[发明专利]适用于林果采摘的平衡机械臂

说明书

本发明公开了一种适用于林果采摘的平衡机械臂，包括：可伸缩机械臂和自平衡伸缩机构；可伸缩机械臂包括：伸缩臂、传动连杆组、曲柄、偏心轮连杆和第一电机；传动连杆组滑动连接至伸缩臂；传动连杆组的一端连接用于抓取树枝的机械手；传动连杆组的另一端连接至偏心轮连杆的一端；偏心轮连杆的另一端固定有连杆销；曲柄上形成有用于安装连杆销的安装孔；第一电机驱动曲柄转动从而带动传动连杆组往复运动；自平衡伸缩机构包括：伸缩臂套筒、双旋向异导程丝杠、机械臂配重、第二电机和伸缩导力杆；伸缩臂相对于伸缩臂套筒滑动。适用于林果采摘的平衡机械臂能在调节臂长时实现自平衡，机械臂伸长时不易倾倒。

技术领域

本发明涉及一种适用于林果采摘的平衡机械臂。

背景技术

传统的人工采摘方式效率低下，不能在短时间内达到最佳的采摘效果，而像樱桃，枣子等在树木上分步高低不同且密集的果实采摘尤为困难。

传统的针对此种果实采摘的设备为大型液压采摘装备，然而此种采摘装备由于动力太强，一定程度上对树木本身造成损伤，且价格高昂。

传统的小型的伸缩机械臂不能够实现自平衡，在机械臂伸长后容易发生倾倒。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种在机械臂伸长后不易发生倾倒的适用于林果采摘的平衡机械臂。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于林果采摘的平衡机械臂，包括：可伸缩机械臂和自平衡伸缩机构；可伸缩机械臂包括：伸缩臂、传动连杆组、曲柄、偏心轮连杆和第一电机；传动连杆组滑动连接至伸缩臂；传动连杆组的一端连接用于抓取树枝的机械手；传动连杆组的另一端连接至偏心轮连杆的一端；偏心轮连杆的另一端固定有连杆销；曲柄上形成有用于安装连杆销的安装孔；第一电机驱动曲柄转动从而带动传动连杆组往复运动；自平衡伸缩机构包括：伸缩臂套筒、双旋向异导程丝杠、机械臂配重、第二电机和伸缩导力杆；伸缩臂相对于伸缩臂套筒滑动；伸缩导力杆固定至伸缩臂；双旋向双异导程丝杠包括第一丝杠段和第二丝杠段；第一丝杠段的螺纹旋向与第二丝杠段的螺纹旋向相反；第一丝杠段的导程大于第二丝杠段的导程；伸缩导力杆与第一丝杠段通过螺纹配合；机械臂配重与第二丝杠段通过螺纹配合；第二电机驱动双旋向异导程丝杠转动带动伸缩导力杆和机械臂配重向相反的方向运动。

进一步地，适用于林果采摘的平衡机械臂还包括：供用户调节伸缩臂套筒的位置的多自由度操纵机构；多自由度操纵机构包括：旋转自由度控制件、俯仰自由度控制件、左右旋转自由度控制件和升降连接件；伸缩臂套筒固定至旋转自由度控制件；旋转自由度控制件设有供用户握持的把手；旋转自由度控制件绕第一直线转动连接至俯仰自由度控制件；俯仰自由度控制件绕第二直线转动连接至左右旋转自由度控制件；左右旋转自由度控制件绕第三直线转动连接至升降连接件；第一直线、第二直线和第三直线相互垂直。

进一步地，多自由度操纵机构包括：电动推杆；电动推杆推动升降连接件升降运动。

进一步地，多自由度操纵机构还包括：机械臂支座；机械臂支座导向升降连接件升降运动。

进一步地，机械臂配重形成有导向机械臂配重相对于旋转自由度控制件滑动的配重滑槽；自平衡伸缩机构还包括：限位螺栓；限位螺栓固定至旋转自由度控制件并深入至配重滑槽内。

进一步地，旋转自由度控制件的设有两个把手；两个把手位于旋转自由度控制件的两侧。

进一步地，曲柄上形成有多个用于调节传动连杆组往复行程的安装孔。

进一步地，伸缩臂相对于伸缩臂套筒滑动的方向平行于传动连杆组相对于伸缩臂滑动的方向。

进一步地，第一电机固定至伸缩臂。

进一步地，伸缩臂相对于伸缩臂套筒滑动的方向平行于旋转自由度控制件相对于俯仰自由度控制件转动的转动轴线。