[实用新型]一种林果采摘机器人的自动对靶夹持振动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农业机器人领域，涉及一种林果采摘机器人的自动对靶夹持振动装置。

背景技术

林果业具有明显的经济效益与生态效益，近几年随着林果产业的不断发展，已成为新农村发展建设以及农民创收致富的重要产业。林果业是技术密集型和劳动密集型相结合的产业，目前我国采摘林果的主要方法是依靠人工采摘，或采用简单的辅助工具采摘，即采用杆子敲打树枝，让成熟的果实掉落，再收集到容器内。上述采摘方法工作效率低，劳动强度大，并且由于劳动力的缺乏，导致大量成熟的果实不能及时的进行采摘，收获效率一直偏低。因此，林果收获机械化已成为国内外研究的重点。

目前，国外对振动式林果采摘机械的研究很多，研究结果表明通过对果树树枝或树干的振动，实现林果果实的采摘是可行的，采收效果好，而且效率较高，但国外采收机一般都是大型机具，作业空间要求较大，适用于稀疏果园。针对目前林果业发展存在的问题，为了提高采摘效率、增加农民收入，降低采摘成本，设计研究出适合我国林果采摘机械显得尤为迫切。目前，最常用的采摘方式是利用振动的形式分离成熟的果实，这种收获方式效率高，适合大面积作业。按振动的位置不同，分为树干振动，树枝振动和树冠振动。按振动的形式可分为气力式和机械式，气力振动主要是依靠高速气流冲击树冠来分离果实。机械振动是利用往复式运动机构或者偏心回转机构产生的惯性力作用在果树的树干、树枝或树冠上，使果树带动果实产生受迫振动，达到分离果实的目的。目前已有的机械化树干夹持振动机构，需要人工辅助夹持树干，工作效率低，不符合连续行走作业的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种林果采摘机器人的自动对靶夹持振动装置，能实现对树干自动对靶、夹持、振动功能，从而实现林果采摘机器人的连续作业功能，减少劳动成本，降低劳动强度，提高作业效率。

一种林果采摘机器人的自动对靶夹持振动装置，包括夹持机构、激振机构、减振机构和控制机构；所述的夹持机构用于使整个装置夹紧固定在树干上；所述的激振机构用来产生振动，使树干以一定的频率和振幅振动，将林果振动下来；所述的减振机构用来减少夹持振动装置传递到采摘机的振动，提高采摘机的稳定性；所述的控制机构用于检测树干的位置以及控制各个机构工作过程中的位移关系及位移量，实现自动对靶的功能。

所述的夹持机构包括夹持臂、固定夹持板、活动夹持板、夹持液压缸和夹持橡胶垫；所述的夹持臂一端固定在激振机构的振动箱体外侧，相对于振动箱体不发生移动；所述的固定夹持板固定在夹持臂的另一端；所述的活动夹持板固定在夹持液压缸的一端，活动夹持板随着夹持液压缸的伸缩而移动；所述的夹持液压缸另一端固定在激振机构的振动箱体上；所述活动夹持板与固定夹持板相对平行设置，通过夹持液压缸的伸缩控制活动夹持板和固定夹持板夹住树干；所述的夹持橡胶垫分别固定在固定夹持板和活动夹持板相对的一侧，以保证夹持橡胶垫直接与树干表面接触，降低对树干的损害。

所述的激振机构包括偏心轮、激振液压马达、偏心轮轴、联轴器、轴承座和振动箱体；所述的偏心轮采用扇形结构，扇形结构产生的离心力较大；所述的激振液压马达安装固定在振动箱体的顶面，激振液压马达用来驱动偏心轮转动；所述的偏心轮轴一端通过联轴器连接固定激振液压马达轴，偏心轮轴的另一端安装偏心轮，激振液压马达轴、偏心轮和偏心轮轴同轴转动；所述的轴承座安装固定在振动箱体内部的底面，用来连接支撑偏心轮轴转动；所述的振动箱体用于连接固定夹持液压缸、夹持臂、激振液压马达、轴承座和减振机构，起到支撑固定的作用。联轴器、偏心轮轴、偏心轮上下依次安装在振动箱体内部且不与振动箱体直接接触；激振液压马达-联轴器-偏心轮轴-偏心轮-轴承座自上而下顺序连接。

所述的减振机构包括减振橡胶组合构件、悬挂板和链环。所述的减振橡胶组合构件包括减振橡胶和挂环；所述的悬挂板上部设有挂接件，用于挂接在现有林果采摘机的通用机械臂上；悬挂板下部依次按照减振橡胶组合构件-链环-减振橡胶组合构件的顺序连接所述振动箱体顶部；通过减振橡胶的减振作用，和链环连接的灵活性，降低传递到林果采摘机的振动。