一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器和一种荔枝采摘机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115250743A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210531567.6(22)申请日2022.05.13(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人王红军徐秀进王欢林怡延成海艳郑昭科吴梓豪洪江鑫(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师付茵茵(51)Int.Cl.A01D46/30(2006.01)A01D69/02(2006.01)A01D69/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器和一种荔枝采摘机器人(57)摘要本发明涉及一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，包括采摘刀片、驱动部件、夹紧部件、刀架、末端机体；左刀片和右刀片均通过一个刀架与末端机体的前端转动式连接；驱动部件驱动左刀片和右刀片做剪刀式开合运动；刚性夹子固定在右刀片，柔性夹子固定在左刀片，柔性夹子包括压板、柔性夹子架、弹簧，柔性夹子架与左刀片固定连接，压板的后端与左刀片转动式连接，将压板往内侧顶的弹簧设置在压板和柔性夹子架之间；刚性夹子和压板的内侧均为直边，直边上设有锯齿，刚性夹子和压板的锯齿相互啮合。还涉及一种荔枝采摘机器人。本发明可提供较大的夹持力，避免枝干松脱，防止果串采摘下来后掉落，减少损伤，属于水果采摘设备技术领域。CN115250743ACN115250743A权利要求书1/1页1.一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，包括采摘刀片、驱动部件、夹紧部件、刀架、末端机体；采摘刀片包括左刀片和右刀片，左刀片和右刀片均通过一个刀架与末端机体的前端转动式连接；驱动部件驱动左刀片和右刀片相对于末端机体做剪刀式开合运动；夹紧部件包括刚性夹子和柔性夹子，刚性夹子固定在右刀片的一侧随右刀片同步开合，柔性夹子固定在左刀片的一侧随左刀片同步开合，其特征在于：柔性夹子包括压板、柔性夹子架、弹簧，柔性夹子架与左刀片固定连接，压板的后端与左刀片转动式连接，将压板往内侧顶的弹簧设置在压板和柔性夹子架之间；左刀片、右刀片的内侧均为直线型；刚性夹子和压板的内侧均为直边，直边上设有锯齿，当左刀片和右刀片合上时，刚性夹子和压板的锯齿相互啮合。2.按照权利要求1所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：柔性夹子架内设有容纳弹簧和压板的空腔，柔性夹子架通过螺栓固定在左刀片上；压板包括安装部和锯齿部，安装部的后端与位于后端的螺栓转动式连接，安装部的前端顶在位于前端的螺栓的外侧，锯齿部位于安装部的内侧，锯齿部和安装部之间设有用于安装弹簧的条形槽；弹簧一端安装在安装部上，另一端安装在柔性夹子架上，多根弹簧沿着前后方向依次排列。3.按照权利要求1所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：驱动部件包括步进电机、丝杆、丝杆螺母、推杆、电机架；两个刀架的内侧均与末端机体的前端铰接，末端机体的后端与电机架固定连接，步进电机安装在电机架内，步进电机驱动丝杆转动，丝杆带动丝杆螺母前后平移，丝杆螺母的左右两端各与一根推杆铰接，两推杆的前侧各与一个刀架的外侧铰接；丝杆和丝杆螺母位于末端机体内。4.按照权利要求3所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：电机架的前端装有感应丝杆螺母位置从而控制步进电机启停的金属限位开关。5.按照权利要求1所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：还包括连接部件和视觉系统部件，末端机体、连接部件、视觉系统部件从前往后依次设置。6.按照权利要求5所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：连接部件包括从前往后依次设置的电机架连接件、铝型材、铝型材连接件，铝型材为方管，四面均设有前后贯穿的安装槽；电机架连接件套接在铝型材的前端，电机架连接件的四面均设有开槽，开槽从电机架连接件的中部延伸至后边缘，螺钉穿过开槽插入安装槽，将电机架连接件和铝型材固定连接；铝型材连接件套接在铝型材的后端，铝型材连接件的四面均设有开槽，开槽从铝型材连接件的中部延伸至前边缘，螺钉穿过开槽插入安装槽，将铝型材连接件和铝型材固定连接。7.按照权利要求5所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：视觉系统部件包括从上往下依次设置的小双目相机、大双目相机、相机机架、相机机座，相机机座与连接部件相接；小双目相机用于在远处识别荔枝果串，大双目相机用于在近处对荔枝果串采摘点进行定位。8.按照权利要求1所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：采摘刀片的刃口角度为20°，厚度为3mm。9.按照权利要求3所述的一种夹剪一体荔枝采摘末端执行器，其特征在于：驱动部件中，采用带丝杆的57步进电机。10.一种荔枝采摘机器人，其特征在于：安装有权利要求1‑9中任一项所述的一种夹剪