本發(fā)明涉及一種摘果工具，具體涉及一種抓取式果實采摘末端執(zhí)行器及果實采摘執(zhí)行裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟體制改革的深入和市場經(jīng)濟的發(fā)展，水果產(chǎn)量逐年大幅度增加，水果產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)：2014年我國水果總產(chǎn)量增長至26142.24萬噸，較上年同期增長4.2%；蘋果總 產(chǎn)量為4092.32萬噸，產(chǎn)量同比增長3.1%，占同期國內(nèi)水果總產(chǎn)量的15.65%；柑桔總產(chǎn)量為3492.66萬噸，產(chǎn)量同比增長5.2%，占同期國內(nèi)水果總產(chǎn)量的13.36%；梨產(chǎn)量為1796.44萬噸，產(chǎn)量同比增長3.8%，占同期國內(nèi)水果總產(chǎn)量的6.87%。從水果的種植到上市銷售，其中采摘作業(yè)時最耗時，最費力的一個環(huán)節(jié)。像蘋果、柑桔和梨之類的水果，都是生長在高處，從而必須借助工具來完成采摘。常見的采摘工具包括一根可以伸縮的伸縮臂，伸縮臂的頂端設置有采摘末端執(zhí)行器，采摘末端執(zhí)行器包括能夠?qū)渲M行剪切的剪具，剪具將樹枝剪切斷后，果實就掉落至下方的果實收集裝置中。但是剪具在剪切樹枝的瞬間，對樹枝產(chǎn)生很大的作用力，果實就會晃動，可能會使果實撞擊到剪具或者是伸縮臂上，對果實造成傷害，降低果實的品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠在果實采摘的時候，對果實進行固定，避免果實碰撞后出現(xiàn)損傷的抓取式果實采摘末端執(zhí)行器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種抓取式果實采摘末端執(zhí)行器，包括U形支架和固定連接在U形支架底部的直線氣缸，直線氣缸具有能夠穿過U形支架且正對U形支架開口方向設置的一個具有伸縮功能的活塞桿，活塞桿的頂部固定連接有安裝座，安裝座遠離活塞桿的一端固定連接有開口朝向遠離活塞桿方向的吸盤，吸盤的底部設置有能夠使吸盤內(nèi)腔與吸盤外連通的吸氣孔，安裝座的頂部設置有吸氣口，安裝座內(nèi)部設置有從吸氣口延伸至與吸氣孔相對應位置且與吸氣孔連通的吸氣通道，吸氣口連通設置有能夠進行吸氣的吸氣管，U形支架位于其開口處的位置安裝有能夠?qū)渲M行剪切的剪切裝置，U形支架的內(nèi)側(cè)與剪切裝置之間形成有能夠容納果實的果實容納空間。

在本發(fā)明中，操作抓取式果實采摘末端執(zhí)行器接近需要采摘的果實，然后打開剪切裝置，控制直線氣缸的活塞桿朝向果實方向伸出，同時吸氣管開始吸氣；活塞桿頂部的吸盤接觸到果實表面，由于吸盤內(nèi)腔中一直在吸氣，因此吸盤貼在果實表面后，吸盤與果實之間就會產(chǎn)生負壓，進而使吸盤能夠牢固的吸住果實；之后活塞桿回縮，將果實拉入至果實容納空間中，剪切裝置對樹枝進行剪切，完成果實的采摘。剪切裝置在對樹枝進行剪切的時候，果實在果實容納空間中是不動的，剪切樹枝的作用力不會造成果實的晃動，進而使果實不會與U形支架以及剪切裝置發(fā)生碰撞，避免了果實出現(xiàn)損傷，提高了果實的采摘品質(zhì)，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

作為優(yōu)化，所述剪切裝置包括上顎支架和下顎支架，上顎支架和下顎支架整體均呈U型結(jié)構(gòu)，上顎支架的兩端和下顎支架的兩端分別鉸接連接在U形支架的兩個側(cè)臂上，U形支架上固定連接有能夠分別驅(qū)動上顎支架和下顎支架轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，當上顎支架與下顎支架朝向相對方向轉(zhuǎn)動時，上顎支架和下顎支架之間能夠相切合。驅(qū)動裝置先驅(qū)動上顎支架和下顎支架朝向相互遠離的方向轉(zhuǎn)動，這樣上顎支架和下顎支架之間就會形成一個開口，能夠使果實通過這個開口進入到果實容納空間內(nèi)。然后驅(qū)動裝置再驅(qū)動上顎支架和下顎支架朝向相對方向快速轉(zhuǎn)動，上顎支架和下顎支架相切合的時候，就能夠剪斷樹枝。

作為優(yōu)化，所述上顎支架與所述下顎支架相切合的位置分別固定連接有刃片，刃片分別沿所述上顎支架和所述下顎支架的長度方向延伸設置，兩塊刃片的刃口相對設置。通過刃片對樹枝進行剪切，能夠更好的將樹枝切斷，提高果實的采摘品質(zhì)，另外果樹的樹枝切口平整完好，減小了對果樹的傷害。

作為優(yōu)化，所述驅(qū)動裝置包括分別位于U形支架兩側(cè)側(cè)臂外側(cè)且與U形支架固定連接的夾爪氣缸，夾爪氣缸的兩個夾爪分別通過鉸接連接的拉桿與所述上顎支架和所述下顎支架鉸接連接，用于驅(qū)動所述上顎支架和所述下顎支架轉(zhuǎn)動。夾爪氣缸的兩個夾爪能夠從相互轉(zhuǎn)動和相互分開，分別控制上顎支架和下顎支架的轉(zhuǎn)動，使其相切合的力量更大，能夠更好的對樹枝進行剪斷。

作為優(yōu)化，所述吸氣孔的中心線與所述吸盤的中心線同軸設置，所述吸盤的底部還固定連接有與所述吸氣孔同軸設置且與所述吸氣孔連通的連接氣管，連接氣管通過設置在其外表面的外螺紋與所述吸氣通道螺紋連接以與所述吸氣通道連通。吸盤在吸氣的過程中，難免會吸入各種雜物導致吸氣孔堵塞，到時吸盤無法牢固的抓住果實。進氣孔被堵住后，可以將吸盤拆卸下來單獨進行更換，減少清堵時間，提高采摘效率。

本發(fā)明還公開了一種果實采摘執(zhí)行裝置，包括氣源、三位五通電磁閥Ⅰ、三位五通電磁閥Ⅱ、兩位三通電磁閥、真空發(fā)生器和采摘裝置，采摘裝置為上述的所述抓取式果實采摘末端執(zhí)行器，氣源通過輸氣管分別與三位五通電磁閥Ⅰ、三位五通電磁閥Ⅱ和兩位三通電磁閥的進氣口連通，所述直線氣缸的兩個接氣口分別與三位五通電磁閥Ⅰ的兩個出氣口連通，所述吸氣管與真空發(fā)生器的真空口連通，真空發(fā)生器的進氣口與兩位三通電磁閥的出氣口連通，所述夾爪氣缸的兩個接氣口分別與三位五通電磁閥Ⅱ的兩個出氣口連通。氣源輸出氣體，并通過不同的電磁閥進行控制進氣，以達到控制直線氣缸、夾爪氣缸和真空發(fā)生器的目的，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

作為優(yōu)化，所述輸氣管上串聯(lián)有氣動三聯(lián)件，所述輸氣管通過與其并聯(lián)設置的三根導氣管分別與所述三位五通電磁閥Ⅰ、所述三位五通電磁閥Ⅱ和所述兩位三通電磁閥的進氣口連通，每根導氣管上均串聯(lián)有節(jié)流閥，與所述兩位三通電磁閥連通的導氣管上還安裝有與其連通的氣容。通過氣動三聯(lián)件和氣容，控制氣源輸出氣體的穩(wěn)定和干凈，并且通過節(jié)流閥，控制不同設備的輸氣量，以滿足設備使用要求。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過吸盤將果實穩(wěn)穩(wěn)地抓緊并拉至果實容納空間中，再對樹枝進行剪切，避免了果實晃動造成碰撞傷害，提高了果實的采摘品質(zhì)。

附圖說明

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明中抓取式果實采摘末端執(zhí)行器的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中果實采摘執(zhí)行裝置的氣路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本具體實施方式中的一種抓取式果實采摘末端執(zhí)行器，U形支架1和固定連接在U形支架1底部的直線氣缸2，直線氣缸2具有能夠穿過U形支架1且正對U形支架1開口方向設置的一個具有伸縮功能的活塞桿，活塞桿的頂部固定連接有安裝座3，安裝座3遠離活塞桿的一端固定連接有開口朝向遠離活塞桿方向的吸盤4，吸盤4的底部設置有能夠使吸盤4內(nèi)腔與吸盤4外連通的吸氣孔，安裝座3的頂部設置有吸氣口，安裝座3內(nèi)部設置有從吸氣口延伸至與吸氣孔相對應位置且與吸氣孔連通的吸氣通道，吸氣口連通設置有能夠進行吸氣的吸氣管5，U形支架1位于其開口處的位置安裝有能夠?qū)渲M行剪切的剪切裝置，U形支架1的內(nèi)側(cè)與剪切裝置之間形成有能夠容納果實的果實容納空間。

本具體實施方式中，所述剪切裝置包括上顎支架6和下顎支架7，上顎支架6和下顎支架7整體均呈U型結(jié)構(gòu)，上顎支架6的兩端和下顎支架7的兩端分別鉸接連接在U形支架1的兩個側(cè)臂上，U形支架1上固定連接有能夠分別驅(qū)動上顎支架6和下顎支架7轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，當上顎支架6與下顎支架7朝向相對方向轉(zhuǎn)動時，上顎支架6和下顎支架7之間能夠相切合。

本具體實施方式中，所述上顎支架6與所述下顎支架7相切合的位置分別固定連接有刃片8，刃片8分別沿所述上顎支架6和所述下顎支架7的長度方向延伸設置，兩塊刃片8的刃口相對設置。

本具體實施方式中，所述驅(qū)動裝置包括分別位于U形支架1兩側(cè)側(cè)臂外側(cè)且與U形支架1固定連接的夾爪氣缸9，夾爪氣缸9的兩個夾爪分別通過鉸接連接的拉桿10與所述上顎支架6和所述下顎支架7鉸接連接，用于驅(qū)動所述上顎支架6和所述下顎支架7轉(zhuǎn)動。

本具體實施方式中，所述吸氣孔的中心線與所述吸盤4的中心線同軸設置，所述吸盤4的底部還固定連接有與所述吸氣孔同軸設置且與所述吸氣孔連通的連接氣管，連接氣管通過設置在其外表面的外螺紋與所述吸氣通道螺紋連接以與所述吸氣通道連通。

如圖2所示，一種果實采摘執(zhí)行裝置，包括氣源11、三位五通電磁閥Ⅰ12、三位五通電磁閥Ⅱ13、兩位三通電磁閥14、真空發(fā)生器15和采摘裝置，采摘裝置為上述的所述抓取式果實采摘末端執(zhí)行器，氣源11通過輸氣管分別與三位五通電磁閥Ⅰ12、三位五通電磁閥Ⅱ13和兩位三通電磁閥14的進氣口連通，所述直線氣缸2的兩個接氣口分別與三位五通電磁閥Ⅰ12的兩個出氣口連通，所述吸氣管5與真空發(fā)生器15的真空口連通，真空發(fā)生器15的進氣口與兩位三通電磁閥14的出氣口連通，所述夾爪氣缸9的兩個接氣口分別與三位五通電磁閥Ⅱ13的兩個出氣口連通。

本具體實施方式中，所述輸氣管上串聯(lián)有氣動三聯(lián)件16，所述輸氣管通過與其并聯(lián)設置的三根導氣管分別與所述三位五通電磁閥Ⅰ12、所述三位五通電磁閥Ⅱ13和所述兩位三通電磁閥14的進氣口連通，每根導氣管上均串聯(lián)有節(jié)流閥17，與所述兩位三通電磁閥14連通的導氣管上還安裝有與其連通的氣容18。

在具體實施的過程中，所述吸氣口的位置設置有吸氣接頭，吸氣接頭包括一根導管，導管的中部設置有與其同軸設置的六角擰轉(zhuǎn)部以方便操作導管旋轉(zhuǎn)，位于六角擰轉(zhuǎn)部一側(cè)的導管外表面設置有外螺紋且通過外螺紋與吸氣口螺紋連接，位于六角擰轉(zhuǎn)部另一側(cè)的導管外表面沿導管長度方向間隔設置有至少兩條沿導管周向凸起的凸環(huán)，所述吸氣管套在位于六角擰轉(zhuǎn)部遠離吸氣口一側(cè)的導管上且通過抱箍裝置固定連接在導管上，抱箍裝置位于任意兩條相鄰的凸環(huán)之間。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。