一种混联式侧采机器人

本技术属于农业采摘，尤其涉及一种混联式侧采机器人。

背景技术：

1、现有的采摘机器人有很多种类型，例如多关节型的串联机器人和利用delta型并联机构研发的采茶机器人，多关节型的串联机器人广泛用于采摘果蔬，如苹果、草莓、番茄采摘机器人等，采摘速度慢，效率低；与串联机器人相比，并联机器人的采摘速度快，但是现有的并联机器人都是自果实顶部下降手爪进行采摘，这种顶摘方式对于细长型果实，诸如黄花菜等并不适用。因为手爪不能完全包裹果实采摘会造成果实损伤。若手爪全部包围果实需要较大体积，造成高速采摘时的精度降低；而且细长型果实分布密集，顶摘方式下，过大的采摘手爪会碰伤其他果实。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种混联式侧采机器人，解决现有串联采摘机器人采摘效率低，并联顶采机器人手爪不能完全包裹果实，采摘会损坏细长型果实的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种混联式侧采机器人，包括静平台、支链、动平台和末端执行器，所述静平台为正方形框架结构，四个拐角处底面分别设置铰座安装台，所述支链有4个且结构完全相同，以静平台的中心呈中心对称设置，每个支链包括导轨和平行链，所述导轨的顶端分别与对应铰座安装台固定，导轨的底端均连接同一固定台，所述导轨分别通过p副（移动副）连接滑块，所述平行链的顶端分别与对应滑块铰接，平行链的底端均旋转连接同一动平台，动平台旋转范围为±π/4，所述动平台底部连接末端执行器，所述末端执行器包括夹具、刀柄和夹臂，所述夹具为水平z形状，所述刀柄和夹臂位于夹具两侧且均水平设置，刀柄的末端侧面水平固定刀片，所述滑块分别连接电机。

4、优选的，所述末端执行器还包括小电机、刀架、连接架、绳索和滑轮，所述刀架为中空圆柱，刀架一端连接小电机，小电机的输出端连接绳索的一端，刀架上固定连接架，所述连接架与动平台底部连接，刀架另一端固定夹具，夹具的一端固定轴，轴上转动连接滑轮，绳索的另一端穿过刀架内绕经滑轮与支杆中部固定，支杆一端固定连接刀柄，另一端固定连接夹臂，刀柄和夹臂的中部分别与夹具远离刀架端滑动连接，夹具和夹臂的末端侧面分别安装硅胶且夹持农作物时硅胶位置相对。

5、优选的，所述刀柄靠近支杆的一侧与弹簧的一端固定，弹簧的另一端与夹具一侧固定。

6、优选的，所述平行链的顶端分别通过u副（虎克铰）铰接滑块。

7、优选的，所述平行链的底端分别通过u副（虎克铰）连接动平台。

8、优选的，所述平行链的底端分别通过旋转关节连接动平台。

9、优选的，所述静平台采用铝合金制成。

10、优选的，所述动平台为正方形，底部设阵列式安装孔，适配不同类型末端执行器。

11、优选的，所述刀架由碳纤维制成。

12、本实用新型取得的有益效果：

13、（1）利用4个结构完全相同的支链，使静平台、固定台承载均衡，重量分布均匀，使机器人在运行过程中保持稳定，且导轨与铰座安装台固定，确保安装精度，提高侧采机器人稳定性；

14、（2）通过电机驱动滑块沿导轨移动，带动平行链空间四自由度运动，实现动平台空间精确定位与姿态调整；

15、（3）采用平面夹具结合夹臂，实现从侧面夹持，再通过水平刀片切割，实现夹持切割一体化侧采，采摘效率高，无需完全包裹果实，且夹臂、夹具和刀片体积小，果实分布密集时也不会损坏其他果实；

16、（4）夹取作物时硅胶产生弹性变形，避免损伤农作物，同时增加接触面摩擦力，提升夹持时的防滑效果；

17、（5）在夹持切割完成后通过弹簧提供反作用力，使刀柄与夹臂迅速复位，确保作业循环稳定性。

1.一种混联式侧采机器人，包括静平台、支链、动平台和末端执行器，其特征在于，所述静平台为正方形框架结构，四个拐角处底面分别设置铰座安装台，所述支链有4个且结构完全相同，以静平台的中心呈中心对称设置，每个支链包括导轨和平行链，所述导轨的顶端分别与对应铰座安装台固定，导轨的底端均连接同一固定台，所述导轨分别通过p副连接滑块，所述平行链的顶端分别与对应滑块铰接，平行链的底端均旋转连接同一动平台，动平台旋转范围为±π/4，所述动平台底部连接末端执行器，所述末端执行器包括夹具、刀柄和夹臂，所述夹具为水平z形状，所述刀柄和夹臂位于夹具两侧且均水平设置，刀柄的末端侧面水平固定刀片，所述滑块分别连接电机。

2.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述末端执行器还包括小电机、刀架、连接架、绳索和滑轮，所述刀架为中空圆柱，刀架一端连接小电机，小电机的输出端连接绳索的一端，刀架上固定连接架，所述连接架与动平台底部连接，刀架另一端固定夹具，夹具的一端固定轴，轴上转动连接滑轮，绳索的另一端穿过刀架内绕经滑轮与支杆中部固定，支杆一端固定连接刀柄，另一端固定连接夹臂，刀柄和夹臂的中部分别与夹具远离刀架端滑动连接，夹具和夹臂的末端侧面分别安装硅胶且夹持农作物时硅胶位置相对。

3.根据权利要求2所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述刀柄靠近支杆的一侧与弹簧的一端固定，弹簧的另一端与夹具一侧固定。

4.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述平行链的顶端分别通过u副铰接滑块。

5.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述平行链的底端分别通过u副连接动平台。

6.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述平行链的底端分别通过旋转关节连接动平台。

7.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述静平台采用铝合金制成。

8.根据权利要求1所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述动平台为正方形，底部设阵列式安装孔，适配不同类型末端执行器。

9.根据权利要求2所述的一种混联式侧采机器人，其特征在于，所述刀架由碳纤维制成。