一种具有分选功能的采果机器人

1.本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种具有分选功能的采果机器人。


背景技术：

2.我国是水果生产大国，水果种植面积和产量均居世界第１位。根据国家统计局和联合国粮食及农业组织统计数据，2018年我国水果种植面积为1399.2万hm２，占世界水果总种植面积的21.02%；水果产量为25688.35万t，占世界水果总产量的29.16％。水果产量如此巨大，许多果树都是人工采摘，部分水果都生长在丘陵地区的果树上，这让果农采摘就成了一大难题，这就需要消耗大量的人力物力，致使劳动力使用效率不高，而且有些水果和果树表面带刺，手动采摘时，果农手部容易被扎伤，并且采摘时果农们无法精准地将不同大小的果实进行分类，需要后续使用分选机进行分选，增加了水果加工处理的工序。
3.为了提高采摘果蔬效率、减轻果农负担、采摘时避免果农手部扎伤，设计了一种具有分选功能的采果机器人。


技术实现要素：

4.（1）要解决的技术问题
5.本实用新型为了克服果农采摘时消耗大量的人力物力，致使劳动力使用效率不高，而且果农手部容易被扎伤，并且无法精准地将不同大小的果实进行分类的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种提高采摘果蔬效率、减轻果农负担、采摘时可避免果农手部扎伤的具有分选功能的采果机器人。
6.（2）技术方案
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种具有分选功能的采果机器人，包括有底座、电动履带、电动转台、箱体、蓄电池、半圆盖、照明灯、出料箱、支撑斜板、收集框和分选机构，底座底部安装有电动履带，底座顶部中间连接有电动转台，电动转台上连接有箱体，箱体内底部安装有蓄电池，箱体顶部连接有半圆盖，半圆盖的前侧连接有两个照明灯，电动履带、电动转台和照明灯均与蓄电池电性连接，箱体上部后侧连接有三个出料箱，出料箱底部呈从后往前逐渐向下倾斜状，三个出料箱呈从右往左逐渐向下倾设置，箱体内下部连接有支撑斜板，支撑斜板顶部均匀间隔地放置有收集框，收集框底部前侧开有下料口，箱体前侧下部开有用于收集框通过的通孔，三个出料箱顶部之间安装有对果实进行分类的分选机构。
8.优选地，分选机构包括有分选箱、输送管、料斗和圆柱杆，三个出料箱顶部之间连接有分选箱，分选箱顶部右侧连接有输送管，输送管顶部连接有料斗，分选箱的前后两侧均转动式地连接有圆柱杆，两根圆柱杆呈“八”字型。
9.优选地，还包括有摘取果实的摘果装置，摘果装置包括有机械臂和夹持臂，箱体的左右两侧均安装有机械臂，两个机械臂上均安装有夹持臂，机械臂和夹持臂均与蓄电池电性连接。
10.优选地，还包括有对果实表面进行清洁的清洁机构，清洁机构包括有伺服电机、毛刷套管和齿轮，分选箱的左端安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与前侧的圆柱杆左端相连接，两根圆柱杆的外侧均套设有毛刷套管，两根圆柱杆的右端均连接有齿轮，两个齿轮相互啮合，伺服电机与蓄电池电性连接。
11.优选地，还包括有对果实表面清理产生的杂质进行收集的收集机构，收集机构包括有支撑板、垃圾箱、挡杆和挡料杆，箱体后端面下部连接有支撑板，支撑板上放置有垃圾箱，支撑板后侧插接连接有防止垃圾箱从的支撑板后侧滑出的挡杆，三个出料箱底部均开有开口，出料箱的开口处均匀间隔地连接有挡料杆。
12.优选地，还包括有防止收集框从通孔处自行滑出的阻挡机构，阻挡机构包括有n型杆、支撑弹簧和l型板，箱体前侧的通孔处滑动式地连接有三根n型杆，n型杆位于收集框的前方，n型杆外侧套设有支撑弹簧，支撑弹簧的顶端与n型杆相连接，支撑弹簧的底部与箱体相连接，n型杆的中部连接有l型板。
13.（3）有益效果
14.1、本实用新型通过电动履带可使本机器人在丘陵地区行走，移动的局限性较小，设置的电动转台能够便于调整本机器的朝向，方便配合摘果装置对果实进行采摘。
15.2、通过分选机构能够对采摘的果实进行自动分选，不需要后续使用分选设备，而且分选时能够通过清洁机构对果实的表面污垢和杂质进行清理，保证果实外表美观。
16.3、通过收集机构能够对果实表面清理出的污垢和杂质进行收集，设置的阻挡机构能够保证收集框的稳定性。
附图说明
17.图1为本实用新型的立体结构示意图。
18.图2为本实用新型的第一种局部剖视图。
19.图3为本实用新型的第一种部分立体结构示意图。
20.图4为本实用新型的第二种局部剖视图。
21.图5为本实用新型局部结构的爆炸图。
22.图6为本实用新型的第三种局部剖视图。
23.图7为本实用新型的第二种部分立体结构示意图。
24.图8为本实用新型的第三种部分立体结构示意图。
25.图9为本实用新型a处的放大图。
26.附图中的标记为：1-底座，2-电动履带，3-电动转台，4-箱体，41-蓄电池，42-半圆盖，43-照明灯，5-出料箱，6-支撑斜板，7-收集框，8-分选机构，81-分选箱，82-输送管，83-料斗，84-圆柱杆，9-摘果装置，91-机械臂，92-夹持臂，10-收集机构，101-支撑板，102-垃圾箱，103-挡杆，104-开口，105-挡料杆，11-清洁机构，111-伺服电机，112-毛刷套管，113-齿轮，12-阻挡机构，121-n型杆，122-支撑弹簧，123-l型板。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
28.实施例1
29.一种具有分选功能的采果机器人，如图1、2、图5和图6所示，包括有底座1、电动履带2、电动转台3、箱体4、蓄电池41、半圆盖42、照明灯43、出料箱5、支撑斜板6、收集框7和分选机构8，底座1底部安装有电动履带2，底座1顶部中间通过螺栓连接的方式连接有电动转台3，电动转台3上通过螺栓连接的方式连接有箱体4，箱体4内底部通过螺栓连接的方式安装有蓄电池41，箱体4顶部通过合页铰接连接有半圆盖42，半圆盖42的前侧连接有两个照明灯43，电动履带2、电动转台3和照明灯43均与蓄电池41电性连接，箱体4上部后侧连接有三个出料箱5，三个出料箱5前侧和顶部均为敞口设置，出料箱5底部呈从后往前逐渐向下倾斜状，三个出料箱5呈从右往左逐渐向下倾设置，箱体4内下部通过螺栓连接的方式连接有支撑斜板6，支撑斜板6顶部均匀间隔地放置有三个收集框7，三个收集框7底部前侧均开有下料口，箱体4前侧下部开有用于收集框7通过的通孔，三个出料箱5顶部之间安装有对果实进行分类的分选机构8。
30.蓄电池41对电动履带2、电动转台3和照明灯43供电，使用本机器人采摘果实时，启动电动履带2在地面上行走，当机器人移动至待采摘的果树旁时，关闭电动履带2，启动电动转台3能够带动箱体4及其上部件旋转，箱体4旋转至合适角度后，关闭电动转台3，人们将果实采摘后放置在分选机构8内，通过分选机构8对不同尺寸大小的果实进行分类，分类的果实掉落在出料箱5内，由于出料箱5底部呈从后往前逐渐向下倾斜状，所以掉落在三个出料箱5内的果实会分别向前滚落至三个收集框7内，实现自动分类。在光线较差的环境下采摘果实时，可打开照明灯43，照明灯43打开后对周围进行照明，便于人们采摘果实。果实采摘完毕后，往本装置前侧的地面上放置三个装料框，可向前拉动三个收集框7，收集框7在支撑斜板6上向前滑动，当收集框7上的下落口位于箱体4的前侧时，果实通过下落口向下掉落至装料框内，如此方便对分类的果实进行收集。
31.实施例2
32.在实施例1的基础之上，如图1、图3、图4和图7所示，分选机构8包括有分选箱81、输送管82、料斗83和圆柱杆84，三个出料箱5顶部之间通过螺栓连接的方式连接有分选箱81，分选箱81顶部右侧通过法兰连接的方式连接有输送管82，输送管82顶部通过法兰连接的方式连接有料斗83，分选箱81的前后两侧均通过轴承座转动式地连接有圆柱杆84，两根圆柱杆84呈“八”字型。
33.采摘的果实放入料斗83内，果实通过输送管82掉落至分选箱81内，如果实较小，果实会直接从两根圆柱杆84右端之间的缝隙掉落至最右侧的出料箱5内，如果实大小适中，果实掉落在两根圆柱杆84右端之间后会向左下方滚动，果实会通过两根圆柱杆84之间中部的缝隙掉落至中间的出料箱5内，如果实较大，果实掉落在两根圆柱杆84右端之间后会向左下方滚动，果实会通过两根圆柱杆84之间左端的缝隙掉落至左侧的出料箱5内，如此实现对不同大小的果实进行自动分类。
34.如图1所示，还包括有摘取果实的摘果装置9，摘果装置9包括有机械臂91和夹持臂92，箱体4的左右两侧均通过螺栓连接的方式安装有机械臂91，两个机械臂91上均通过螺栓连接的方式安装有夹持臂92，机械臂91和夹持臂92均与蓄电池41电性连接。
35.蓄电池41对夹持臂92和机械臂91供电，操纵夹持臂92张开，然后操纵机械臂91工作，使夹持臂92靠近果实外侧，操纵夹持臂92闭合将果实夹住，再操纵机械臂91工作使其带动夹持臂92和果实移动至料斗83的正上方，最后操纵夹持臂92张开，果实掉落至料斗83内。
如此往复重复上述动作可连续采摘果实，无需人工手动采摘，提高了工作效率，避免人们手部被树枝或果实扎伤。
36.实施例3
37.在实施例2的基础之上，如图1和图4所示，还包括有对果实表面进行清洁的清洁机构11，清洁机构11包括有伺服电机111、毛刷套管112和齿轮113，分选箱81的左端通过螺栓连接的方式安装有伺服电机111，伺服电机111的输出轴与前侧的圆柱杆84左端通过联轴器相连接，两根圆柱杆84的外侧均套设有毛刷套管112，毛刷套管112外侧均匀间隔地设有刷毛，两根圆柱杆84的右端均通过键连接的方式连接有齿轮113，两个齿轮113相互啮合，伺服电机111与蓄电池41电性连接。
38.通过本机器人摘取果实时，启动伺服电机111，伺服电机111带动前侧的圆柱杆84转动，在两个齿轮113的传动作用下带动后侧的圆柱杆84转动，从而带动毛刷套管112转动，当果实掉落在两根毛刷套管112之间时，通过两根毛刷套管112旋转对果实表面上的污垢和杂质进行清理。
39.如图1、图3和图4所示，还包括有对果实表面清理产生的杂质进行收集的收集机构10，收集机构10包括有支撑板101、垃圾箱102、挡杆103和挡料杆105，箱体4后端面下部通过螺栓连接的方式连接有支撑板101，支撑板101上放置有垃圾箱102，垃圾箱102位于出料箱5的下方，支撑板101后侧插接连接有防止垃圾箱102从的支撑板101后侧滑出的挡杆103，三个出料箱5底部均开有开口104，出料箱5的开口104处均匀间隔地连接有挡料杆105。
40.果实掉落在出料箱5内时被挡料杆105挡住，果实上被清理出的污垢和杂质通过开口104向下掉落在垃圾箱102内，当垃圾箱102内垃圾需要清理时，向右拉动挡杆103并从支撑板101上抽离，如此可将垃圾箱102从支撑板101取出，将垃圾倒掉后重新将垃圾箱102放回支撑板101上，将挡杆103向左插入支撑板101上，通过支撑板101上将垃圾箱102挡住。
41.实施例4
42.在实施例3的基础之上，如图1、图8和图9所示，还包括有防止收集框7从通孔处自行滑出的阻挡机构12，阻挡机构12包括有n型杆121、支撑弹簧122和l型板123，箱体4前侧的通孔处滑动式地连接有三根n型杆121，三根n型杆121分别位于三个收集框7的前方，n型杆121外侧套设有支撑弹簧122，支撑弹簧122的顶端与n型杆121相连接，支撑弹簧122的底部与箱体4相连接，n型杆121的中部连接有l型板123，l型板123与箱体4滑动连接。
43.起初，n型杆121挡住收集框7，当本机器人移动时，收集框7无法自行从通孔处掉出。当收集框7需要向前移动时，下压l型板123，l型板123向下带动n型杆121向下移动，支撑弹簧122压缩，当n型杆121的顶部低于收集框7的底部时，拉动收集框7向前移动，当收集框7上的下落口位于n型杆121的上方时，松开l型板123，支撑弹簧122复位带动n型杆121向上移动穿入下落口内，通过n型杆121挡住收集框7，此时，收集框7上的下落口位于箱体4的前侧，果实通过下落口向下掉落至装料框内。收集框7需要向后复位时，再次下压l型板123，当n型杆121的顶部低于收集框7的底部时，推动收集框7向后移动，当收集框7复位后，松开l型板123，n型杆121挡住收集框7。
44.以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这
些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。