一种智能攀爬摘果机器人
技术领域
本发明涉及一种林业机械设备，具体涉及一种智能攀爬摘果机器人，属于机器人
技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，人们越来越重视营养的均衡搭配，果
蔬类食品需求量日益增大，然而高大树木的果子摘取工作成了难题，目前传统的摘果方式
以人工为主，辅以简单的摘果工具，需要大量的人力物力，劳动强度相当高，因此需一种能
够代替人工智能地采摘水果，且需要结构紧凑、体积小巧、自动化程度高、安全可靠的攀爬、
摘果机械设备。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种智能攀爬摘果机器人，其体积小巧，通过独特的攀
爬装置和液压剪进行果子的摘取工作，自动化程度高、安全可靠、小巧灵活。
本发明采取的技术方案为：一种智能攀爬摘果机器人，包括八个履带轮、四个轮
架、四个第一步进电机、底板、下固定爪、第二步进电机、转动板、第三步进电机、-丝杠支座、
丝杠、滑动板、第四步进电机、下转动架、第一电缸、上转动架、第二电缸、上固定爪、第五步
进电机、袋子支架、固定柱、第五电缸、固定板、第六电缸、液压剪，其特征在于：所述八个履
带轮两两分别安装在四个轮架的上，所述四个轮架分别固定安装在四个第一步进电机的轴
上，所述四个第一步进电机分别固定安装在底板的四个角上，所述下固定爪固定安装在底
板上；所述第二步进电机固定安装在下固定爪上，所述转动板上面设有燕尾槽，其左端固定
装在第二步进电机的伸缩杆上，所述第三步进电机固定安装在转动板上面的右端，所述丝
杠一端通过联轴器与第三步进电机的轴固定在一起，另一端与丝杠支座转动安装，所述丝
杆支座固定安装在转动板上面的左端，所述滑动板下端通过燕尾导轨配合安装在转动板
上，且通过丝杠螺母与丝杠配合安装；所述第四步进电机固定安装在滑动板上，所述下转动
架固定安装在第四步进电机的轴上，所述上转动架下端与下转动架铰接，所述第一电缸底
端铰接在下转动架右端，其上端铰接在上转动架右端，所述第二电缸固定安装在上转动架
上，所述上固定爪固定安装在第二电缸的伸缩杆上，且其爪的朝向与下固定爪一致，所述第
五步进电机固定安装在上固定爪上，所述固定柱固定安装在第五步进电机的轴上，所述固
定板右端铰接在固定柱上端的右侧，所述第五电缸底端铰接在固定柱中部，其伸缩杆顶部
铰接在固定板的下面的左端，所述袋子支架固定安装在固定板的左侧，所述第六电缸固定
安装在固定板上面，所述液压剪固定安装在第六电缸的伸缩杆上，且使其袋子口固定架与
袋子支架上下对齐。
所述下固定爪包括下固定爪主架、两个第三电缸、两个下爪，所述上固定爪包括上
固定爪主架、两个第四电缸、两个上爪，所述下固定爪与上固定爪结构相同，所述两个下爪
底部分别铰接在下固定爪主架两侧，所述两个第三电缸下端分别铰接在下固定爪主架两
侧，其上端分别铰接在两个下爪中部；
所述包括液压剪底座、第七电缸、两个连接杆、袋子口固定架、两个刀片、推板，所述第
七电缸固定安装在液压剪底座内部中心，其伸缩杆从液压剪底座上表面的孔中穿出后与推
板固定在一起，所述两个刀片内端分别铰接在推板两侧，所述两个连接杆上端分别铰接在
前后两个面上，其下端分别铰接在两个刀片的拐角处，所述袋子口固定架安装在液压剪底
座底端，且与两个刀片上下对齐。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明结构紧凑、体积小
巧、自动化程度高、适合各种环境，能够安全高效地进行树木摘果工作，大大减轻了工人的
劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明下固定爪的立体结构示意图。
图3为本发明上固定爪的立体结构示意图。
图4为本发明液压剪的立体结构示意图。
图5为本发明固定板的立体结构示意图。
附图标号：1-履带轮；2-轮架；3-第一步进电机；4-底板；5-下固定爪；6-第二步进
电机；7-转动板；8-第三步进电机；9-丝杠支座；10-丝杠；11-滑动板；12-第四步进电机；13-
下转动架；14-第一电缸；15-上转动架；16-第二电缸；17-上固定爪；18-第五步进电机；19-
袋子支架；20-固定柱；21-第五电缸；22-固定板；23-第六电缸；24-液压剪；501-下固定爪主
架；502-第三电缸；503-下爪；1701-上固定爪主架；1702-第四电缸；1703-上爪；2401-液压
剪底座；2402-第七电缸；2403-连接杆；2404-袋子口固定架；2405-刀片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明
用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种智能攀爬摘果机器人，包括八个履带轮1、四个
轮架2、四个第一步进电机3、底板4、下固定爪5、第二步进电机6、转动板7、第三步进电机8、-
丝杠支座9、丝杠10、滑动板11、第四步进电机12、下转动架13、第一电缸14、上转动架15、第
二电缸16、上固定爪17、第五步进电机18、袋子支架19、固定柱20、第五电缸21、固定板22、第
六电缸23、液压剪24，其特征在于：所述八个履带轮1两两分别安装在四个轮架2的上，所述
四个轮架2分别固定安装在四个第一步进电机3的轴上，所述四个第一步进电机3分别固定
安装在底板4的四个角上，所述下固定爪5固定安装在底板4上；所述第二步进电机6固定安
装在下固定爪5上，所述转动板7上面设有燕尾槽，其左端固定装在第二步进电机6的伸缩杆
上，所述第三步进电机8固定安装在转动板7上面的右端，所述丝杠10一端通过联轴器与第
三步进电机8的轴固定在一起，另一端与丝杠支座9转动安装，所述丝杆支座9固定安装在转
动板7上面的左端，所述滑动板11下端通过燕尾导轨配合安装在转动板7上，且通过丝杠螺
母与丝杠10配合安装；所述第四步进电机12固定安装在滑动板11上，所述下转动架13固定
安装在第四步进电机12的轴上，所述上转动架15下端与下转动架13铰接，所述第一电缸14
底端铰接在下转动架13右端，其上端铰接在上转动架15右端，所述第二电缸16固定安装在
上转动架15上，所述上固定爪17固定安装在第二电缸16的伸缩杆上，且其爪的朝向与下固
定爪5一致，所述第五步进电机18固定安装在上固定爪17上，所述固定柱20固定安装在第五
步进电机18的轴上，所述固定板22右端铰接在固定柱20上端的右侧，所述第五电缸21底端
铰接在固定柱20中部，其伸缩杆顶部铰接在固定板22的下面的左端，所述袋子支架19固定
安装在固定板22的左侧，所述第六电缸23固定安装在固定板22上面，所述液压剪24固定安
装在第六电缸23的伸缩杆上，且使其袋子口固定架2404与袋子支架19上下对齐。
所述下固定爪5包括下固定爪主架501、两个第三电缸502、两个下爪503，所述上固
定爪17包括上固定爪主架1701、两个第四电缸1702、两个上爪1703，所述下固定爪5与上固
定爪17结构相同，所述两个下爪503底部分别铰接在下固定爪主架501两侧，所述两个第三
电缸502下端分别铰接在下固定爪主架501两侧，其上端分别铰接在两个下爪503中部；
所述包括液压剪底座2401、第七电缸2402、两个连接杆2403、袋子口固定架2404、两个
刀片2405、推板2406，所述第七电缸2402固定安装在液压剪底座2401内部中心，其伸缩杆从
液压剪底座2401上表面的孔中穿出后与推板2406固定在一起，所述两个刀片2405内端分别
铰接在推板2406两侧，所述两个连接杆2403上端分别铰接在前后两个面上，其下端分别铰
接在两个刀片2405的拐角处，所述袋子口固定架2404安装在液压剪底座2401底端，且与两
个刀片2405上下对齐。
本发明工作原理为：本发明在使用时，首先使用者把袋子放在袋子支架19中，把袋
子的口固定在袋子口固定架2404，然后履带轮1工作，使机器人行至树木前方合适位置，然
后下固定爪5工作抱紧树木，然后第二电缸16伸开，使上固定爪17上升，然后上固定爪17工
作抱紧树木，然后下固定爪5松开树木，然后第二电缸16收缩，使下固定爪5上升，重复以上
步骤本发明进行攀爬工作；待爬至合适位置，然后下固定爪5抱紧树木，上固定爪17松开，然
后第三步进电机8工作使滑动板11向右运动到合适位置，第二步进电机6、第四步进电机12
调整上固定爪19角度，第三步进电机8工作使滑动板11向左运动，上固定爪17运动至合适位
置，然后上固定爪17抱紧树木，完成本发明在树木上转角度的工作；然后第一电缸14工作使
得上转动架15绕其与下转动架13的铰链接逆时针转动，再配合上述本发明的攀爬、转向功
能，以完成本发明从一个树枝攀爬到另一个相邻树枝的工作，攀爬至合适位置，第五步进电
机18、第五电缸21、第六电缸23工作，调整液压剪24至合适位置，然后第七电缸2402工作，使
两个刀片2405工作，将果子从根部剪断，果子落入袋子中。