[发明专利]一种手持式水果采摘装置及其方法

说明书

本发明公开了一种手持式水果采摘装置，包括手柄、长杆和机械爪；所述长杆的头端连接所述机械爪，所述长杆的尾端连接有所述手柄；所述机械爪包括底托、近指底盘、第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指；所述底托下端固定套接所述长杆的头端，所述底托上端同轴心固定连接所述近指底盘；所述第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指呈圆周阵列安装于所述近指底盘的上侧盘面；本方案结构简单，能实现单人辅助果蔬采摘，该结构实现了平行抓取和对心抓取的两种状态，适用于球形水果，也适用于棒形水果，切换更加方便，同时采用缓冲片结构，有效实现防止夹坏的情况发生。

技术领域

本发明属于水果采摘领域，尤其涉及一种手持式水果采摘装置及其方法。

背景技术

我国作为农业大国，蔬菜和水果分别是第二第三大种植作物，当然也决定着许多区域的经济来源。而果蔬采摘的效率和采摘质量直接影响着果农的种植成本和经济收益。现市场上已有的果蔬采摘末端执行器大部分都采用全驱动的驱动方式，全驱动虽然可以较为自由的控制机构的运动，但在单人辅助果蔬采摘末端执行器中由于多驱动带来的较为笨重的重量也成为难以单人长时间作业的一个问题，现有技术对多功能果蔬辅助采摘不可灵活切换的不足，现有技术当中用电驱动、丝杠传动等方案带来的笨重问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有平行抓取和对心抓取的两种状态的一种手持式水果采摘装置及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种手持式水果采摘装置，包括手柄、长杆和机械爪；所述长杆的头端连接所述机械爪，所述长杆的尾端连接有所述手柄；

所述机械爪包括底托、近指底盘、第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指；所述底托下端固定套接所述长杆的头端，所述底托上端同轴心固定连接所述近指底盘；所述第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指呈圆周阵列安装于所述近指底盘的上侧盘面。

进一步的，所述第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指分别包括定指根、第一动指根和第二动指根；所述定指根、第一动指根和第二动指根为沿所述近指底盘轴线呈圆周阵列分布的U形铰接架结构；

所述定指根、第一动指根和第二动指根上均包括近指横杆；三根所述近指横杆的中端分别与所述定指根、第一动指根和第二动指根的顶部铰接连接；

所述近指横杆的两端分别为内段和外段；所述内段向所述近指底盘靠近圆心方向延伸，所述外段向近指底盘远离圆心方向延伸；

所述第一机械手指、第二机械手指和第三机械手指还均包括近指节、近指节连杆、中指节主动杆、中指节、中指节连杆和远指节；

所述近指节的一端与所述近指横杆的中段铰接连接，所述近指节另一端共同铰接连接所述中指节主动杆的一端和中指节的一端，所述外段的末端与所述近指节连杆的一端铰接连接，所述近指节连杆的另一端铰接连接所述中指节主动杆的中端，所述中指节主动杆的另一端铰接连接所述中指节连杆的一端；所述中指节连杆的另一端铰接连接所述远指节的一端，所述中指节的另一端铰接连接所述远指节的中端；

同时向下拉动三根所述横杆的内段末端，可使所述机械爪做向内抓取动作，同时向上推动三根所述横杆的内段末端，可使所述机械爪做张爪动作。

进一步的，所述近指底盘上还安装有第一活动座和第二活动座，所述第一动指根和第二动指根底部固定安装于所述第一活动座和第二活动座上；

所述第一活动座和第二活动座为腰形块结构，所述第一活动座/第二活动座靠近所述近指底盘圆心的一头底部与所述近指底盘通过轴承转动连接；所述第一活动座和第二活动座所相对的腰侧面通过柔性钢丝连接，所述柔性钢丝外部还套设置有张弛弹簧，所述张弛弹簧两端分别顶压第一活动座和第二活动座所相对的腰侧面；柔性钢丝直线状态下第一活动座和第二活动座所相对的腰侧面之间呈夹角；