[实用新型]一种智能采摘山竹果的机械装置

说明书

本实用新型公开了一种智能采摘山竹果的机械装置，包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；肩关节模块通过底板固定在采摘车模块的采摘车身上；肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座相连接；腕关节模块通过静平台固定在肘关节模块前臂连接板上；剪切模块通过剪切电机支架固定在腕关节模块的动平台上。本实用新型肩关节模块采用两个自由度的球面并联机构，腕关节模块采用对称结构设计的并联机构，具有承载能力强、工作空间大的优点；由肩、肘、腕三个关节组成的机械臂采用串并混联的结构，具有六个自由度，机构运动灵活，结构紧凑。

技术领域

本实用新型涉及机械臂采摘技术领域，更具体的说，尤其涉及一种智能采摘山竹果的机械装置。

背景技术

蔬果采摘作为智能机器人的一种重要日常技术应用，其设备先进程度对农林业及果园采摘业起到关键性作用。山竹作为仁果类水果，于亚洲和非洲热带地区广泛栽培，我国台湾、福建、广东、广西和云南地区均有种植。

山竹树为小乔木，高12-20m，茎干直，树皮粗糙，黑褐色，有黄色苦味的树脂汁，树冠呈圆锥形。山竹树枝条交互对生，作反射对称。分枝粗壮且多而密集，小枝一般具明显的纵稜条。山竹树果实为浆果亚球形，直径3.5-7cm，花萼宿存，果皮厚0.6-1cm，纤维质，成熟果实紫红色。果实内有种子0-4粒，一般1-2粒，褐色，粒糙，表面具纤维线条，发育良好的种子长约2-2.5cm，宽约 1.5-2cm，厚0.7-1.2cm，粒重0.1-2.29，平均粒重19。因其果树的特点，采摘山竹果的设备需具备适应密集地形作业，采摘臂可自由调节高度且平均采摘垂直高度较大，可承受负载较大等特征。而现阶段并未发现有专门针对山竹果采摘的农业机器人。

申请号为201520271638.9中国实用新型专利公开了果蔬采摘机器人机械臂及机器人，通过视觉单元与测距单元获取目标果蔬的图像信息，提供自动采摘的精度保障；申请号为201611053141.5中国实用新型专利公开了一种适用于果园采摘的机械臂，采用伸缩式的机械臂，刀片切割果实后，果实落入接料筐并进入存放箱，实现了果园采摘的自动化采摘；申请号为201510977552.2中国实用新型专利公开了藤蔓类单果果蔬采摘机械臂，利用果实自身的重力作用，完成机械臂伸缩和藤蔓类单果果蔬的接收、运送的动作。

但是，上述三个果蔬采摘机器人涉及的机械装置均采用单一的采摘方式与区块化设计，自由度较少，采摘时机构运动不够灵活，同时，机械臂刚度较小，负载不大，针对性不够高，不适应于某种特殊地形与不同果树的特征。

针对上述不足，设计和开发一种智能采摘山竹果的机械装置，以弥补足上述各个缺点，显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题而提供一种智能采摘山竹果的机械装置，该装置能够针对密集地形果树进行采摘。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种智能采摘山竹果的机械装置，包括采摘车模块、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和剪切模块；所述采摘车模块为整个装置的基础定位和移动部件；所述肩关节模块通过底板固定在采摘车模块的采摘车身上；所述肘关节模块侧端与下端分别与肩关节模块的两条运动链的运动链轴承端座相连接；所述腕关节模块通过静平台固定在肘关节模块前臂连接板上；所述剪切模块通过剪切电机支架固定在腕关节模块的动平台上。