茄子采摘机器人
技术特征:
1.茄子采摘机器人,其特征在于,包括行走模块(1),所述行走模块(1)上设置有位姿调整模块(2)和储菜篮(6),所述位姿调整模块(2)上设置有采摘模块(3)。
2.根据权利要求1所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述行走模块(1)包括底板(18),所述底板(18)的两端分别设置有连接架(13),每个所述连接架(13)的两端均连接有悬挂轮组(17),所述底板(18)上且位于两个连接架(13)之间设置有储菜篮(6),所述底板(18)上且位于前侧的连接架(13)与储菜篮(6)之间设置有前侧横梁支撑架(16),所述底板(18)上且位于后侧的连接架(13)与储菜篮(6)之间设置有后侧横梁支撑架(14),所述前侧横梁支撑架(16)与后侧横梁支撑架(14)远离底板(18)的一端通过位姿调整模块(2)连接,位于前侧的两个悬挂轮组(17)连接有前轮转向机构(11)。
3.根据权利要求2所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述储菜篮(6)的底部设置有称重计(7),所述称重计(7)的底部设置有倾斜支架(12),所述倾斜支架(12)底部与底板(18)连接。
4.根据权利要求2所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述位姿调整模块(2)包括横梁前板(23)和横梁后板(216),所述横梁前板(23)和横梁后板(216)之间通过两个横梁(22)连接,两个所述横梁(22)沿横梁前板(23)的轴线对称设置,两个所述横梁(22)位于同一侧的端部均连接有轴承连接块(21),其中一个轴承连接块(21)上设置有联轴器连接块(210),另一个轴承连接块(21)上设置有位姿调整模块联轴器(29),所述联轴器连接块(210)与前侧横梁支撑架(16)的侧壁转动连接,所述位姿调整模块联轴器(29)穿过后侧横梁支撑架(14)的侧壁与蜗轮蜗杆减速箱连接,所述蜗轮蜗杆减速箱与第二电机(219)连接,两个所述横梁(22)相背离的侧壁上均设置有圆导轨(24),每个所述圆导轨(24)上均设置有圆导轨滑块(25),每个所述圆导轨滑块(25)远离横梁(22)的侧壁上均连接有滑块板(214),两个所述滑块板(214)位于同一侧的端部均通过滑台板(217)连接,所述横梁后板(216)上且沿其轴向设置有第一直线导轨(212),所述第一直线导轨(212)上设置有直线导轨滑块(213),所述直线导轨滑块(213)与其靠近的滑台板(217)连接,所述横梁后板(216)的一端内嵌有第一电机(211),所述第一电机(211)连接有减速箱,所述减速箱的输出轴穿过横梁前板(23)且连接有同步带轮(28),所述横梁前板(23)远离第一电机(211)的一端连接有销轴,所述销轴上套设有轴承,所述轴承上套设有同步带轮(28),两个所述同步带轮(28)通过同步带(27)连接,所述同步带(27)靠近另一个滑台板(217)的端面设置为齿形端面,所述同步带(27)的齿形端面与设置有齿形端面的同步带固定板(26)啮合,所述同步带固定板(26)远离齿形端面的一端与另一个滑台板(217)连接。
5.根据权利要求4所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述采摘模块(3)包括平行设置的左机架(32)和右机架(33),所述左机架(32)和右机架(33)的底部通过机架(313)连接,所述左机架(32)和右机架(33)的顶部且位于中部位置均设置有凸起,所述右机架(33)上的凸起连接有第三电机(34),所述第三电机(34)连接有减速箱,所述减速箱的输出轴通过联轴器与第一切割小臂(38)的一端连接,所述左机架(32)上的凸起与第二切割小臂(328)的一端转动连接,所述第一切割小臂(38)的另一端与u型切割旋转头(39)的一端转动连接,所述第二切割小臂(328)的另一端套设于减速箱的输出轴上,所述减速箱连接有第四电机(329),所述减速箱的输出轴通过联轴器与u型切割旋转头(39)的另一端连接,所述u型切割旋转头(39)的闭口端连接有伸缩式剪刀(4),所述左机架(32)和右机架(33)的顶部之间连接有拉簧挂轴(35),所述拉簧挂轴(35)上设置有两个卡口,每个所述卡口均连接有第一拉簧(36)的一端,两个所述第一拉簧(36)的另一端分别与第一切割小臂(38)、第二切割小臂(328)连接,所述机架(313)上且沿其轴向设置有第二直线导轨(314),所述机架(313)上且位于第二直线导轨(314)的两侧均设置有通槽,所述第二直线导轨(314)上设置有滑块模块(315)且所述滑块模块(315)穿过通槽与靠近同步带(27)的滑台板(217)连接,所述第二直线导轨(314)远离拉簧挂轴(35)的一端设置有从动带轮支撑架(318),所述从动带轮支撑架(318)转动连接有机械臂从动同步带轮(317),所述右机架(33)远离从动带轮支撑架(318)的一端设置有第五电机(331),所述第五电机(331)连接有减速箱,所述减速箱的输出轴通过联轴器连接有机械臂主动同步带轮(312),所述机械臂主动同步带轮(312)和机械臂从动同步带轮(317)通过机械臂同步带(316)连接,所述机械臂同步带(316)与滑块模块(315)连接,所述右机架(33)远离从动带轮支撑架(318)的一端设置有第六电机(332),所述第六电机(332)连接有减速箱,所述减速箱的输出轴通过联轴器与u型手爪旋转头(310)的一端连接,所述u型手爪旋转头(310)的另一端与左机架(32)的端部转动连接,所述u型手爪旋转头(310)与第二拉簧(330)的一端连接,所述第二拉簧(330)的另一端与左机架(32)连接,所述u型手爪旋转头(310)的闭口端连接有柔性欠驱动手爪(5)。
6.根据权利要求5所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述滑块模块(315)包括设置于第二直线导轨(314)上的滑块(321),所述滑块(321)的顶部设置有同步带卡槽(320),所述同步带卡槽(320)的上表面上设置有凹槽(327),所述同步带卡槽(320)上设置有压板(322),所述压板(322)的下表面设置有第一齿形凸起,所述第一齿形凸起与凹槽(327)对应,所述第一齿形凸起与凹槽(327)分别设置于机械臂同步带(316)两侧,所述第一齿形凸起与机械臂同步带(316)上设置的齿形凸起啮合,所述同步带卡槽(320)的四个角均连接有铜柱(319),四个所述铜柱(319)远离同步带卡槽(320)的一端穿过通槽与滑块底板(31)连接,所述滑块底板(31)与靠近同步带(27)的滑台板(217)连接。
7.根据权利要求5所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述伸缩式剪刀(4)包括切割支架(44),所述切割支架(44)的一端与u型切割旋转头(39)的闭口端连接,所述切割支架(44)的底部连接有切割机架(42),所述切割机架(42)远离切割支架(44)的一端对称的设置有两个切割机架的导向槽(47),每个所述切割机架的导向槽(47)内均设置有铜套(45),每个所述铜套(45)内均套设有塞打螺钉,所述塞打螺钉的螺纹端穿过切割机架的导向槽(47)连接有螺帽,所述螺帽的外径大于切割机架的导向槽(47)的宽度,其中一个铜套(45)通过法兰轴承与右刀片(46)的一端连接,另一个铜套(45)通过法兰轴承与左刀片(41)的一端连接,所述右刀片(46)与左刀片(41)的中心通过销轴连接,所述销轴的底端与电缸(43)的伸缩端连接,所述电缸(43)的固定端与切割机架(42)的底部连接。
8.根据权利要求5所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述柔性欠驱动手爪(5)包括与u型手爪旋转头(310)闭口端连接的手爪支架(51),所述手爪支架(51)的顶端连接有气缸安装板(52),所述气缸安装板(52)的底部连接有旋转气缸(53),所述手爪支架(51)的底部通过转轴转动连接有第二齿轮(57),所述第二齿轮(57)和第一齿轮(54)啮合,所述第一齿轮(54)与旋转气缸(53)连接,所述第一齿轮(54)和第二齿轮(57)上均与第一连杆(58)的一端连接,每个所述第一连杆(58)的另一端均铰接有欠驱动手指(55),每个所述欠驱动手指(55)的内侧均与第二连杆(59)的一端铰接,每个所述第二连杆(59)的另一端均通过转轴与手爪支架(51)的底部转动连接。
9.根据权利要求8所述的茄子采摘机器人,其特征在于,每个所述欠驱动手指(55)的内侧均设置有硅胶垫(56)。
10.根据权利要求8所述的茄子采摘机器人,其特征在于,所述机架(313)靠近u型手爪旋转头(310)的一端设置有深度相机(311),所述第一切割小臂(38)靠近u型切割旋转头(39)的一端、左机架(32)的凸起上、左机架(32)靠近u型手爪旋转头(310)的一端、机架(313)靠近第五电机(331)的一端的上表面、后侧横梁支撑架(14)远离第二电机(219)的一侧、横梁后板(216)的下表面均设置有限位开关(37)。
技术总结
本发明公开了茄子采摘机器人,属于农业机械领域,包括行走模块,行走模块上设置有位姿调整模块和储菜篮,位姿调整模块上设置有采摘模块。本发明解决了现有茄子采摘工作中人工作业劳动强度大、效率低下的问题。
技术研发人员:李艳,丘嘉颀,刘昊鑫,陈俊良,刘书恒,赵宇凡
受保护的技术使用者:西安理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/5
技术研发人员:李艳,丘嘉颀,刘昊鑫,陈俊良,刘书恒,赵宇凡
技术所有人:西安理工大学
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