；两个万向轮分别设置在底板底面尾端的两侧；所述的底座上固定有呈环形的苹果存储盒。5.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述的升降驱动组件包括叉剪组件和动力单元；所述的叉剪组件包括第三连接轴、第四连接轴和两个叉剪单元；所述的叉剪单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一连接轴和第二连接轴；第一连杆的中部与第二连杆的中部铰接；第三连杆的中部与第四连杆的中部铰接；第一连杆、第三连杆的顶端与第一连接轴的两端分别构成转动副；第二连杆、第四连杆的顶端与第二连接轴的两端分别构成转动副；两个叉剪单元上下排列；位于上方的叉剪单元的第二连杆、第四连杆的底端与位于下方的叉剪单元的第一连杆、第三连杆的顶端通过位于下方的叉剪单元内第一连接轴的两端分别铰接；位于上方的叉剪单元的第一连杆、第三连杆的底端与位于下方的叉剪单元的第二连杆、第四连杆的顶端通过位于下方的叉剪单元内第二连接轴的两端分别铰接；位于下方的叉剪单元内第二连杆、第四连杆的底端与第三连接轴的两端分别构成转动副；第一连杆、第三连杆的底端与第四连接轴的两端分别构成转动副；第三连接轴的两端均支承在升降台座上；第四连接轴的两端分别伸入升降台座上开设的两个第一滑槽内；位于上方的叉剪单元内第一连接轴的两端均支承在升降台架上，第二连接轴的两端分别伸入升降台架上开设的两个第二滑槽内；2CN108575296A权利要求书2/3页所述的动力单元包括螺杆、联轴器、第一步进电机、固定框、第一滑块、光轴和光轴固定座；所述光轴的底端通过光轴固定座与升降台座固定；第一滑块与光