本發(fā)明涉及水果采摘，特別涉及一種采摘機械手。

背景技術：

1、水果是生活中的常見的食物，我國也是世界第一大水果消費國，隨著水果種植業(yè)的迅速發(fā)展，水果種植業(yè)的機械化與自動化成為了一種發(fā)展趨勢。目前，水果的采摘通常需要人工逐個采摘，采集效率較低，并且工人的勞動強度較大，而機器人采摘水果作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的一項創(chuàng)新技術，能夠提高采摘效率，降低工人勞動強度，并減輕農(nóng)業(yè)勞動力短缺的問題。

2、為了解決上述問題，現(xiàn)有的采摘機器人通常搭載有適于采摘的機械手，但現(xiàn)有的機械手采摘水果時，往往會出現(xiàn)夾持力過小而不足以摘下水果，或者出現(xiàn)夾持力過大而使水果的表面破損等問題，難以滿足采摘需求。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種采摘機械手，能夠穩(wěn)定的夾持水果，同時避免水果的表面破損。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種采摘機械手包括機械臂，以及設于所述機械臂上的機架，滑動設于所述機架上的兩個夾爪，以及設于所述機架上的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近或遠離，以夾持待采摘的果實；

4、各所述夾爪的內(nèi)側均設有凹槽，且各所述凹槽內(nèi)均設有包裹機構，并于各所述夾爪上均設有切割單元；

5、所述驅(qū)動裝置驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近時，能夠使兩個所述切割單元相互配合以切斷所述果實的果梗，同時能夠由兩個所述包裹機構柔性抵接并包裹所述果實。

6、進一步的，各所述包裹機構均包括設于對應的所述凹槽內(nèi)的彈性片，所述彈性片封堵所述凹槽，且所述彈性片能夠抵接所述果實并產(chǎn)生形變，以構成對所述果實的柔性包裹。

7、進一步的，兩個所述凹槽均連通充氣裝置，所述充氣裝置用于向各所述凹槽內(nèi)充氣，以使對應的所述彈性片包緊所述果實。

8、進一步的，各所述包裹機構包括設于對應所述凹槽內(nèi)的第一輥組，以及卷繞在所述第一輥組上的皮帶，且所述第一輥組包括用于驅(qū)使所述皮帶的主動輥；

9、兩個所述夾爪夾持果實時，兩個所述皮帶在對應的所述第一輥組的張緊下均能夠緊密包裹所述果實，且兩個所述皮帶在對應的所述主動輥的驅(qū)使下能夠同步帶動所述果實向所述機械臂一側移動。

10、進一步的，所述第一輥組均包括設于所述凹槽內(nèi)的上導輥組件和引導輥組件，所述上導輥組件、所述引導輥組件和所述主動輥間隔布置，且所述上導輥組件和所述引導輥組件在靠近所述凹槽的槽口處上下排布。

11、進一步的，所述引導輥組件包括沿所述夾爪移動方向滑動設置的導輥，以及設于所述導輥與對應的所述夾爪之間的第一彈性件，且所述第一彈性件沿所述導輥滑動方向延伸。

12、進一步的，所述包裹機構包括設于對應的所述凹槽內(nèi)的第二輥組和張緊組件，以及卷繞在所述第二輥組上的皮帶，且所述第二輥組包括用于驅(qū)使所述皮帶的主動輥；

13、兩個所述夾爪夾持果實時，兩個所述皮帶在對應的所述張緊組件的張緊下均能夠緊密包裹所述果實，且兩個所述皮帶在對應的所述主動輥的驅(qū)使下能夠同步帶動所述果實向所述機械臂一側移動。

14、進一步的，所述張緊組件包括布置于所述皮帶兩側的兩個張緊部；

15、所述張緊部包括設于對應的所述凹槽上的連接件，轉(zhuǎn)動設于所述連接件上的一對導輪，以及設于所述連接件與對應所述凹槽之間的第二彈性件，所述第二彈性件沿所述主動輥的軸線方向延伸，且與該張緊部對應的所述皮帶的邊沿卡接在兩個所述導輪之間；

16、所述皮帶包裹所述果實時，能夠通過兩個所述導輪帶動所述連接件向所述果實一側移動，以壓縮所述第二彈性件并張緊所述皮帶，且所述果實移出所述包裹機構時，所述第二彈性件釋能伸展并帶動所述連接件和所述皮帶回位。

17、進一步的，所述機架上還設有連接盒，所述連接盒的頂部設有連接兩個所述夾爪底部的布袋，且所述連接盒的底部連接有輸送管；

18、所述果實能夠通過所述布袋和所述連接盒進入所述輸送管中。

19、進一步的，所述連接盒與所述輸送管中均設有氣囊，且所述輸送管內(nèi)的所述氣囊為沿所述輸送管延伸方向上間隔設置的多個；

20、各所述氣囊均連接充氣裝置，向各所述氣囊充氣時，所述氣囊能夠封堵所述連接盒，并將所述輸送管分隔為多段。

21、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

22、本發(fā)明所述的采摘機械手，通過設置驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個夾爪相互靠近，以穩(wěn)定夾持果實，同時，通過包裹機構柔性抵接并包裹果實，能夠在穩(wěn)定的夾持水果的基礎上，能夠避免水果的表面破損，從而具有良好的采摘效果。

23、此外，通過在兩個夾爪上均設有切割單元，使得在兩個夾爪相互靠近時，兩個切割單元能夠切斷果實的果梗，利于實現(xiàn)果實脫離枝條及被兩個夾爪夾持采摘。各包裹機構主要由彈性片構成，以可利用彈性片的彈性性能，能夠彈性抵接果實并產(chǎn)生形變，以構成對果實的柔性包裹，進而防止果實的表面被破壞。同時，兩個凹槽均連通充氣裝置，能夠通過充氣裝置向各凹槽中充氣，由此在彈性片夾持果實的過程中，使彈性片隆起，以增大對果實的包裹面積，提升包裹效果。

24、另外，各包裹機構主要由第一輥組和皮帶構成，使得兩個夾爪夾持果實時，兩個夾爪上的皮帶能夠在張緊狀態(tài)下包裹果實，并且在對應的主動輥的驅(qū)使下，兩個皮帶能夠同步帶動果實向機械臂處移動，進而提升果實收集的便捷性。當各包裹機構主要由第二輥組、張緊組件和皮帶構成時，張緊組件中的導輪能夠卡接皮帶的邊沿，并通過第二彈性件在皮帶的寬度方向上張緊皮帶，以防止皮帶經(jīng)由長時間夾持果實時，產(chǎn)生形變，進而防止因皮帶的松弛而降低對果實的包裹效果。

25、再者，連接盒通過布袋連接兩個夾爪的底部，并能夠使果實通過布袋和連接盒進入輸送管中，以便于收集果實。同時，連接盒與輸送管中設有的氣囊能夠封堵連接盒并將輸送管分隔為多段，以防止被夾持的果實在向輸送管移動時，與先前被收集的果實發(fā)生磕碰，以及防止輸送管中的果實相互磕碰，損傷果實的表面。

技術特征：

1.一種采摘機械手，其特征在于：

2.根據(jù)權利要求1所述的采摘機械手，其特征在于：

3.根據(jù)權利要求2所述的采摘機械手，其特征在于：

4.根據(jù)權利要求1所述的采摘機械手，其特征在于：

5.根據(jù)權利要求4所述的采摘機械手，其特征在于：

6.根據(jù)權利要求5所述的采摘機械手，其特征在于：

7.根據(jù)權利要求1所述的采摘機械手，其特征在于：

8.根據(jù)權利要求7所述的采摘機械手，其特征在于：

9.根據(jù)權利要求4至8任一項所述的采摘機械手，其特征在于：

10.根據(jù)權利要求9所述的采摘機械手，其特征在于：

技術總結
本發(fā)明提供了一種采摘機械手，包括機械臂，以及設于所述機械臂上的機架，滑動設于所述機架上的兩個夾爪，以及設于所述機架上的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近或遠離，以夾持待采摘的果實。各所述夾爪的內(nèi)側均設有凹槽，且各所述凹槽內(nèi)均設有包裹機構，并于各所述夾爪上均設有切割單元，所述驅(qū)動裝置驅(qū)使兩個所述夾爪相互靠近時，能夠使兩個所述切割單元相互配合以切斷所述果實的果梗，同時能夠由兩個所述包裹機構柔性抵接并包裹所述果實。本發(fā)明所述的采摘機械手，通過夾爪與包裹機構的配合設置，能夠穩(wěn)定夾持水果，同時避免水果的表面破損。

技術研發(fā)人員：溫彬彬,王麗佳,張鵬躍,李建朝,張華,姚海峰
受保護的技術使用者：河北工業(yè)職業(yè)技術大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19