自适应弯扭变胞水果采摘装置.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CN108541455A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810333827.2(22)申请日2018.04.13(71)申请人宁夏理工学院地址753000宁夏回族自治区石嘴山市大武口区山水大道学院路1号(72)发明人李树军铁彦清宋明燕杨贺绪张国圣段金峰宋智良(74)专利代理机构宁夏合天律师事务所64103代理人周晓梅(51)Int.Cl.A01D46/247(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称自适应弯扭变胞水果采摘装置(57)摘要本发明设计目的在于克服现有技术中依靠拉力或剪力采摘水果的缺陷，提出一种自适应弯扭变胞水果采摘装置，包括提供夹持和弯转运动的凸轮机构、带动凸轮机构平动的平行四边形传动机构、支撑机构和牵引驱动机构。本发明遵循人工手动采摘水果的原理，巧妙地利用变胞原理设计了一组平行四边形机构和凸轮机构，仅通过单一驱动就可根据采摘工艺过程使两组机构自适应切换，实现对水果尺寸和形状的自适应调整和锁紧果实，并在采摘过程中提供所需的拉力和弯扭力，完全符合人手采摘水果原理，操作简单，工作可靠，经济性好。CN108541455ACN108541455A权利要求书1/1页1.一种自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：包括夹持凸轮机构、平行四边形传动机构、支撑机构、牵引驱动机构，夹持凸轮机构与平行四边形传动机构连接，平行四边形传动机构与支撑机构连接，牵引驱动机构的上端与平行四边形传动机构连接，下端用于外部施加拉力，夹持凸轮机构包括结构相同的左侧柔性夹持机构、右侧柔性夹持机构，左侧柔性夹持机构、右侧柔性夹持机构对称设置于平行四边形传动机构的两端，以通过平行四边形传动机构带动二者相互平动靠近或分离，左侧柔性夹持机构包括皮碗、碗座，碗座设置于皮碗的底部，且碗座的回转中心与皮碗的几何中心不重合，在碗座的端面上开设弧形凸轮槽，弧形凸轮槽以碗座的轴线轴对称，平行四边形传动机构的连杆为凸轮机构的从动件，其左端端部设置球体或阶梯圆柱体，球体嵌入碗座的弧形凸轮槽组成凸轮机构，以通过球体沿着皮碗的轴线和弧形凸轮槽滑转的相对运动带动皮碗的转动。2.如权利要求1所述的自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：平行四边形传动机构包括对称设置的左侧传动机构和右侧传动机构，左侧传动机构与左侧柔性夹持机构连接，右侧传动机构与右侧柔性夹持机构连接，左侧传动机构包括L型摇杆、从动杆、摇杆、平动杆、弹簧，从动杆、摇杆设置于L型摇杆的两侧，L型摇杆的的弯折处与牵引机构的上端铰接连接，从动杆的下端与牵引机构的上端铰接连接，从动杆的的上端与L型摇杆的一端铰接连接，L型摇杆的另一端与平动杆的下端铰接连接，摇杆的下端与牵引机构的上端铰接连接，摇杆的上端与平动杆的下端铰接连接，平动杆的端部侧壁设置所述球体，弹簧的两端连接于L型摇杆和摇杆之间。3.如权利要求1所述的自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：碗座端面上的弧形凸轮槽位于碗座的回转中心的上方，皮碗的几何中心位于碗座的回转中心的一侧，在碗座的回转中心的另一侧设置配重机构，配重机构、皮碗及碗座的回转中心三者的配合，使得碗座端面上的弧形凸轮槽始终位于上方，实现凸轮机构的自适应。4.如权利要求3所述的自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：所述平动杆包括第一竖板、第二竖板、水平短杆，第一竖板竖直设置，第二竖板与第一竖板异面垂直，在第二竖板的侧壁上设置与L型摇杆的另一端及摇杆的上端铰接的销钉，L型摇杆的另一端和摇杆的上端分别设置于第二竖板的两端，水平短杆设置于第一竖板的上端侧壁上，所述球体固定设置于水平短杆的端部。5.如权利要求3所述的自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：在弧形凸轮槽内嵌入的结构为阶梯圆柱体，阶梯圆柱体的一端与第二竖板的上端侧壁连接，另一端为与弧形凸轮槽相适应的结构，使得阶梯圆柱体嵌入弧形凸轮槽形成凸轮机构。6.如权利要求3所述的自适应弯扭变胞水果采摘装置，其特征在于：支撑机构包括空心管、设置于空心管顶部的平板，平板的中间位置开设与空心管内部贯通的孔，牵引驱动机构的上端穿过空心管，以与从动杆的下端连接。2CN108541455A说明书1/4页自适应弯扭变胞水果采摘装置技术领域[0001]本发明涉及水果采摘装置技术领域，尤其涉及一种自适应弯扭变胞水果采摘装置。背景技术[0002]水果采摘是水果生产中最费力、最耗时的环节之一。水果采摘工作时效性强，劳动力投入密集，成本高，效率低。水果采摘质量直接影响水果的品质、储存和销售，最终影响市场价格和经济效益。水果采摘作业环境复杂，主要存在三个方面的问题：第一、采摘者安全问题，即手工采摘时手臂易被树枝等划破或擦伤，高处作业时可能会摔伤等；第二、果树损伤问题，