[发明专利]吸抓协同水果采摘机械手

说明书

本发明公开了一种吸抓协同水果采摘机械手，包括机械爪、滑动管、气缸、采集管；采集管空套在滑动管外，气缸的一端与采集管固定连接，气缸的另一端与滑动管固定连接，机械爪包括第一、第二柔性杆件，第一、第二、第三刚性杆件；第二柔性杆件的一端与第一柔性杆件的上部铰接，第一柔性杆件的中部和第二柔性杆件的中部依次通过平行布置的第一、第二和第三刚性杆件进行铰接，采集管的外壁上沿处外延伸有至少三个铰接座，第二柔性杆件的另一端安装在铰接座上，第一柔性杆件的下部铰接在滑动管的上沿上。本发明利用铰链、柔性杆件和刚性杆件的巧妙组合，通过气缸的伸缩，实现了吸抓协同水果采摘机械手的张开与合拢，可以采摘各种不同大小的水果。

技术领域

本发明涉及水果采摘辅助设备中采摘机械手设计技术领域，尤其是可采摘各类不同大小、外形不规则水果的吸抓协同水果采摘机械手。

背景技术

水果采摘机械手是辅助人工采摘水果、提高工作效率的一种辅助性工具。随着社会经济的快速发展，水果的大量生产和投放市场，丰富了人民的膳食品种，提高了人民的生活质量。而我国大多地区在水果采摘上依然主要靠人工，因此具有合理结构、提高采摘效率并能保证水果质量的水果采摘机械手成为了一种首要工具。当前市场上水果采摘机械手种类繁多，有些增加了图像识别功能，提高了功能性。但就采摘机械手抓取方式来讲，目前市场上主要有抓取式水果采摘机械手和剪式水果采摘机械手两种，具体如下。

(1)抓取式水果采摘机械手。申请号为201510401026.1的发明专利是一种刚柔混合结构的欠驱动机械手，是一个抓取式水果采摘机械手，其采摘方式通过向手指充气使得手指鼓起从而将果实抓取；主要功能是柔性的机械手手指与果实接触为柔性，避免了因采摘带来的果实损伤，提高了采摘下来的果实质量。但是该机械手的柔性手指容易损坏，且采摘方式单一。申请号为201710532483.3的发明专利是一种抓取式水果采摘机械手，其机械手由三个刚性手爪组成，并在机械手下方安装了托碗，可托住采下的水果，防止水果掉落地面损坏；机械手配备了套管，通过调节管体长度来采摘不同高度的水果。但是该发明的手爪在采摘时易对水果造成损伤，且无法采摘多种外形不规则的水果。

(2)剪式水果采摘机械手。申请号为201110190707.X的发明专利为一种剪式水果采摘机械手，机械手上方安装了刀头，采摘时机械手先将水果抓住，再用刀头将果柄剪下，代替了人工，提高了采摘效率；该机械手还安装了了一个水果兜，可使采下的水果落入兜里，防止水果掉落地面损坏；但是该发明在剪水果果柄时易对水果造成损伤。申请号为200620058186.7的发明专利为一种剪式水果采摘机械手，该发明在机械手手柄上端安装了剪刀，可将水果剪下，提高了采摘效率；机械手安装了漏斗形的尼龙袋，可使剪下的水果落入袋中，保证了水果的质量。但该发明在采摘时也容易对水果造成损伤，且采摘方式单一。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种吸抓协同水果采摘机械手，利用铰链、柔性杆件和刚性杆件的巧妙组合，通过气缸的伸缩，实现了吸抓协同水果采摘机械手的张开与合拢，可以采摘各种不同大小的水果；巧妙的利用了可变形多杆机构，使吸抓协同水果采摘机械手手指可根据水果外形的合理变形，从而实现了对各类形状不规则水果的抓取；并可通过向采集管吸气的方式将水果快速吸下，大大提高了采摘效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种吸抓协同水果采摘机械手，包括机械爪、滑动管、气缸、采集管；所述采集管空套在滑动管外，气缸的一端与采集管固定连接，气缸的另一端与滑动管固定连接，所述机械爪包括第一柔性杆件、第二柔性杆件、第一刚性杆件、第二刚性杆件、第三刚性杆件，第二柔性杆件的一端与第一柔性杆件的上部铰接，第一柔性杆件的中部和第二柔性杆件的中部依次通过平行布置的第一刚性杆件、第二刚性杆件和第三刚性杆件进行铰接，所述采集管的外壁上沿处外延伸有至少三个铰接座，第二柔性杆件的另一端安装在铰接座上，第一柔性杆件的下部铰接在滑动管的上沿上。

进一步的，所述铰接座的数量为三个。