[发明专利]一种手持式水果采摘装置及其方法

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1.一种手持式水果采摘装置，其特征在于，包括手柄（29）、长杆（30）和机械爪（31）；所述长杆（30）的头端连接所述机械爪（31），所述长杆（30）的尾端连接有所述手柄（29）；

所述机械爪（31）包括底托（45）、近指底盘（15）、第一机械手指、第二机械手指（55）和第三机械手指（57）；所述底托（45）下端固定套接所述长杆（30）的头端，所述底托（45）上端同轴心固定连接所述近指底盘（15）；所述第一机械手指、第二机械手指（55）和第三机械手指（57）呈圆周阵列安装于所述近指底盘（15）的上侧盘面；

所述第一机械手指、第二机械手指（55）和第三机械手指（57）分别包括定指根（13）、第一动指根（3）和第二动指根（14）；所述定指根（13）、第一动指根（3）和第二动指根（14）为沿所述近指底盘（15）轴线呈圆周阵列分布的U形铰接架结构；

所述定指根（13）、第一动指根（3）和第二动指根（14）上均包括近指横杆（11）；

三根所述近指横杆（11）的中端分别与所述定指根（13）、第一动指根（3）和第二动指根（14）的顶部铰接连接；

所述近指横杆（11）的两端分别为内段（12）和外段（4）；所述内段（12）向所述近指底盘（15）靠近圆心方向延伸，所述外段（4）向近指底盘（15）远离圆心方向延伸；

所述第一机械手指、第二机械手指（55）和第三机械手指（57）还均包括近指节（5）、近指节连杆（6）、中指节主动杆（7）、中指节（10）、中指节连杆（8）和远指节（9）；

所述近指节（5）的一端与所述近指横杆（11）的中段铰接连接，所述近指节（5）另一端共同铰接连接所述中指节主动杆（7）的一端和中指节（10）的一端，所述外段（4）的末端与所述近指节连杆（6）的一端铰接连接，所述近指节连杆（6）的另一端铰接连接所述中指节主动杆（7）的中端，所述中指节主动杆（7）的另一端铰接连接所述中指节连杆（8）的一端；所述中指节连杆（8）的另一端铰接连接所述远指节（9）的一端，所述中指节（10）的另一端铰接连接所述远指节（9）的中端；

同时向下拉动三根所述横杆（11）的内段（12）末端，可使所述机械爪（31）做向内抓取动作，同时向上推动三根所述横杆（11）的内段（12）末端，可使所述机械爪（31）做张爪动作；

所述近指底盘（15）上还安装有第一活动座（2）和第二活动座（16），所述第一动指根（3）和第二动指根（14）底部固定安装于所述第一活动座（2）和第二活动座（16）上；

所述第一活动座（2）和第二活动座（16）为腰形块结构，所述第一活动座（2）/第二活动座（16）靠近所述近指底盘（15）圆心的一头（35）底部与所述近指底盘（15）通过轴承（40）转动连接；所述第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）通过柔性钢丝（32）连接，所述柔性钢丝（32）外部还套设置有张弛弹簧（24），所述张弛弹簧（24）两端分别顶压第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）；柔性钢丝（32）直线状态下第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）之间呈120夹角；

所述近指底盘（15）的盘面内侧还设置有滑轮座（46），所述滑轮座（46）上安装有定滑轮（22），还包括换向钢丝（18），所述换向钢丝（18）跨过所述定滑轮（22），所述换向钢丝（18）的一端与所述柔性钢丝（32）的中部固定连接；所述定滑轮（22）与柔性钢丝（32）之间的一段换向钢丝（18）的延伸方向与所述柔性钢丝（32）垂直；换向钢丝（18）可将直线状态的所述柔性钢丝（32）拉成沿中点弯折的折线；所述柔性钢丝（32）折线状态下，第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）相互平行；

所述第一活动座（2）和第二活动座（16）之间还固定设置有长条状限位挡块（36），长条状限位挡块（36）的长度方向与直线状态的柔性钢丝（32）相互平行；

所述第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）相互平行状态下，

所述限位挡块（36）两头的弧面分别限位接触第一活动座（2）和第二活动座（16）所相对的腰侧面（33）；

所述近指底盘（15）中部同轴心镂空有圆孔（100），所述底托（45）为上端开口的柱腔结构，所述底托（45）内的底托圆柱腔（50）与所述圆孔（100）同轴心设置；所述底托圆柱腔（50）中同轴心设置有钢丝固定圆盘（53），所述钢丝固定圆盘（53）与所述底托圆柱腔（50）内壁之间间隙设置；

还包括三根传动硬质钢丝（52），三根硬质钢丝（52）的下端同步连接所述钢丝固定圆盘（53），所述三根硬质钢丝（52）上端分别固定连接三根所述横杆（11）的内段（12）末端；钢丝固定圆盘（53）向下运动带动三根硬质钢丝（52）同时向下拉动三根所述横杆（11）的内段（12）末端，进而使所述机械爪（31）做向内抓取动作；

所述钢丝固定圆盘（53）下端同轴心固定连接有导向轴（44），所述导向轴（44）内部贯通设置有过线通道（51），所述过线通道（51）上端从所述钢丝固定圆盘（53）上表面穿出，所述过线通道（51）下端连通所述长杆（30）的管腔（49），所述导向轴（44）下端活动套设有导向轴套（43），所述导向轴套（43）外壁同轴心固定套接于所述长杆（30）头端内壁；所述导向轴（44）上还套设有回位弹簧（42），所述回位弹簧（42）呈压缩状设置于所述钢丝固定圆盘（53）和所述导向轴套（43）之间；

所述导向轴（44）的过线通道（51）中横向固定设置有拉线连接杆（23），所述长杆（30）的管腔（49）中还包括拉线（17），所述拉线（17）的一端固定连接所述拉线连接杆（23），所述拉线（17）的另一端固定所述手柄（29）处的拉杆（28），向后拉动所述拉杆（28）使拉线（17）带动所述导向轴（44）和钢丝固定圆盘（53）一同位移；

所述长杆（30）的管腔（49）中部同轴心活动设置有换向导向套（47），所述拉线（17）穿过所述换向导向套（47）的拉绳通道（102），所述拉绳通道（102）壁还固定设置有绳索连接桩（48），所述换向钢丝（18）的另一端穿过所述过线通道（51）和管腔（49）并与所述绳索连接桩（48）固定连接，所述换向导向套（47）外壁固定连接有手拉柄（25）；

所述长杆（30）位于所述换向导向套（47）处的外壁上镂空设置有手拉柄导槽（26），所述有手拉柄（25）活动于所述手拉柄导槽（26）中，所述手拉柄导槽（26）的尾端还垂直设置有手拉柄定位槽（27），向后拉动所述手拉柄（25）通过换向钢丝（18）将直线状态的所述柔性钢丝（32）拉成沿中点弯折的折线。