專利名稱：芒果采摘機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采摘機(jī)械手，尤其是一種芒果采摘機(jī)械手。
背景技術(shù)：
我國(guó)是多類水果生產(chǎn)大國(guó)，但浪費(fèi)嚴(yán)重，除貯藏、運(yùn)輸?shù)纫蛩赝?，缺乏有效的采摘器械二造成的采摘效率低下也是一個(gè)重要原因。目前我國(guó)的芒果采摘還處在手工采摘階段，采摘效率低，采摘費(fèi)用高。自1983年第一臺(tái)西紅柿采摘機(jī)器人在美國(guó)問世，采摘機(jī)器人的研制和開發(fā)得到了快速發(fā)展。法國(guó)、荷蘭等國(guó)家相繼立項(xiàng)研究了采摘蘋果、柑橘、西紅柿、西瓜和葡萄等智能機(jī)器人。日本今年在收獲機(jī)器人的研究方面進(jìn)展很快，目前已經(jīng)研制出番茄、黃瓜、葡萄、柑橘等水果和蔬菜收獲機(jī)器人。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家采摘機(jī)器人已處在全面發(fā)展時(shí)期，將成為收獲精致水果和蔬菜的基本工具。鑒于我國(guó)現(xiàn)狀，將機(jī)器人引進(jìn)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中無疑會(huì)加工農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此采用機(jī)器人采摘從目前來看是不符合我國(guó)國(guó)情的。因此，目前我國(guó)有一些半機(jī)械的采摘方式，即通過機(jī)械手來采摘果實(shí)，現(xiàn)有的機(jī)械手均設(shè)計(jì)為抓拉式，即通過機(jī)械手抓住果實(shí)然后扯下果實(shí)，這種機(jī)械手雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，但是對(duì)果實(shí)及果樹枝條傷害很大，同時(shí)需要采摘者使用較大的力氣才能采摘。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在采摘時(shí)避免對(duì)果樹枝條造成傷害的芒果采摘機(jī)械手。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的芒果采摘機(jī)械手，包括設(shè)置有安裝端和手握端的操作桿，還包括刀具結(jié)構(gòu)、固定盤和操作結(jié)構(gòu)，所述固定盤設(shè)置在操作桿的安裝端，所述刀具結(jié)構(gòu)包括剪切刀片和剪刀桿，所述剪切刀片和剪刀桿均設(shè)置有兩個(gè)，所述剪刀桿通過轉(zhuǎn)軸連接在固定盤上，所述轉(zhuǎn)軸將剪刀桿分為遠(yuǎn)離操作桿的刀片端和靠近操作桿的操作端，所述剪切刀片安裝在所述刀片端，所述兩個(gè)剪刀桿的位置相互對(duì)稱配合以實(shí)現(xiàn)剪切功能，所述操作結(jié)構(gòu)包括觸發(fā)結(jié)構(gòu)和操作件，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)與所述剪刀桿的操作端相互配合以驅(qū)動(dòng)操作端轉(zhuǎn)動(dòng)，所述操作件與所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)相連并控制觸發(fā)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，所述操作件延伸至所述操作桿的手握端。進(jìn)一步的是，所述兩個(gè)剪刀桿的操作端從轉(zhuǎn)軸出發(fā)逐漸靠攏，所述剪刀桿上設(shè)置有復(fù)位結(jié)構(gòu)，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)包括復(fù)位彈簧和楔形塊，所述復(fù)位彈簧的一端連接在固定盤上，另一端連接在楔形塊上，所述楔形塊設(shè)置在兩個(gè)剪刀桿之間并與所述固定盤動(dòng)配合，所述楔形塊的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述兩個(gè)剪刀桿的對(duì)稱線重合，所述楔形塊的小端朝向所述剪刀桿的操作端，所述操作件與所述楔形塊相連接。進(jìn)一步的是,所述操作件為操作繩。進(jìn)一步的是，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在操作桿的手握端，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述操作繩相連。進(jìn)一步的是，還包括手柄，所述手柄設(shè)置在所述操作桿的手握端。 進(jìn)一步的是，所述固定盤上設(shè)置有定位U形槽，所述定位U形槽位于所述剪切刀片之下。進(jìn)一步的是，還包括分級(jí)結(jié)構(gòu)，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)呈圓弧狀并設(shè)置在所述固定盤上，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)位于所述剪切刀片之前并且其開口背向剪切刀片。進(jìn)一步的是，還包括發(fā)光二級(jí)管和觸發(fā)開關(guān)，所述觸發(fā)開關(guān)設(shè)置在所述分級(jí)結(jié)構(gòu)的圓弧底部，所述發(fā)光二級(jí)管與所述觸發(fā)開關(guān)電連接。進(jìn)一步的是，所述操作桿采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)，所述剪切刀片的刃口為鋸齒狀。進(jìn)一步的是，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述操作桿上。本實(shí)用新型的有益效果是:在使用時(shí)只需將剪切刀片對(duì)準(zhǔn)芒果的果柄，操作操作件即可使剪切刀片閉合而剪斷果柄，這樣就在摘取芒果時(shí)就不會(huì)對(duì)果樹枝條造成傷害。整個(gè)機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在操作時(shí)簡(jiǎn)便快捷、效率高，且易于實(shí)現(xiàn)剪切。操作桿采用多節(jié)可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，通過調(diào)節(jié)操作桿，采摘不同高度的芒果。分級(jí)結(jié)構(gòu)可分級(jí)功能，根據(jù)需求，調(diào)節(jié)分級(jí)圓弧片，實(shí)現(xiàn)芒果大小分級(jí)采摘功能。剪切刀片為齒形，防止剪切滑動(dòng)，設(shè)計(jì)U型槽，能更好的定位。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是刀具結(jié)構(gòu)、固定盤和操作結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是分級(jí)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖中零部件、部位及編號(hào):操作桿1、刀具結(jié)構(gòu)2、固定盤3、操作結(jié)構(gòu)4、分級(jí)結(jié)構(gòu)
5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、手柄7、轉(zhuǎn)軸8、定位U形槽9、觸發(fā)開關(guān)10、剪切刀片21、剪刀桿22、刀片端221、操作端222、楔形塊41、操作件42、復(fù)位彈簧43。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括設(shè)置有安裝端和手握端的操作桿1，還包括刀具結(jié)構(gòu)
2、固定盤3和操作結(jié)構(gòu)4，所述固定盤3設(shè)置在操作桿I的安裝端，所述刀具結(jié)構(gòu)2包括剪切刀片21和剪刀桿22，所述剪切刀片21和剪刀桿22均設(shè)置有兩個(gè)，所述剪刀桿22通過轉(zhuǎn)軸8連接在固定盤3上，所述轉(zhuǎn)軸8將剪刀桿22分為遠(yuǎn)離操作桿I的刀片端221和靠近操作桿I的操作端222，所述剪切刀片21安裝在所述刀片端221，所述兩個(gè)剪刀桿22的位置相互對(duì)稱配合以實(shí)現(xiàn)剪切功能，所述操作結(jié)構(gòu)4包括觸發(fā)結(jié)構(gòu)和操作件42，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)與所述剪刀桿22的操作端222相互配合以驅(qū)動(dòng)操作端222轉(zhuǎn)動(dòng)，所述操作件42與所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)相連并控制觸發(fā)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，所述操作件42延伸至所述操作桿I的手握端。刀具結(jié)構(gòu)2類似于剪刀，即通過轉(zhuǎn)動(dòng)剪刀桿22，使得剪切刀片21相互靠近以剪斷芒果果柄。觸發(fā)結(jié)構(gòu)即是促使剪刀桿22轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，而操作件42則是驅(qū)動(dòng)觸發(fā)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的物件，操作件42的存在是便于操作者在手握端控制刀具結(jié)構(gòu)2的使用。觸發(fā)結(jié)構(gòu)只需能使操作端222轉(zhuǎn)動(dòng)即可，其可以采用各種機(jī)械結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，調(diào)整操作桿I的高度以適應(yīng)芒果樹，操作桿I可以采用多節(jié)拼接結(jié)構(gòu)，也可采用伸縮結(jié)構(gòu)，這樣便于調(diào)節(jié)操作桿I的長(zhǎng)度，使得操作桿I能夠適應(yīng)不同情況下的芒果采摘。然后使用操作桿I使得剪切刀片21對(duì)準(zhǔn)芒果果柄，然后驅(qū)動(dòng)操作件42，使得觸發(fā)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)剪刀桿22轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得剪切刀片21剪斷果柄，順利摘下芒果。具體的，如圖2所示，所述兩個(gè)剪刀桿22的操作端222從轉(zhuǎn)軸8出發(fā)逐漸靠攏，所述剪刀桿22上設(shè)置有復(fù)位結(jié)構(gòu)，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)包括復(fù)位彈簧43和楔形塊41，所述復(fù)位彈簧43的一端連接在固定盤3上，另一端連接在楔形塊41上，所述楔形塊41設(shè)置在兩個(gè)剪刀桿22之間并與所述固定盤3動(dòng)配合，所述楔形塊41的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述兩個(gè)剪刀桿22的對(duì)稱線重合，所述楔形塊41的小端朝向所述剪刀桿22的操作端222，所述操作件42與所述楔形塊41相連接。在操作時(shí)，利用操作件42拉動(dòng)楔形塊41，使得楔形塊41向下運(yùn)動(dòng)，并使得復(fù)位彈簧43變形，從而使得楔形塊41的大端逐漸向兩邊抵開剪刀桿22的操作端222，使得兩個(gè)剪刀桿22轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得兩個(gè)剪切刀片21配合剪切。當(dāng)放開操作件42后，復(fù)位彈簧43的彈性勢(shì)能驅(qū)動(dòng)楔形塊41返回原位，剪刀桿22上也設(shè)置復(fù)位結(jié)構(gòu)，復(fù)位結(jié)構(gòu)一般采用彈簧，使得剪刀桿22在失去外力作用時(shí)自動(dòng)復(fù)位。操作件42 —般采用繩子即可，便于設(shè)置，當(dāng)然采用桿狀物也是可行的。為了便于操作操作件42，如圖1所示，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6設(shè)置在操作桿I的手握端，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6與所述操作繩相連。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6 —般采用如圖1所示的把手中，在使用時(shí)壓住把手，使得操作件42運(yùn)動(dòng)，這樣的操作更符合人們平時(shí)的使用習(xí)慣。同時(shí)，本實(shí)用新型還包括手柄7，所述手柄7設(shè)置在所述操作桿I的手握端。這樣就可以一只手握住手柄7，另一只手操作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6。為了便于定位果柄，如圖2所示，所述固定盤3上設(shè)置有定位U形槽9，所述定位U形槽9位于所述剪切刀片21之下。在使用時(shí)，移動(dòng)機(jī)械手使得果柄落入到定位U形槽9，然后即可準(zhǔn)確的剪斷果柄。這樣使得定位更加方便，避免了空剪的情況。為了篩選芒果的大小，如圖3所示，還包括分級(jí)結(jié)構(gòu)5，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)5呈圓弧狀并設(shè)置在所述固定盤3上，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)5位于所述剪切刀片21之前并且其開口背向剪切刀片21。芒果自身主要呈橢圓形，其形狀大小決定了其等級(jí)，利用圓弧形的分級(jí)結(jié)構(gòu)5來套芒果，從而根據(jù)芒果填充分級(jí)結(jié)構(gòu)5的情況來為芒果分級(jí)，方便了采摘者。同時(shí)，還可以包括發(fā)光二級(jí)管和觸發(fā)開關(guān)10，所述觸發(fā)開關(guān)10設(shè)置在所述分級(jí)結(jié)構(gòu)5的圓弧底部，所述發(fā)光二級(jí)管與所述觸發(fā)開關(guān)10電連接。小的芒果必然可以輕易的套入至分級(jí)結(jié)構(gòu)5的底部與底面接觸，從而觸發(fā)觸發(fā)開關(guān)10，使得發(fā)光二極管發(fā)光，提示操作者這個(gè)芒果是小號(hào)的；若是大芒果，則芒果會(huì)被卡在分級(jí)結(jié)構(gòu)5的中部而無法與底面接觸，這樣就發(fā)光二級(jí)管就不會(huì)發(fā)光，由此提示操作者這個(gè)芒果是大號(hào)的。在分級(jí)結(jié)構(gòu)5套設(shè)芒果時(shí)，其上部的定位U形槽9正好可以對(duì)準(zhǔn)芒果上部的果柄，從而在分級(jí)完成后剪斷果柄。具體的，如圖2所示，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述操作桿I上。由于握手柄7的手長(zhǎng)時(shí)間托著采摘機(jī)械手，容易疲勞，因此通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6大約180°，使左右手交替使用。同時(shí)也方便了慣用左手的人。
權(quán)利要求1.果采摘機(jī)械手，包括設(shè)置有安裝端和手握端的操作桿(1)，其特征在于:還包括刀具結(jié)構(gòu)(2)、固定盤(3)和操作結(jié)構(gòu)(4)，所述固定盤(3)設(shè)置在操作桿(I)的安裝端，所述刀具結(jié)構(gòu)(2)包括剪切刀片(21)和剪刀桿(22)，所述剪切刀片(21)和剪刀桿(22)均設(shè)置有兩個(gè)，所述剪刀桿(22)通過轉(zhuǎn)軸(8)連接在固定盤(3)上，所述轉(zhuǎn)軸(8)將剪刀桿(22)分為遠(yuǎn)離操作桿(I)的刀片端(221)和靠近操作桿(I)的操作端(222)，所述剪切刀片(21)安裝在所述刀片端(221)，所述兩個(gè)剪刀桿(22)的位置相互對(duì)稱配合以實(shí)現(xiàn)剪切功能，所述操作結(jié)構(gòu)(4)包括觸發(fā)結(jié)構(gòu)和操作件(42 )，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)與所述剪刀桿(22 )的操作端(222 )相互配合以驅(qū)動(dòng)操作端(222)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述操作件(42)與所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)相連并控制觸發(fā)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，所述操作件(42)延伸至所述操作桿(I)的手握端。
2.按權(quán)利要求1所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:所述兩個(gè)剪刀桿(22)的操作端(222)從轉(zhuǎn)軸(8)出發(fā)逐漸靠攏，所述剪刀桿(22)上設(shè)置有復(fù)位結(jié)構(gòu)，所述觸發(fā)結(jié)構(gòu)包括復(fù)位彈簧(43)和楔形塊(41)，所述復(fù)位彈簧(43)的一端連接在固定盤(3)上，另一端連接在楔形塊(41)上，所述楔形塊(41)設(shè)置在兩個(gè)剪刀桿(22)之間并與所述固定盤(3)動(dòng)配合，所述楔形塊(41)的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述兩個(gè)剪刀桿(22)的對(duì)稱線重合，所述楔形塊(41)的小端朝向所述剪刀桿(22)的操作端(222)，所述操作件(42)與所述楔形塊(41)相連接。
3.按權(quán)利要求2所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:所述操作件(42)為操作繩。
4.按權(quán)利要求3所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)設(shè)置在操作桿(I)的手握端，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)與所述操作繩相連。
5.按權(quán)利要求1所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:還包括手柄(7)，所述手柄(7)設(shè)置在所述操作桿(I)的手握端。
6.按權(quán)利要求1所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:所述固定盤(3)上設(shè)置有定位U形槽(9 )，所述定位U形槽(9 )位于所述剪切刀片(21)之下。
7.按權(quán)利要求1所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:還包括分級(jí)結(jié)構(gòu)(5)，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)(5)呈圓弧狀并設(shè)置在所述固定盤(3)上，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)(5)位于所述剪切刀片(21)之前并且其開口背向剪切刀片(21)。
8.按權(quán)利要求7所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:還包括發(fā)光二級(jí)管和觸發(fā)開關(guān)(10)，所述觸發(fā)開關(guān)(10)設(shè)置在所述分級(jí)結(jié)構(gòu)(5)的圓弧底部，所述發(fā)光二級(jí)管與所述觸發(fā)開關(guān)(10)電連接。
9.按權(quán)利要求1所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:所述操作桿(I)采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)，所述剪切刀片(21)的刃口為鋸齒狀。
10.按權(quán)利要求4所述的芒果采摘機(jī)械手，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述操作桿(I)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采摘機(jī)械手，尤其是一種芒果采摘機(jī)械手。本實(shí)用新型提供了一種在采摘時(shí)避免對(duì)果樹枝條造成傷害的芒果采摘機(jī)械手，包括設(shè)置有安裝端和手握端的操作桿，還包括刀具結(jié)構(gòu)、固定盤和操作結(jié)構(gòu)，固定盤設(shè)置在操作桿的安裝端，刀具結(jié)構(gòu)包括剪切刀片和剪刀桿，剪切刀片和剪刀桿均設(shè)置有兩個(gè)，剪刀桿通過轉(zhuǎn)軸連接在固定盤上，轉(zhuǎn)軸將剪刀桿分為遠(yuǎn)離操作桿的刀片端和靠近操作桿的操作端，剪切刀片安裝在刀片端，兩個(gè)剪刀桿的位置相互對(duì)稱配合以實(shí)現(xiàn)剪切功能，操作結(jié)構(gòu)包括觸發(fā)結(jié)構(gòu)和操作件，觸發(fā)結(jié)構(gòu)與剪刀桿的操作端相互配合以驅(qū)動(dòng)操作端轉(zhuǎn)動(dòng)，操作件與觸發(fā)結(jié)構(gòu)相連并控制觸發(fā)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，操作件延伸至操作桿的手握端。
文檔編號(hào)A01D46/247GK202918709SQ201220484539

公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者尹佳軍, 張健, 鄧清國(guó) 申請(qǐng)人:攀枝花學(xué)院