[发明专利]一种夹持旋切式欠驱动两指手葡萄采摘装置有效
| 申请号： | 201610976844.9 | 申请日： | 2016-11-07 |
| 公开（公告）号： | CN106342484B | 公开（公告）日： | 2018-11-06 |
| 发明（设计）人： | 尹建军;陈永河 | 申请（专利权）人： | 江苏大学 |
| 主分类号： | A01D46/28 | 分类号： | A01D46/28 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种夹持旋切式欠驱动两指手葡萄采摘装置，主要包括欠驱动手指机构、旋转机构、推送机构、旋切机构、腕部连接机构、主支撑板和双目摄像头组成；欠驱动手指机构分列在主支撑板两侧，腕部连接机构与旋转机构连接，旋转机构与主支撑板连接，推送机构与旋转机构连接，旋切机构与推送机构连接，腕部连接机构与机械臂的腕部连接，电机A驱动欠驱动手指机构运动，利用S型压力传感器、电位器、平板压力传感器、拉簧的作用，实现控制器对欠驱动手指机构的闭环实时控制并柔性抓取目标物体，旋转机构和推送机构驱动旋切机构实现360°圆周往复旋转运动和横向伸缩运动，旋切机构通过直流电机控制圆盘刀片实现对目标果梗的旋切动作；本发明结构精巧，灵活性强，手指位姿工作空间大，可以获得较高的采摘成功率，并且能够减少对植株和果实的机械损伤，能够实现对葡萄等成簇果实的采摘，具有果实形状自适应能力和接触力可控的特点。 | ||
| 搜索关键词： | 旋转机构 欠驱动手指机构 推送机构 旋切机构 腕部连接机构 主支撑板 采摘装置 欠驱动 旋切式 葡萄 夹持 采摘 果实 闭环 抓取 往复旋转运动 直流电机控制 双目摄像头 自适应能力 驱动 工作空间 果实形状 横向伸缩 机械损伤 目标物体 平板压力 实时控制 圆盘刀片 控制器 植株 电位器 机械臂 接触力 可控的 传感器 成簇 分列 果梗 拉簧 腕部 位姿 旋切 成功率 电机 | ||
【主权项】：
1.一种夹持旋切式欠驱动两指手葡萄采摘装置，其特征在于，包括欠驱动手指机构(Ⅰ)、旋转机构(Ⅱ)、推送机构(Ⅲ)、旋切机构(Ⅳ)、腕部连接机构(Ⅴ)、主支撑板(27)、双目摄像头(57)；所述欠驱动手指机构(Ⅰ)与主支撑板(27)固定连接，所述欠驱动手指机构(Ⅰ)包括电机A(1)、导轨滑块机构G和连杆机构L；所述导轨滑块机构G包括电机固定座A(64)、联轴器A(2)、锁紧螺母A(28)、滚珠丝杠A(3)、螺母A(4)、横向滑块A(5)、横向滑块B(6)、导轨滑块A(7)、导轨A(8)、丝杠固定座A(29)、丝杠支撑座A(30)；所述电机固定座A(64)与主支撑板(27)固定连接，所述电机A(1)固定于电机固定座A(64)上，所述电机A(1)通过联轴器A(2)与滚珠丝杠A(3)连接；螺母A(4)和锁紧螺母A(28)通过螺纹连接于滚珠丝杠A(3)上，所述丝杠固定座A(29)和丝杠支撑座A(30)通过轴承支撑滚珠丝杠A(3)，所述丝杠固定座A(29)和丝杠支撑座A(30)分别与主支撑板(27)固定连接，所述螺母A(4)与横向滑块A(5)固定连接，横向滑块A(5)两端分别通过横向滑块B(6)与导轨滑块A(7)固定连接，所述导轨滑块A(7)与导轨A(8)滑动连接，所述导轨A(8)固定在主支撑板(27)的两内侧面；所述连杆机构L的数量为2套，分列在主支撑板(27)两侧，所述连杆机构L包括S型压力传感器(9)、固定块A(10)、驱动连杆(11)、驱动摇杆(12)、近指节固定架(13)、固定块B(14)、中间连杆(15)、近指节(16)、远指节(17)、拉簧(18)、平板压力传感器(19)、电位器A(20)、电位器B(67)、电位器C(68)；所述S型压力传感器(9)两端分别与横向滑块A(5)和固定块A(10)固定连接，固定块A(10)与驱动连杆(11)的一端铰接，所述驱动摇杆(12)上设有三个铰接孔，分别位于摇杆的中间和两端，所述驱动连杆(11)的另一端通过驱动摇杆(12)的中间铰接孔与驱动摇杆(12)铰接，驱动摇杆(12)的两端分别与中间连杆(15)和近指节固定架(13)铰接，中间连杆的另一端与远指节(17)铰接，近指节固定架(13)与近指节(16)铰接，近指节(16)与远指节(17)铰接，所述近指节固定架(13)与主支撑板(27)通过固定件B(14)固定连接；所述驱动连杆(11)与S型压力传感器(9)铰接处设置电位器A(20)，所述近指节(16)与近指节固定架(13)铰接处设置电位器B(67)，近指节(16)与远指节(17)铰接处设置电位器C(68)，所述近指节(16)上的传感器连接通孔(1602)和远指节(17)的传感器连接通孔(1701)上安装有平板压力传感器(19)；所述中间连杆(15)和远指节(17)之间设置拉簧(18)；所述旋转机构(Ⅱ)包括电机B(31)、旋转支撑架A(34)、旋转支撑架B(32)、旋转支撑架C(33)、旋转支撑架D(35)、推力球轴承(36)、副支撑板(37)、副支撑板支撑架(38)、锁紧螺母B(39)；所述旋转支撑架A(34)两端分别固定在旋转支撑架B(32)和旋转支撑架C(33)的上端，所述旋转支撑架B(32)和旋转支撑架C(33)的下端固定在主支撑板(27)上，电机B(31)固定在旋转支撑架A(34)下面，所述旋转支撑架D(35)固定在旋转支撑架A(34)上方，所述旋转支撑架A(34)、旋转支撑架D(35)和副支撑板(37)上均相应设有通孔，保证电机B(31)的输出轴能够穿过，副支撑板(37)位于旋转支撑架D(35)的上方，旋转支撑架D(35)和副支撑板(37)之间设有推力球轴承(36)，推力球轴承(36)置于旋转支撑架D(35)的凹槽(3501)内，电机B(31)的输出轴穿过旋转支撑架A(34)、旋转支撑架D(35)、推力球轴承(36)和副支撑板(37)，电机B(31)的输出轴末端用锁紧螺母B(39)锁紧；所述旋转支撑架B(32)与摄像机固定板(58)固定连接，双目摄像头(57)安装于摄像机固定板(58)上；所述推送机构(Ⅲ)包括电机C(40)、电机固定座B(63)、联轴器B(41)、导轨平台(46)、锁紧螺母C(47)、滚珠丝杠B(62)、丝杠固定座B(48)、丝杠支撑座B(49)、螺母B(42)、导轨滑块B(43)、导轨B(44)、推送导杆(45)；电机C(40)与电机固定座B(63)固定连接；电机固定座B(63)与导轨平台(46)固定连接，导轨平台(46)固定于副支撑板支撑架(38)上；电机C(40)与滚珠丝杠B(62)通过联轴器B(41)连接；所述丝杠固定座B(48)和丝杠支撑座B(49)通过轴承支撑滚珠丝杠B(62)，所述锁紧螺母C(47)和螺母B(42)通过螺纹连接于滚珠丝杠B(62)上，所述螺母B(42)与推送导杆(45)固定连接，推送导杆(45)的一端与导轨滑块B(43)固定连接，导轨滑块B(43)与导轨B(44)滑动连接，导轨B(44)固定于导轨平台(46)上；所述旋切机构(Ⅳ)包括电机D(50)、旋切电机固定板(51)、联轴器C(52)、轴套(53)、圆盘刀片(56)，所述旋切电机固定板(51)与推送导杆(45)的另一端固定连接，电机D(50)与旋切电机固定板(51)固定连接，圆盘刀片(56)与轴套(53)固定连接，轴套(53)的轴端与电机D(50)输出轴端通过联轴器C(52)固定连接；所述腕部连接机构(Ⅴ)包括腕部连接卡盘(61)、腕部连接板(60)、腕部连接板固定座(59)，所述腕部连接板固定座(59)与主支撑板(27)固定连接，腕部连接板(60)与腕部连接板固定座(59)固定连接，所述腕部连接卡盘(61)与腕部连接板(60)固定连接；所述电机A(1)、电机B(31)、电机C(40)、电机D(50)、电位器A(20)、电位器B(67)、电位器C(68)、S型压力传感器(9)、平板压力传感器(19)以及双目摄像头(57)均与控制装置电连接。
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- 朱平;杨秀林;刘胜强;朱清;乌德珍 - 凤台县年丰农业发展有限责任公司
- 2018-12-05 - 2019-03-01 - A01D46/28
- 本发明涉及葡萄采摘技术领域，且公开了一种效率高的葡萄采摘装置，包括第一剪刀构件、第二剪刀构件、第一手柄、第二手柄、第一橡胶夹块和第二橡胶夹块，第一手柄内开设有空腔，空腔的两侧壁均开设有第一圆形通孔，且第一圆形通孔的孔壁固定连接有第一滚动轴承，两个第一滚动轴承的内壁共同固定连接有螺纹筒，螺纹筒的筒壁螺纹连接有第一螺纹杆，第一螺纹杆靠近第二手柄的一端固定连接有连接头，连接头远离第一螺纹杆的一端固定嵌设有万向滚珠，万向滚珠的珠壁固定连接有锥形块。该效率高的葡萄采摘装置，具备葡萄采摘省时省力、降低采摘工人的劳动强度，提高葡萄采摘效率，保障采摘工人身体健康等优点。
- 一种新型葡萄采摘装置-201821007157.7
- 李玉新 - 泌阳县豫新牧业有限公司
- 2018-06-28 - 2019-01-29 - A01D46/28
- 本实用新型公开了一种新型葡萄采摘装置，包括手柄、伸缩杆、支撑杆、收集袋、上刀刃与下刀刃，手柄上端与伸缩杆下端连接，伸缩杆上端与支撑杆下端连接，支撑杆上端一侧设有上刀刃与下刀刃，上刀刃固定安装在支撑杆上，下刀刃一端摆杆一端固定连接，摆杆铰接在支撑杆上，摆杆另一端安装有第一耳板，通过控制按钮可控制器气缸，通过气缸可带动摆杆摆动，从而带动下刀刃摆动，通过上刀刃与下刀刃配合可对葡萄进行采摘，采摘后的葡萄将自动落入到收集袋内进行收集，同时通过伸缩杆可调节装置的长度，从而可适用于对不同高度的葡萄进行采摘，同时通过蓄电池可对气缸供电，当蓄电池内的电量不足时，可通过充电插孔对蓄电池进行充电。
- 一种手持式葡萄采摘悬挂接收装置-201811065558.2
- 逯壮气;逯消气;逯争气 - 逯壮气
- 2018-09-13 - 2019-01-18 - A01D46/28
- 本发明公开了一种手持式葡萄采摘悬挂接收装置，包括手柄和固定安装在手柄一端的推杆电机，所述推杆电机的推杆头上通过转轴铰接有采摘器，所述采摘器下端悬挂有收集筒，所述收集筒下端安装有支撑环，所述支撑环通过拉绳悬挂在手柄上，采摘器将葡萄串从葡萄架上切割下来并落入收集筒内，最后从支撑环排出。有益效果在于：本发明所述的一种手持式葡萄采摘悬挂接收装置能够实现单手采摘葡萄，而且采摘多串葡萄后再将葡萄放入容器内，不用每采摘一串便将该串葡萄放入容器内，省去了频繁向容器内放置葡萄串的麻烦，提升了葡萄采摘速度和效率，操作简便，省时省力，实用性好，有效降低采摘工作的劳动强度。
- 一种多功能果树用助力装置-201821030676.5
- 程大伟;陈锦永;顾红;郭西智;张洋;张杰;张威远 - 中国农业科学院郑州果树研究所
- 2018-07-02 - 2019-01-18 - A01D46/28
- 本实用新型公开了一种多功能果树用助力装置，涉及果树修剪与果实采摘技术领域，包括腰带、伸缩杆、转动杆、转盘、连接件、固定托，腰带包括护腰、安全带、固定扣、固定孔，护腰上的固定扣内有安全带，腰带两侧固定有固定孔，固定孔内固定有上端垂直向后弯曲的伸缩杆，转盘通过内侧面上的固定块与伸缩杆的头部连接，转盘的半弧形边沿为齿轮，转盘的外侧面圆心处有螺纹凹槽，转动杆包括伸缩部、固定部和调节螺钉，伸缩部底部通过调节螺钉与转盘上的螺纹凹槽连接，伸缩部底部上有与转盘的齿轮相啮合的固定部，伸缩部头部通过连接件连接有固定托，连接件上的转轴将连接件和固定托的活动头活动连接；方便佩戴和操作，降低工作强度，提升工作效率。
- 一种基于无人机以及TOF成像技术的智能葡萄采摘系统-201811184937.3
- 侍雨 - 侍雨
- 2018-10-11 - 2019-01-11 - A01D46/28
- 一种基于无人机及TOF成像技术的智能葡萄采摘系统，包括无人机装置、存储装置、采摘装置、防护装置、伸缩装置、识别装置、封闭装置、无线装置及控制中心，无人机装置包括无人机仓库、运输无人机及采摘无人机，存储装置包括连接机构、葡萄存储仓、伸缩电机、伸缩吸附支柱、葡萄存储板、旋转平台及葡萄放置盘，采摘装置包括采摘机械臂、去除机械臂及切割机械臂，防护装置包括防护硅胶层、防护通道、防护伸缩电机及防护伸缩挡板，伸缩装置包括伸缩通道、伸缩液压泵、伸缩液压杆及伸缩悬挂卡扣，识别装置包括第一摄像头、第二摄像头及TOF传感器，封闭装置包括存储封闭电机及存储封闭板，无线装置设于控制中心内部，控制中心设于规划的位置。
- 一种葡萄采摘车-201811139093.0
- 刘静;刘军;朱祖发 - 湖北省金秋农业高新技术股份有限公司
- 2018-09-28 - 2018-12-18 - A01D46/28
- 本发明属于葡萄种植设备技术领域，具体涉及一种葡萄采摘车。葡萄采摘车，包括低栏货车本体，低栏货车具有货厢，在货厢内沿着两侧围栏设置有若干立杆，各立杆在上部转动连接有横杆，各横杆在远离立杆的一端水平设置有第一框体，在货厢的底板上竖立设置有与各第一框体对应的第二框体，在对应的一对第一框体和第二框体之间设置有伸缩软管，伸缩软管的一端开口向上的固定在第一框体内，伸缩软管的另一端开口朝向另一侧围栏的固定在第二框体内。通过本发明所提供的葡萄采摘车可以辅助采摘人员采摘葡萄，尤其适合采摘较高处的葡萄。采摘人员处于货厢内，可以一手转动伸缩软管，一手剪段葡萄藤。
- 一种酿酒葡萄的果实采摘装置-201820701769.X
- 崔玲;杜希东;白生才 - 崔玲
- 2018-05-11 - 2018-12-18 - A01D46/28
- 本实用新型涉及葡萄采摘设备技术领域，尤其是一种酿酒葡萄的果实采摘装置，包括盒体，所述盒体内部固定设有电机，所述电机的输出轴顶端转动连接在盒体内顶壁上，所述电机的输出轴上同轴心固定设有固定套环，所述固定套环两侧均垂直固定有刀片，所述盒体其中一个侧壁上开设有长方形的孔洞，其中一个所述刀片远离固定套环的一端穿过孔洞并延伸至盒体外部，所述孔洞下方的盒体上设有防护装置，所述盒体远离防护装置的侧面上垂直固定有手柄，所述手柄上靠近盒体的一端上安装有开关。本实用新型结构简单，节省人力，采摘效率高。
- 一种夹持旋切式欠驱动两指手葡萄采摘装置-201610976844.9
- 尹建军;陈永河 - 江苏大学
- 2016-11-07 - 2018-11-06 - A01D46/28
- 本发明提供了一种夹持旋切式欠驱动两指手葡萄采摘装置，主要包括欠驱动手指机构、旋转机构、推送机构、旋切机构、腕部连接机构、主支撑板和双目摄像头组成；欠驱动手指机构分列在主支撑板两侧，腕部连接机构与旋转机构连接，旋转机构与主支撑板连接，推送机构与旋转机构连接，旋切机构与推送机构连接，腕部连接机构与机械臂的腕部连接，电机A驱动欠驱动手指机构运动，利用S型压力传感器、电位器、平板压力传感器、拉簧的作用，实现控制器对欠驱动手指机构的闭环实时控制并柔性抓取目标物体，旋转机构和推送机构驱动旋切机构实现360°圆周往复旋转运动和横向伸缩运动，旋切机构通过直流电机控制圆盘刀片实现对目标果梗的旋切动作；本发明结构精巧，灵活性强，手指位姿工作空间大，可以获得较高的采摘成功率，并且能够减少对植株和果实的机械损伤，能够实现对葡萄等成簇果实的采摘，具有果实形状自适应能力和接触力可控的特点。
- 一种机器视觉自然放置葡萄串抓取点定位方法-201810376253.7
- 高国琴;张千 - 江苏大学
- 2018-04-25 - 2018-10-19 - A01D46/28
- 本发明公开了一种机器视觉自然放置葡萄串抓取点定位方法，首先根据串类水果分拣机器人的空间可抓取范围、抓取精度和速度等要求，构建获取葡萄串图像的硬件平台，得到基于机器视觉的自然放置葡萄串彩色图像，并对图像进行预处理，得到含有主果梗、次果梗、果蒂等区域的葡萄串二值图像。构建葡萄串多维特征向量和BP神经网络提取主果梗区域,采用梯度方向轮廓分析定位抓取点；最后，基于双目视觉标定参数，将抓取点的图像坐标转换为空间三维坐标点，最终得到自然放置葡萄串抓取点的空间三维坐标，以实现机器人对自然放置葡萄串的自动抓取。
- 一种基于气压推动采摘大量葡萄的采收装置-201810676327.9
- 陈灶林 - 陈灶林
- 2018-06-27 - 2018-09-28 - A01D46/28
- 本发明公开了一种基于气压推动采摘大量葡萄的采收装置，其结构包括采收器、把手、L型滑槽、操作杆；采收器由驱动装置、空心管、连杆机构、葡萄裹袋框、采摘装置组成，通过驱动装置和空心管相连接的长度，使得作业人员可以采摘到高处的葡萄，利用操作杆控制密封板带动外界气压，将空心管内的气体往一侧推挤，使得连杆机构带动采摘装置对葡萄根茎进行剪切，提高工作效率，避免了高处作业的危险性，利用葡萄裹袋框形状以及容量可以保护葡萄采摘后，掉落时受到的损坏，通过采收器和采摘装置配合减少作业人员频繁移动位置采摘葡萄，降低了作业人员疲劳。
- 一种葡萄采摘装置-201721679096.4
- 颜伟;周杰 - 衡阳博思科技有限公司
- 2017-12-06 - 2018-09-25 - A01D46/28
- 本实用新型公开了一种葡萄采摘装置，包括第一剪刀构件和第二剪刀构件，所述第一剪刀构件与第二剪刀构件之间转动连接有第一转轴，所述第二剪刀构件的底部焊接有第一手柄，所述第一剪刀构件的底部焊接有第二手柄，所述第一剪刀构件的正面固定连接有第二转轴；所述第二转轴的表面套设有第一橡胶夹块，所述第二转轴的表面且位于第一橡胶夹块的背面套设有第二橡胶夹块，所述第一橡胶夹块的背面焊接有第一限位杆。该葡萄采摘装置通过第一橡胶夹块、第二橡胶夹块、第一限位杆、第一限位套、第二限位杆和第二限位套的配合，解决了现有的葡萄采摘方式需要多人配合，而且采摘完成后还要进行计量，导致采摘效率低的问题。
- 一种可以调节高度的葡萄采摘器-201721678969.X
- 颜伟;周杰 - 衡阳博思科技有限公司
- 2017-12-06 - 2018-08-28 - A01D46/28
- 本实用新型公开了一种可以调节高度的葡萄采摘器，包括采摘板，所述采摘板的顶部开设有切割孔，所述切割孔内壁的右侧固定连接有刀片，所述采摘板的底部固定连接有水果网，所述采摘板的左侧固定连接有调节杆，所述调节杆的底部设置有套杆，所述调节杆的底部贯穿套杆并延伸至套杆的内部，所述套杆的左侧固定连接有调节箱。本实用新型通过设置调节杆、套杆、调节箱、卡槽、转盘、旋转杆、圆盘、转轴、杠杆、移动孔、传动杆、连接块、传动板和卡杆的配合使用，解决了现有的葡萄采摘器不能调节高度的问题，该可以调节高度的葡萄采摘器，具备可以调节高度的优点，使用者可以采摘到过高的葡萄，从而提高了葡萄采摘器的实用性。
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