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艾2019拉维斯VS维戈塞尔塔結果: 一種人工輔助采草莓裝置.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201820845601.6

申請日:

20180601

公開號:

CN208387320U

公開日:

20190118

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01D46/00 主分類號: A01D46/00
申請人: 浙江理工大學
發明人: 王佳琪,龐冬雪,王欣彤,潘駿
地址: 310018 浙江省杭州市下沙高教園區2號大街928號
優先權: CN201820845601U
專利代理機構: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 代理人: 黃前澤
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201820845601.6

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本實用新型公開了一種人工輔助采草莓裝置。現有草莓采摘主要依靠人工,適合國內草莓高架栽培方式的草莓采摘機器人設備基本沒有。本實用新型包括草莓采摘行走機構、總支撐板、電機一、旋轉軸、旋轉盤、電機二、四桿機構、電機三、擺桿和機械手;電機二、四桿機構、電機三和擺桿共同實現機械手在高度上的定位;機械手的刀片連續剪切以及旋轉盤的圓周運動,從而完成采摘過程。本實用新型用于單排高架草莓采摘,采用四個小功率電機完成高效準確的草莓采摘,且結構簡單,操作方便,造價低廉,適應性高。

權利要求書

1.一種人工輔助采草莓裝置,包括草莓采摘行走機構、總支撐板、電機一、旋轉軸、旋轉盤、電機二、四桿機構、電機三、擺桿和機械手,其特征在于:所述的草莓采摘行走機構包括整體框架和萬向輪,整體框架底部鉸接陣列排布的四個萬向輪;總支撐板和底板由上至下排布,且均固定在整體框架上;旋轉軸通過軸承支承在總支撐板上;從動帶輪固定在旋轉軸上,主動帶輪固定在電機一的輸出軸上,電機一的底座固定在總支撐板上;所述的從動帶輪和主動帶輪通過同步帶連接;旋轉盤固定這旋轉軸上;所述的四桿機構包括連架桿一、連架桿二和連桿;連架桿一一端端部的連接軸與一個軸承座鉸接;連架桿二一端端部的連接軸與另一個軸承座鉸接,且與電機二的輸出軸固定;電機二的底座固定在旋轉盤上;兩個軸承座間距固定在旋轉盤上;連桿的中部與連架桿一另一端鉸接;連桿的一端與連架桿二另一端鉸接,電機三的底座固定在連桿另一端;擺桿一端固定在電機三的輸出軸上;所述的機械手包括固定塊、滑軌、滑塊、齒條、齒輪、刀片固定架、刀片、導桿和電機四;固定塊與擺桿另一端固定;滑軌固定在固定塊上,兩塊滑塊均與滑軌構成滑動副,滑塊上固定有刀片固定架;兩個齒條與兩個刀片固定架分別固定;齒輪固定在電機四的輸出軸上,齒輪兩側與兩個齒條分別構成齒輪副;電機四的底座固定在固定塊上;其中一個刀片固定架上固定刀片,另一個刀片固定架上固定有由下至上布置的刀片和導桿;兩個刀片一上一下設置。2.根據權利要求1所述的一種人工輔助采草莓裝置,其特征在于:所述的旋轉盤套置在旋轉軸上,并通過旋轉軸的軸肩軸向定位;螺母與旋轉軸軸端的螺紋連接,壓緊旋轉盤,且螺母與旋轉盤端面之間設有彈簧墊圈。3.根據權利要求1所述的一種人工輔助采草莓裝置,其特征在于:所述電機三的輸出軸穿過連桿開設的槽口,擺桿一端開設的D字形截面孔和緊固環均套置在電機三的輸出軸上;緊固環上設有調整開口大小的緊固螺釘;擺桿兩側面分別通過緊固環和連桿限位。4.根據權利要求1所述的一種人工輔助采草莓裝置,其特征在于:所述導桿靠近自由端的桿段呈弧形。5.根據權利要求1所述的一種人工輔助采草莓裝置,其特征在于:所述的底板上放置有收集框。

說明書

技術領域

本實用新型屬于人工輔助采摘機械領域,具體涉及一種人工輔助采草莓裝置。

背景技術

自1983年第一臺番茄采摘機器人在美國誕生以來,農作物采摘機器人的研究和開發已經歷了30多年。目前歐美各國對采摘機器人的研究主要針對蘋果,橘子等,其大多數農作物采摘機器人的設計與研發方面并未涉及到體積較小,種植模式較特殊的果實,如草莓這種產物。由于工作環境的隨機性和采摘對象的復雜性,目前市場上仍沒有成熟的,商品化的采摘機器人出現。國內草莓種植行業近年來發展迅猛,收獲勞動力不足嚴重制約草莓種植的發展。因此有必要進行輔助或智能的經濟型草莓采摘機器人的研究。目前針對草莓采摘機器人而言,由于國內市場前景以及種植環境等因素的影響,草莓種植采用高架栽培種植模式在市場上占有不小的比例。目前,適合國內草莓高架栽培方式的草莓采摘機器人設備基本沒有。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有草莓采摘裝置的缺失,提供一種簡單快速的人工輔助采草莓裝置。

為了達到上述目的,本實用新型采用的技術方案如下:

本實用新型包括草莓采摘行走機構、總支撐板、電機一、旋轉軸、旋轉盤、電機二、四桿機構、電機三、擺桿和機械手。所述的草莓采摘行走機構包括整體框架和萬向輪,整體框架底部鉸接陣列排布的四個萬向輪;總支撐板和底板由上至下排布,且均固定在整體框架上;旋轉軸通過軸承支承在總支撐板上;從動帶輪固定在旋轉軸上,主動帶輪固定在電機一的輸出軸上,電機一的底座固定在總支撐板上;所述的從動帶輪和主動帶輪通過同步帶連接;旋轉盤固定這旋轉軸上;所述的四桿機構包括連架桿一、連架桿二和連桿;連架桿一一端端部的連接軸與一個軸承座鉸接;連架桿二一端端部的連接軸與另一個軸承座鉸接,且與電機二的輸出軸固定;電機二的底座固定在旋轉盤上;兩個軸承座間距固定在旋轉盤上;連桿的中部與連架桿一另一端鉸接;連桿的一端與連架桿二另一端鉸接,電機三的底座固定在連桿另一端;擺桿一端固定在電機三的輸出軸上。

所述的機械手包括固定塊、滑軌、滑塊、齒條、齒輪、刀片固定架、刀片、導桿和電機四;固定塊與擺桿另一端固定;滑軌固定在固定塊上,兩塊滑塊均與滑軌構成滑動副,滑塊上固定有刀片固定架;兩個齒條與兩個刀片固定架分別固定;齒輪固定在電機四的輸出軸上,齒輪兩側與兩個齒條分別構成齒輪副;電機四的底座固定在固定塊上;其中一個刀片固定架上固定刀片,另一個刀片固定架上固定有由下至上布置的刀片和導桿;兩個刀片一上一下設置。

所述的旋轉盤套置在旋轉軸上,并通過旋轉軸的軸肩軸向定位;螺母與旋轉軸軸端的螺紋連接,壓緊旋轉盤,且螺母與旋轉盤端面之間設有彈簧墊圈。

所述電機三的輸出軸穿過連桿開設的槽口,擺桿一端開設的D字形截面孔和緊固環均套置在電機三的輸出軸上;緊固環上設有調整開口大小的緊固螺釘;擺桿兩側面分別通過緊固環和連桿限位。

所述導桿靠近自由端的桿段呈弧形。

所述的底板上放置有收集框。

本實用新型用于單排高架草莓果實的采摘,采用四個小功率電機即可完成快速采摘成熟草莓,結構簡單,造價低廉,還能繞過未成熟的草莓。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型中旋轉軸和旋轉盤的裝配示意圖。

圖3是本實用新型中四桿機構的結構示意圖。

圖4是本實用新型中機械手的裝配立體圖。

圖中:1、萬向輪,2、總支撐板,3、旋轉軸,4、從動帶輪,5、旋轉盤,6、連架桿一,7、螺母,8、電機二,9、連架桿二,10、軸承座,11、緊固環,12、電機三,13、擺桿,14、固定塊,15、刀片固定架,16、滑軌,17、滑塊,18、導桿,19、齒輪,20、齒條,21、電機四,22、主動帶輪,23、電機一。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1~4所示,一種人工輔助采草莓裝置,包括草莓采摘行走機構、總支撐板2、電機一23、旋轉軸3、旋轉盤5、電機二8、四桿機構、電機三12、擺桿13和機械手。草莓采摘行走機構包括整體框架和萬向輪1,整體框架底部鉸接陣列排布的四個萬向輪;總支撐板2和底板由上至下排布,且均固定在整體框架上;旋轉軸3通過軸承支承在總支撐板2上;從動帶輪4通過緊定螺釘固定在旋轉軸3上,主動帶輪22通過緊定螺釘固定在電機一23的輸出軸上,電機一23的底座通過電機固定架固定在總支撐板2上;從動帶輪4和主動帶輪22通過同步帶連接;旋轉盤5套置在旋轉軸3上,并通過旋轉軸3的軸肩軸向定位;螺母7與旋轉軸3軸端的螺紋連接,壓緊旋轉盤5,且螺母7與旋轉盤5端面之間設有彈簧墊圈;四桿機構包括連架桿一6、連架桿二9和連桿;連架桿一6一端端部的連接軸與一個軸承座10鉸接;連架桿二9一端端部的連接軸與另一個軸承座鉸接,且與電機二8的輸出軸固定;電機二8的底座固定在旋轉盤5上;兩個軸承座間距固定在旋轉盤上;連桿的中部與連架桿一6另一端鉸接;連桿的一端與連架桿二9另一端鉸接,電機三12的底座固定在連桿另一端;電機三12的輸出軸穿過連桿開設的槽口,擺桿13一端開設的D字形截面孔和緊固環11均套置在電機三12的輸出軸上;緊固環11上設有調整開口大小的緊固螺釘;擺桿13兩側面分別通過緊固環11和連桿限位。

機械手包括固定塊14、滑軌16、滑塊17、齒條20、齒輪19、刀片固定架15、刀片、導桿18和電機四21;固定塊14與擺桿13另一端固定;滑軌16固定在固定塊14上,兩塊滑塊17均與滑軌16構成滑動副,滑塊17上固定有刀片固定架15;兩個齒條20與兩個刀片固定架15分別固定;齒輪19固定在電機四21的輸出軸上,齒輪19兩側與兩個齒條分別構成齒輪副;電機四21的底座通過電機固定架固定在固定塊14上;其中一個刀片固定架15上固定刀片,另一個刀片固定架15上固定有由下至上布置的刀片和導桿18;兩個刀片一上一下設置;導桿18靠近自由端(導桿與刀片固定架15固定的那端為固定端)的桿段呈弧形;機械手實現嚙合在齒輪兩側的齒條反向運動,進而實現刀片的張合運動。

該人工輔助采草莓裝置,工作原理如下:

第一步,調節機械手的高度:電機二8驅動連架桿二9擺動從而實現機械手高度的初步定位,然后通過電機三12驅動擺桿13實現機械手高度的準確定位。

第二步,將本實用新型裝置推入兩排草莓之間,機械手前方的導桿18朝向前進方向擺放;本實用新型裝置前進時,導桿18將高架栽培種植模式下緊貼在遮蓋布上的草莓梗挑出并引導入兩個刀片中間,電機四21實現連續且定角度的正反轉,使得兩個刀片實現張合將草莓梗切割,草莓下落到放置在整體框架的底板上的收集框內,收集框內設有柔性材料(可以采用覆蓋布的泡沫板),因此草莓不會摔壞;遇到未成熟的草莓,控制電機三驅動擺桿13實現機械手下擺繞過草莓不進行采摘,然后上擺恢復下擺之前的位置。當采摘完單排草莓后,電機一23驅動主動帶輪22,從而經同步帶帶動從動帶輪4,實現旋轉盤5的旋轉,旋轉盤5旋轉180°后,進行另一排草莓的采摘。

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一種 人工 輔助 草莓 裝置
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