针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器的制作方法

专利2025-07-26  22


本发明涉及农业领域,具体地,涉及一种针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器。


背景技术:

1、果蔬自动化采摘技术在农业领域的应用日益普及,以提高生产效率、降低人工成本、减少劳动力短缺为主要目标。其中,番茄作为重要的蔬菜类产品,种植广泛,采摘过程耗时且费力,迫切需要自动化采摘技术的发展。传统的番茄采摘通常依赖人工操作,但人工采摘面临诸多问题,如劳动力成本高、生产效率低、工作强度大、采摘过程易损伤果实,这些问题直接影响着果实的质量和产量。因此,研发一种具有高效、精准、稳定的番茄自动化采摘技术势在必行。

2、现有技术中的番茄采摘设备体积大,容易对枝叶干涉,对主茎碰伤。且现有产品缺少自由度,不够灵活、很难伸入到番茄枝叶中间进行操作。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器。

2、根据本发明提供的一种针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,包括安装支架、驱动模块、剪切模块、夹持模块以及拉簧模块,其中:

3、驱动模块设置于安装支架上;

4、所述驱动模块控制所述剪切模块进行剪切操作;

5、所述夹持模块和拉簧模块设置在所述剪切模块上;

6、当剪切模块进行剪刀打开操作时,同步带动所述夹持模块的夹片打开;当剪切模块进行剪刀剪切操作时,拉簧模块带动所述夹持模块的夹片闭合。

7、优选的,所述驱动模块包括第一舵机、第二舵机以及第三舵机,其中:

8、所述第一舵机紧固于安装支架上;

9、第二舵机安装在第一舵机的驱动轴上,由第一舵机驱动使得第二舵机能够绕第一舵机的驱动轴旋转运动;

10、第三舵机安装在第二舵机的驱动轴上,由第二舵机驱动使得第三舵机能够绕第二舵机的驱动轴旋转运动;

11、第三舵机的驱动轴上设置有舵机圆盘,所述舵机圆盘由第三舵机驱动旋转。

12、优选的,所述剪切模块包括固定刀和活动刀,其中:

13、所述固定刀紧固于所述第三舵机的安装支架上;

14、所述活动刀中间段可转动的设置在所述固定刀上,活动刀末端通过剪刀拉杆连接于所述舵机圆盘上;

15、第三舵机驱动舵机圆盘旋转,进而带动剪刀拉杆运动,同时带动活动刀打开或者闭合运动。

16、优选的,还包括剪刀挡边,所述剪刀挡边紧固于固定刀上,所述剪刀挡边对所述活动刀的旋转进行限制。

17、优选的,所述夹持模块包括固定夹片和活动夹片,其中:

18、所述固定夹片固定于所述固定刀上;

19、所述活动夹片可转动的设置在所述固定刀上;

20、所述活动夹片包括突起结构,所述突起结构搭接于所述活动刀的刀背部,当所述活动刀进行打开操作时,通过所述突起结构带动所述活动夹片同步进行打开操作。

21、优选的,所述拉簧模块包括拉簧和弹簧座,其中:

22、所述弹簧座紧固于固定刀上;

23、所述拉簧的一端连接所述弹簧座,另一端连接所述活动夹片的尾部;所述拉簧始终对所述活动夹片保持弹簧拉力。

24、优选的,当活动刀由第三舵机驱动关闭时,活动夹片在拉簧的拉力作用下逐步回到闭合状态。

25、优选的,所述固定夹片和活动夹片均设置在所述固定刀的一侧。

26、优选的,所述固定夹片和活动夹片通过齿条夹持番茄梗。

27、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

28、1.本发明体积小巧,可以进入到狭窄拥挤的果梗区域进行剪切。

29、2.本发明具有两个旋转自由度,能适应不同果梗生长方向,始终保持番茄采摘执行器剪刀刀口和番茄果梗垂直,从而提高剪切精度和成功率。

30、3.本发明通过剪切和夹持结构的设计,使得番茄梗在剪切的同时保持稳定夹持,避免对番茄梗的进一步破坏。

31、4.发明了针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,通过增加采摘手腕部2个旋转自由度,使之适应果梗不同姿态的采摘。



技术特征:

1.一种针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,包括安装支架、驱动模块、剪切模块、夹持模块以及拉簧模块,其中:

2.根据权利要求1所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述驱动模块包括第一舵机、第二舵机以及第三舵机,其中:

3.根据权利要求2所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述剪切模块包括固定刀和活动刀,其中:

4.根据权利要求3所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,还包括剪刀挡边,所述剪刀挡边紧固于固定刀上,所述剪刀挡边对所述活动刀的旋转进行限制。

5.根据权利要求3所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述夹持模块包括固定夹片和活动夹片,其中:

6.根据权利要求5所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述拉簧模块包括拉簧和弹簧座,其中:

7.根据权利要求6所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,当活动刀由第三舵机驱动关闭时,活动夹片在拉簧的拉力作用下逐步回到闭合状态。

8.根据权利要求5所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述固定夹片和活动夹片均设置在所述固定刀的一侧。

9.根据权利要求5所述的针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,其特征在于,所述固定夹片和活动夹片通过齿条夹持番茄梗。


技术总结
本发明提供了一种针对番茄梗剪夹一体两自由度采摘执行器,包括安装支架、驱动模块、剪切模块、夹持模块以及拉簧模块,其中:驱动模块设置于安装支架上;所述驱动模块控制所述剪切模块进行剪切操作;所述夹持模块和拉簧模块设置在所述剪切模块上;当剪切模块进行剪刀打开操作时,同步带动所述夹持模块的夹片打开;当剪切模块进行剪刀剪切操作时,拉簧模块带动所述夹持模块的夹片闭合。本发明体积小巧,可以进入到狭窄拥挤的果梗区域进行剪切,具有多自由度,能适应不同果梗生长方向,始终保持番茄采摘执行器剪刀刀口和番茄果梗垂直,从而提高剪切精度和成功率。

技术研发人员:李伟,张栋,徐月伟
受保护的技术使用者:苏州博田自动化技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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