【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于機械手，具體涉及一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手。
技術介紹
1、在現行的農業采摘模式中，隨著勞動力成本的不斷上升，人工采摘的成本也在不斷增加。人工采摘通常需要長時間彎腰、伸手等重復性動作，容易導致工人疲勞，降低采摘效率，長期從事可能會引發職業病。為了提高采摘效率、節省人力，通過機械裝置自動采摘具有很高的應用價值。現有的采摘的機械設備通常利用關節機械臂進行采摘，如專利“履帶式跨壟行走采摘設備”（公開號：cn118044402a）和專利“基于深度學習的香梨自動化采摘方法及裝置”（公開號：cn118279543a）。隨著科技的發展，折展機構以其重量輕、壓縮比高等諸多優勢越來越受到人們關注。采用折展機構的機械臂可以在非工作狀態折疊起來，占用空間小，不僅有利于通過狹窄的通道，同時也有利于機械設備的存儲與運輸。在工作時，機械臂折展機構通過展開通常可以延伸到傳統關節機械臂無法觸及的位置，具有較大的工作范圍。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提出一種具有機械臂折展機構的采摘農業機器手。該機器人具有折展機構的占用空間小、工作空間大、壓縮比高、可以自鎖的特性，結合機械爪可以進行高效的自主采摘。機械臂折疊狀態下機器人通過性好、便于儲存運輸，展開狀態下裝置延伸高度高、工作范圍大，具有較高的應用價值。
2、一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，包括：車體a、機械臂底座b、機械臂折展機構d和采摘機構e；
3、所述的機械臂折展機構d由多個折疊單元組成；>
4、所述的折疊單元包括：頂板、折展體、限位框、底板；
5、所述的折展體包括：上鉸鏈、上鉸鏈軸、上頁板、套筒、下頁板、下鉸鏈軸、下鉸鏈、上扭簧、下扭簧；
6、所述的頂板、限位框和底板為三角形；它們的每個角兩側分別設有折展體；上頁板上部通過上鉸鏈與頂板鉸接，上頁板下部和下頁板上部與限位框鉸接，下頁板的下部通過下鉸鏈與底板鉸接；上扭簧、下扭簧分別設在上鉸鏈軸、下鉸鏈軸上；
7、所述的機械臂底座b設有三個串口舵機和牽引線，頂板和底板三個角均設有牽引線孔，牽引線穿過牽引線孔，固定在頂部折疊單元的頂板上，串口舵機通過牽引線的收放，控制機械臂折展機構d；
8、所述的機械手，還包括：導線、控制單元、主供電線、電熱絲、制冷片、導熱銅片。
9、所述的上頁板、下頁板與限位框鉸接的鉸軸為黃銅棒；
10、所述的電熱絲纏繞在黃銅棒的外側裸露部分或套黃銅棒上套筒的側表面；黃銅棒內側通過導熱銅片與制冷片接觸；
11、所述的控制單元控制電熱絲、制冷片，加熱或制冷；
12、所述的限位框由限位板i、導熱銅片、限位板ii自上而下順序排列組成，其中導熱銅片頂部和限位板i底部固接，導熱銅片底部和限位板ii頂部固接，導熱銅片和限位板構成滑槽i、滑槽ii和滑槽iii；制冷片置于限位板中間，其底部和導熱銅片頂部固接；
13、所述的上頁板下部的上頁板通孔和黃銅棒的縫隙間填充有低熔點合金，該合金在常溫下為固態，熔點低于100℃，在受熱升溫至熔點時會發生相變轉變為液態，使上頁板可以繞黃銅棒轉動，而當溫度降低至低于凝固點時會由液態轉變回固態，上頁板不能繞黃銅棒轉動；
14、所述的低熔點合金為鉍錫合金；
15、所述的車體a由底盤、車殼、深度相機和收納筐組成，所述的底盤為具有獨立驅動的雙履帶底盤，其上設有機載電腦和電源；所述底盤上側固接車殼，所述車殼前部還設有深度相機i；所述車殼后部上側固接收納筐，所述電源通過導線為整個裝置供電；
16、所述的采摘機構e包括：電機座、電機、固定架、機械爪和深度相機ii，所述電機包括定子和轉子，所述定子固定于電機座中部，轉子和固定架間固接；固定架下側固接機械爪，上側固接深度相機ii。
17、本專利技術提供了一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，它包括：車體、機械臂底座、驅動裝置、機械臂折展機構和采摘機構，其中：機械臂固接于車殼前端；所述機械臂底座上設有驅動裝置的串口舵機，其輸出端與牽引線相連，控制牽引線的收放；所述機械臂折展機構由多個折疊單元組成；所述折疊單元為低熔點合金折疊體-熱可動結構；所述驅動裝置的牽引線穿過多個折疊單元，其末端與最上側折展單元的頂板的每個角固接，進而控制機械臂折展機構d的展開的姿態和方位。本專利技術提出的機械臂折展機構相比于關節式機械臂占用空間小、工作空間大，并且具有壓縮比高和可以自鎖的特性，結合機械爪可以進行高效的自主采摘。機械臂折疊狀態下機器人通過性好、便于儲存運輸，展開狀態下裝置延伸高度高、工作范圍大，對于農業采摘具有較高的應用價值。
18、綜上，本專利技術提供的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手具有的有益之處如下：
19、1.本專利技術涉及的機械臂折展機構占用空間小、工作空間大、壓縮比高、可以自鎖，裝置折疊狀態下裝置通過性好、便于儲存運輸，展開狀態下裝置延伸高度高，工作范圍大，具有較高的應用價值。
20、2.本專利技術可以實現蔬果的自主采摘，能夠減小工作人員采摘蔬果的勞動強度和人力成本，提高農業生產效率。
21、3.本專利技術采用模塊化設計，機械臂折展機構由多個獨立的折展單元模塊組成，這些模塊可以根據不同的需求進行組合和拆卸，從而實現不同的功能。模塊化設計還使得機械臂折展機構便于制造和維護，提高了可拓展性，具有良好的應用前景。
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1.一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，包括：車體（A）、機械臂底座（B）、機械臂折展機構（D）和采摘機構（E）；
2.根據權利要求1所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：還包括：導線、控制單元、主供電線、電熱絲、制冷片、導熱銅片；
3.根據權利要求2所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：
4.根據權利要求1、2或3所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：所述的低熔點合金為鉍錫合金。
6.根據權利要求5所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：所述的采摘機構（E）包括：電機座、電機、固定架、機械爪和深度相機II，所述電機包括定子和轉子，所述定子固定于電機座中部，轉子和固定架間固接；固定架下側固接機械爪，上側固接深度相機II。
【技術特征摘要】
1.一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，包括：車體（a）、機械臂底座（b）、機械臂折展機構（d）和采摘機構（e）；
2.根據權利要求1所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：還包括：導線、控制單元、主供電線、電熱絲、制冷片、導熱銅片；
3.根據權利要求2所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：
4.根據權利要求1、2或3所述的一種具有自鎖機構機械臂的采摘農業機器手，其特征在于：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：朱航，馬瑞濤，林德楷，孔令沛，張家闊，劉樹彬，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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