[发明专利]一种苹果采摘装置及其采摘方法

权利要求书

1.一种苹果采摘装置，包括推车、网兜、底座、支撑板、升降机构、旋转机构、横移机构和摘取机构；其特征在于：所述底座的底部与推车固定，顶部与支撑板的底面固定；所述的升降机构包括升降台座、升降台架和升降驱动组件；所述的升降台座固定在底板上；所述的升降台座与升降台架构成滑动副；升降台架由升降驱动组件驱动；

所述的旋转机构包括旋转支撑架、云台支架和第一舵机；所述的旋转支撑架与升降台架顶面固定；所述的云台支架支承在旋转支撑架的顶部；云台支架由第一舵机驱动；所述的第一舵机与旋转支撑架固定；第一舵机的输出轴与云台支架固定；

所述的横移机构包括滑轨、第二滑块、中部支架、电机支架和横移驱动件；所述的滑轨固定在云台支架上；中部支架与滑轨构成滑动副，并由横移驱动件驱动；所述的横移驱动件包括第二步进电机、齿轮、齿条和第二联轴器；所述的齿条固定在云台支架上；第二步进电机通过电机支架固定在底部中间板的顶面上；第二步进电机的输出轴与齿轮通过第二联轴器固定；齿轮与齿条啮合；

所述的摘取机构包括摄像头安装架、摄像头、摘果机械臂和剪枝机械爪；所述摘果机械臂包括第二舵机、舵机支架和调节臂；所述的第二舵机通过舵机支架固定在中部支架上；调节臂的一端与第二舵机的输出轴固定；摄像头安装架与调节臂固定；摄像头安装在摄像头安装架上；

所述的剪枝机械爪包括爪架、爪体、刀片、辅助板和爪体驱动件；所述爪架的底部与调节臂远离第二舵机的那端固定；两个爪体均与爪架构成滑动副；两个爪体由爪体驱动件驱动；所述的爪体驱动件包括第三舵机、摇杆和连杆；第三舵机与爪架固定；所述第三舵机的输出轴与摇杆的中部固定；摇杆的两端与两根连杆的一端分别铰接；两根连杆的另一端与两个爪体分别铰接；两块辅助板的内端与两个爪体的相对侧面分别固定；在两块辅助板相对侧面的内端与两片刀片分别固定；两片刀片的刃口相对设置；摄像头的轴线与两片刀片的刃口平行。

2.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述摄像头的轴线与剪切平面的间距等于30mm；剪切平面两片刀片中靠近摄像头的那片刀片上远离摄像头的那个侧面。

3.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：辅助板的外端互相向远离对方的方向翻折。

4.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述的推车包括底板、车轮和万向轮；两个车轮分别支承在底板底部头端的两侧；两个万向轮分别设置在底板底面尾端的两侧；所述的底座上固定有呈环形的苹果存储盒。

5.根据权利要求1所述的一种苹果采摘装置，其特征在于：所述的升降驱动组件包括叉剪组件和动力单元；所述的叉剪组件包括第三连接轴、第四连接轴和两个叉剪单元；所述的叉剪单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一连接轴和第二连接轴；第一连杆的中部与第二连杆的中部铰接；第三连杆的中部与第四连杆的中部铰接；第一连杆、第三连杆的顶端与第一连接轴的两端分别构成转动副；第二连杆、第四连杆的顶端与第二连接轴的两端分别构成转动副；

两个叉剪单元上下排列；位于上方的叉剪单元的第二连杆、第四连杆的底端与位于下方的叉剪单元的第一连杆、第三连杆的顶端通过位于下方的叉剪单元内第一连接轴的两端分别铰接；位于上方的叉剪单元的第一连杆、第三连杆的底端与位于下方的叉剪单元的第二连杆、第四连杆的顶端通过位于下方的叉剪单元内第二连接轴的两端分别铰接；

位于下方的叉剪单元内第二连杆、第四连杆的底端与第三连接轴的两端分别构成转动副；第一连杆、第三连杆的底端与第四连接轴的两端分别构成转动副；第三连接轴的两端均支承在升降台座上；第四连接轴的两端分别伸入升降台座上开设的两个第一滑槽内；位于上方的叉剪单元内第一连接轴的两端均支承在升降台架上，第二连接轴的两端分别伸入升降台架上开设的两个第二滑槽内；

所述的动力单元包括螺杆、联轴器、第一步进电机、固定框、第一滑块、光轴和光轴固定座；所述光轴的底端通过光轴固定座与升降台座固定；第一滑块与光轴构成滑动副；第一滑块与第一步进电机通过固定框固定；第一步进电机的输出轴与螺杆的一端通过第一联轴器固定；螺杆的轴线水平，且与第一连接轴的轴线垂直；螺杆与位于下方的叉剪单元内第一连接轴构成转动副，与第二连接轴上固定的螺母构成螺旋副。