[实用新型]智能西瓜采摘机的机械装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种果实采摘设备，具体涉及到一种智能西瓜采摘机的机械装置。 

背景技术

西瓜作为夏日必备的水果广受大众的喜爱,从西瓜本身的特点看其味道甘甜多汁而且性寒，清爽解渴，是盛夏佳果。西瓜作为重要水果之一其市场价格可观，在国际国内市场具有很大的消费潜力。我国2010年全国西瓜种植面积181.25万公顷,年产总量6818.1万吨。全国西瓜的产量巨大且居其他水果之首，西瓜的种植面积和产量是逐年增加，人工采摘西瓜费事费力。故对西瓜这种体形较大且人工采集率较低的瓜果的采摘研究具有重要意义。 

随着近年来科技的发展，许多国家都在积极研制大型瓜果采摘技术，包含了传感、监控、人工智能、通讯、图像识别和精密及系统集成等多种前沿技术。首先通过多视觉传感器将视觉信息传递给计算机，接着通过图像处理筛选有效信息传递给机器人的运动控制系统，然后按事先设定好的程序引导机器人身上的机械臂运动，从而实现对果实的采摘。但目前大型瓜果采摘机器人处于研发的初步阶段，对瓜果的自动识别率低，在采摘过程中常对瓜果产生损害且采摘效率较低，而且研发采摘机器人的成本高。这使得很多国家的科研人员在研制大型瓜果采摘机上还处于探索阶段。针对于此类大型瓜果采摘机，其机械部分尤其是末端执行器的设计是技术难点。 

发明内容

本实用新型在于提供一种能够自动完成夹持、剪切、释放、装载、运输等功能的西瓜采摘机的机械装置。本实用新型采用的技术方案为：智能西瓜采摘机的机械装置设有作为行走机构的移动平台，在移动平台上有整体支架和货箱，整体支架上面连接着旋转机构，水平支架固定在旋转机构上，水平支架支撑着水平滑动机构，水平滑动机构上固定有垂直滑动机构,垂直滑动机构带动着垂直支架，垂直支架上连接着末端执行器。末端执行器中包含夹持机构和剪切机构。本实用新型包括： 

移动平台，提供动力和作为行走机构。货箱，储存采摘的西瓜。 

整体支架，连接机械手和移动平台。 

旋转机构，其中的旋转减速步进电机通过旋转电机支架固定在整体支架上。旋转齿轮固定在旋转块上，旋转块通过内部的角接触球轴承连接在整体支架上。 

旋转块，连接着整体支架，固定着水平支架。 

水平支架，连接着旋转块和水平滑动块。 

水平滑动块，支撑着水平滑动机构和垂直滑动机构。 

水平滑动机构，水平减速步进电机通过水平电机支架固定在水平滑动块上，水平滑动块通过内部的直线轴承连接在水平支架上。由水平减速步进电机带动的水平齿轮咬合在水平支架的齿条上，因而可以带动水平滑动块滑动。 

垂直滑动机构，垂直减速步进电机通过垂直电机支架固定在水平滑动块上。垂直支架通过直线轴承连接在水平滑动块上。由垂直减速步进电机带动的垂直滑动齿轮咬合在垂直支架的齿条上，因而可以带动垂直支架垂直滑动。 

垂直支架，支撑着末端执行器，并连接着水平滑动快。 

夹持机构，底板通过滑动轴承和螺栓连接在垂直支架上，作为整个执行端的支撑。夹持减速步进电机固定在底板上，夹持臂一通过滑动轴承和螺栓连接在底板上。夹持臂二连接在夹持臂一上，其间固定着传感器。夹持轴承固定在夹持臂二上，并连接着夹持皮碗支架，使其可以自由旋转。夹持皮碗支架支撑着皮碗，使其能够有效夹住西瓜。由夹持减速步进电机带动的夹持齿轮与夹持臂一上的齿轮啮合，从而带动夹持皮碗支架运动。 

剪切机构，剪切减速步进电机固定在底板上。剪切臂一和剪切臂二通过滑动轴承和螺栓连接在底板上，同时它们用于固定弧形刀支架。弧形刀固定在弧形刀支架上。由剪切减速步进电机带动的剪切齿轮与剪切臂一上的齿轮啮合，从而使弧形刀运动。 

附图说明

图1为本实用新型的三维消隐模型图。 

图2为本实用新型旋转机构的三维消隐模型图。 

图3为本实用新型水平滑动机构的三维消隐模型图。 

图4为本实用新型垂直滑动机构的三维消隐模型图。 

图5为本实用新型夹持机构的三维消隐模型图。 

图6为本实用新型剪切机构的三维消隐模型图。