一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及果蔬采摘设备技术领域，具体涉及一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置，包括筒体；摄像模块；压力检测模块；切割模块，其安装在所述筒体的上端敞口处；固定果蔬模块，其安装在所述筒体的内部；筛选模块，其安装在所述筒体的下端敞口处，本发明专利技术通过摄像模块、压力检测模块、切割模块与固定果蔬模块组成采摘主体，通过摄像模块对果蔬的外观、颜色进行检测，经过机器视觉分析出果实的成熟度，判断是否进行采摘，通过压力检测模块分析出果蔬的直径大小，并通过固定果蔬模块对果蔬进行固定，固定好后通过切割模块将果蔬的根茎进行切割，以便保持采摘时果蔬的完整性，通过筛选模块实现对圆形果蔬的大小分拣。圆形果蔬的大小分拣。圆形果蔬的大小分拣。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置


[0001]本专利技术涉及果蔬采摘设备
，尤其涉及一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置。

技术介绍

[0002]目前我国是全球水果第一生产大国，果园面积不断扩大，从各类水果来看，柑橘、苹果、梨是我国主要种植品种，在果蔬生产作业中，收获果实约占整个作业量的40％；
[0003]现有采摘机器人在采摘过程中容易损伤果蔬表面，对果蔬伤害过大，且不能对果蔬成熟度进行判断，不能筛选果蔬的大小，进而造成不能对果蔬进行精细化的采摘。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置，以解决现有采摘机器人在采摘过程中容易损伤果蔬表面，对果蔬伤害过大，且不能对果蔬成熟度进行判断，不能筛选果蔬的大小，进而造成不能对果蔬进行精细化的采摘的问题。
[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置，包括：
[0006]两端敞口的筒体；
[0007]摄像模块，其可转动的安装在所述筒体的上部，对果蔬的成熟情况进行检测；
[0008]压力检测模块，其安装在所述筒体的上端的内部，用于判断果蔬的直径大小；
[0009]切割模块，其安装在所述筒体的上端敞口处，用于切割果蔬的根茎；
[0010]固定果蔬模块，其安装在所述筒体的内部；
[0011]筛选模块，其安装在所述筒体的下端敞口处，并与所述筒体相连通，用于对果蔬按照大小进行分拣。
[0012]可选的，所述摄像模块包括底板，所述底板上安装有摄像头，所述底板下安装有带动其上下摆动的驱动机构，所述筒体的外表面的上端安装有圆周轨道，所述驱动机构与所述圆周轨道传动连接，带动所述底板沿所述筒体的外表面做圆周运动。
[0013]可选的，所述驱动机构包括壳体，所述壳体朝向所述筒体的一侧设有卡口柱，所述卡口柱卡合进所述圆周轨道内，所述底板铰接安装在所述壳体的上端，所述壳体内安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有第一锥齿轮，所述壳体的底部安装有第一定位环，所述第一定位环内可转动的安装有蜗杆轴，所述蜗杆轴的一端安装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述蜗杆轴的另一端安装有第一曲柄杆，所述蜗杆轴带动所述第一曲柄杆朝第一方向转动，所述第一曲柄杆远离所述蜗杆轴的一端铰接安装有第二曲柄轴，所述第二曲柄轴的一端铰接安装有滑块连杆，所述壳体内沿竖直方向安装有第一滑轨，所述滑块连杆可滑动的安装在所述第一滑轨内，所述底板的下部沿竖直方向安装有第二滑轨，所述滑块连杆的一端可滑动的安装在所述第二滑轨内；所述壳体的底部还安装有第二定位环，所述第二定位环内可转动的安装有蜗轮轴，所述蜗轮轴上的蜗轮与所述蜗杆轴上的蜗杆相啮合，所述蜗轮轴的一端安装有第三锥齿轮，所述蜗轮轴带动所述第
三锥齿轮朝第二方向转动，所述第三锥齿轮的一侧沿竖直方向安装有传动轴，所述传动轴的下端安装有第四锥齿轮，所述传动轴上还安装有直齿轮，所述直齿轮与所述圆周轨道啮合传动，蜗杆轴带动第一曲柄杆朝第一方向转动时，蜗轮轴不能带动第三锥齿轮朝第二方向转动；蜗轮轴带动第三锥齿轮朝第二方向转动时，蜗杆轴不能带动第一曲柄杆朝第一方向转动。
[0014]可选的，所述蜗杆轴的端部沿其径向开设有第一凹槽，所述第一凹槽内安装有第一卡销，所述第一卡销与所述第一凹槽之间安装有第一弹簧，所述第一卡销的一端设有第一斜块，所述第一斜块的底端低于所述第一凹槽的上沿，所述第一曲柄杆的一端设有配合环，所述配合环可转动的安装在所述蜗杆轴的端部，所述配合环的内侧开设有与所述第一斜块相配合的第一卡槽；所述蜗轮轴的端部沿其径向开设有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有第二卡销，所述第二卡销与所述第二凹槽之间安装有第二弹簧，所述第二卡销的一端设有第二斜块，所述第二斜块的底端低于所述第二凹槽的上沿，所述第三锥齿轮的内侧开设有与所述第二斜块相配合的第二卡槽。
[0015]可选的，所述压力检测模块有若干组，若干组所述压力检测模块沿水平方向均布安装在所述筒体的上端的内部，所述压力检测模块包括第一压力传感段、第二压力传感段与第三压力传感段，所述第一压力传感段、所述第二压力传感段与所述第三压力传感段依次相互嵌套组合成伸缩外壳，所述伸缩外壳的端部安装有压力传感器，所述伸缩外壳的中部开设有贯穿所述第一压力传感段、所述第二压力传感段与所述第三压力传感段的空腔，所述空腔内安装有内部弹簧，所述内部弹簧与所述压力传感器相接触。
[0016]可选的，所述切割模块包括连接架，所述连接架上沿竖直方向安装有第一电机，所述第一电机的输出端安装有驱动轴，所述驱动轴的上端安装有第一刀片，所述驱动轴的中部安装有第一齿轮，且所述驱动轴上可转动的安装有第一保持架与第二保持架，所述第一保持架与所述第二保持架之间安装有第一转轴与第二转轴，所述第一转轴上安装有第二齿轮，所述第二转轴上安装有第三齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，所述驱动轴上还可转动的安装有套筒，所述套筒的下端安装有第四齿轮，所述套筒的上端安装有第二刀片，所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合。
[0017]可选的，所述固定果蔬模块包括气泵与气囊，所述气泵安装在所述筒体的外表面，所述气囊安装在所述筒体的内部，所述气泵对所述气囊进行充放气。
[0018]可选的，所述筛选模块包括接果箱，所述接果箱内可转动的安装有筛选组件，所述筛选组件上安装有翻转组件，所述接果箱的外侧壁开设有若干个大小不一的出果通道，所述筛选组件根据果蔬的大小转动至对应的出果通道处，并由所述翻转组件将果蔬排出接果箱外。
[0019]可选的，所述翻转组件包括接果平台与第二电机，所述接果平台可转动的安装在所述接果箱内，所述第二电机安装在所述接果箱的下端，所述第二电机的输出端与所述接果平台相连接，所述接果平台的上表面安装有一侧敞口的圆周护壁，所述敞口的位置与所述出果通道相对应。
[0020]可选的，所述翻转组件包括翻转板，所述翻转板铰接安装在所述接果平台上，所述接果平台的中部开设有容置腔，所述容置腔内安装有第三电机，所述第三电机的输出端安装有第五齿轮，所述容置腔内沿竖直方向可滑动的安装有齿条杆，所述第五齿轮与所述齿
条杆相啮合，所述齿条杆的上端铰接有滑动块，所述翻转板的下表面安装有第三滑轨，所述滑动块可滑动的安装在所述第三滑轨上。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术通过筒体内的摄像模块、压力检测模块、切割模块与固定果蔬模块组成采摘主体，通过摄像模块在筒体的上部做圆周运动，对果蔬的外观、颜色进行检测，经过机器视觉分析出果实的成熟度，判断是否进行采摘，当判断能够采摘时，将果蔬送入筒体中，通过压力检测模块分析出果蔬的直径大小，并通过固定果蔬模块对果蔬进行固定，固定好后通过切割模块将果蔬的根茎进行切割，以便保持采摘时果蔬的完整性，待根茎切割完成，气泵抽气，圆形果蔬随空腔进入筛选机构，通过压力传感装置的判断，由底部驱动电机，将圆形果蔬转动到合适的输出空腔，实现对圆形果蔬的大小分拣。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂采摘圆形果蔬末端装置，包括两端敞口的筒体(1)，其特征在于，还包括：摄像模块(2)，其可转动的安装在所述筒体(1)的上部，对果蔬的成熟情况进行检测；压力检测模块(3)，其安装在所述筒体(1)的上端的内部，用于判断果蔬的直径大小；切割模块(4)，其安装在所述筒体(1)的上端敞口处，用于切割果蔬的根茎；固定果蔬模块(5)，其安装在所述筒体(1)的内部；筛选模块(6)，其安装在所述筒体(1)的下端敞口处，并与所述筒体(1)相连通，用于对果蔬按照大小进行分拣。2.根据权利要求1所述的机械臂采摘圆形果蔬末端装置，其特征在于，所述摄像模块(2)包括底板(21)，所述底板(21)上安装有摄像头(22)，所述底板(21)下安装有带动其上下摆动的驱动机构，所述筒体(1)的外表面的上端安装有圆周轨道，所述驱动机构与所述圆周轨道传动连接，带动所述底板(21)沿所述筒体(1)的外表面做圆周运动。3.根据权利要求2所述的机械臂采摘圆形果蔬末端装置，其特征在于，所述驱动机构包括壳体(23)，所述壳体(23)朝向所述筒体(1)的一侧设有卡口柱(24)，所述卡口柱(24)卡合进所述圆周轨道内，所述底板(21)铰接安装在所述壳体(23)的上端，所述壳体(23)内安装有驱动电机(25)，所述驱动电机(25)的输出端安装有第一锥齿轮(26)，所述壳体(23)的底部安装有第一定位环(27)，所述第一定位环(27)内可转动的安装有蜗杆轴(28)，所述蜗杆轴(28)的一端安装有第二锥齿轮(29)，所述第二锥齿轮(29)与所述第一锥齿轮(26)相啮合，所述蜗杆轴(28)的另一端安装有第一曲柄杆(210)，所述蜗杆轴(28)带动所述第一曲柄杆(210)朝第一方向转动，所述第一曲柄杆(210)远离所述蜗杆轴(28)的一端铰接安装有第二曲柄轴，所述第二曲柄轴的一端铰接安装有滑块连杆(212)，所述壳体(23)内沿竖直方向安装有第一滑轨(213)，所述滑块连杆(212)可滑动的安装在所述第一滑轨(213)内，所述底板(21)的下部沿竖直方向安装有第二滑轨(214)，所述滑块连杆(212)的一端可滑动的安装在所述第二滑轨(214)内；所述壳体(23)的底部还安装有第二定位环(215)，所述第二定位环(215)内可转动的安装有蜗轮轴(216)，所述蜗轮轴(216)上的蜗轮与所述蜗杆轴(28)上的蜗杆相啮合，所述蜗轮轴(216)的一端安装有第三锥齿轮(217)，所述蜗轮轴(216)带动所述第三锥齿轮(217)朝第二方向转动，所述第三锥齿轮(217)的一侧沿竖直方向安装有传动轴，所述传动轴的下端安装有第四锥齿轮(218)，所述传动轴上还安装有直齿轮(219)，所述直齿轮(219)与所述圆周轨道啮合传动，蜗杆轴(28)带动第一曲柄杆(210)朝第一方向转动时，蜗轮轴(216)不能带动第三锥齿轮(217)朝第二方向转动；蜗轮轴(216)带动第三锥齿轮(217)朝第二方向转动时，蜗杆轴(28)不能带动第一曲柄杆(210)朝第一方向转动。4.根据权利要求3所述的机械臂采摘圆形果蔬末端装置，其特征在于，所述蜗杆轴(28)的端部沿其径向开设有第一凹槽(220)，所述第一凹槽(220)内安装有第一卡销(221)，所述第一卡销(221)与所述第一凹槽(220)之间安装有第一弹簧(222)，所述第一卡销(221)的一端设有第一斜块，所述第一斜块的底端低于所述第一凹槽(220)的上沿，所述第一曲柄杆(210)的一端设有配合环(223)，所述配合环(223)可转动的安装在所述蜗杆轴(28)的端部，所述配合环(223)的内侧开设有与所述第一斜块相配合的第一卡槽(224)；所述蜗轮轴(216)的端部沿其径向开设有第二凹槽(225)，所述第二凹槽(225)内安装有第二卡销(226)，所述第二卡销(226)与所述第二凹槽(225)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艺，马申奥，王路，丁河安，杨佳伟，曹青，周涛，张祥威，刘心瑜，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：