可调节式苹果辅助采摘装置制造方法及图纸

一种可调节式苹果辅助采摘装置，包括用于采摘苹果的采摘臂以及用于接收苹果的收集桶，其中采摘臂和收集桶之间通过网袋通道连接，采摘臂设有拿捏杆以及变式采摘单元，变式采摘单元设有安装于拿捏杆上的第一电机，第一电机的外壳上安装有安装座，安装座的上端安装有与包容爪配合使用的采摘爪，该采摘爪设有前端采摘部和果梗切断部，安装座的内部转动连接有一对左右分布且与采摘爪配合使用的包容爪，包容爪通过第一电机驱动；拿捏杆上安装有视频辅助单元以及控制变式采摘单元的控制器。本发明专利技术的可调节式苹果辅助采摘装置能够实现两种不同的采摘模式，可实现成串采摘，亦可单个辅助切断采摘，效率高，灵活性好，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
可调节式苹果辅助采摘装置
本专利技术涉及用于采摘苹果的采摘器，尤其是一种可调节式苹果辅助采摘装置。
技术介绍
我国是世界上最大的苹果生产国和消费国，苹果种植面积和产量均占世界总量的40％以上，在世界苹果产业中占有重要地位。我国苹果种植面积达到2943万亩，产量达到2786万吨。优势区域所在的山东、陕西、辽宁、河北、河南、山西及甘肃7省的苹果面积和产量分别占全国的86％和90％。目前，苹果采摘的方式主要有纯人工采摘，辅助人工采摘，大型设备采摘，机器人自动采摘等方式。(一)纯人工采摘纯人工采摘主要依靠劳动力，纯人工采摘可根据苹果的成熟度不同进行选择采摘，采摘苹果的损伤率极低。但纯人工采摘也存在着劳动强度大，采摘效率低，当苹果树较高时，还需要借助梯子，操作极不方便。(二)辅助人工采摘现在市场上出现了各种苹果采摘器，这些采摘器由于使用了伸长杆，适用于采摘高空水果。但其采摘爪固定，只能单个采摘，且树枝交错部位的苹果难以采摘，因此适应性较差。(三)大型设备采摘20世纪40年代中期美国开始研究振摇式采摘机械，用来采摘胡桃、杏、苹果等水果；到50年代中期，利用振摇果树方式收获水果的采摘机械在欧美国家得到了发展和普遍应用，出现了拖拉机驱动的振摇采摘机。20世纪60年代，振摇采摘机械的结构由单一的定冲程推摇机发展到惯性式振摇机，气力振摇机和使用动力驱动橡胶棒冲摘果枝振落果实的撞击式等多种类型的果园采摘机械；60年代中期，美国研究出液压升降平台车，配合采摘工具使用，使得采摘效率得到进一步提升。但大型设备采摘以振摇式为主，这种采摘方式对水果会造成很大的损伤。(四)机器人自动采摘随着信息智能技术的发展，机器人的使用已越来越广泛，借助机器人手段进一步提高效率和保证质量。但目前机器人用于苹果采摘还不是很成熟，主要存在以下几点不足：1)采摘果实精确度较低。由于苹果的外形和大小各异，并且随着时间的不断变化，苹果的表皮颜色以及成熟度都是存在一定差别的，而且不同地区的苹果生长情况也是不一样的，所以这给苹果机器人的识别过程以及采摘过程带来了非常大的困难。2)对采摘果实损伤较大。3)果实采摘耗时较长。人工采摘一个苹果所需的时间是5s～10s，而农业采摘机器人需要10s～15s；4)机器人成本高，难推广。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种使用方便的可调节式苹果辅助采摘装置，着力提高采摘效率，同时又能兼顾成本，方便快捷。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种可调节式苹果辅助采摘装置，包括用于采摘苹果的采摘臂以及用于接收苹果的收集桶，其中采摘臂和收集桶之间通过网袋通道连接，采摘臂设有拿捏杆以及变式采摘单元，变式采摘单元设有安装于拿捏杆上的第一电机，第一电机的外壳上安装有安装座，安装座的上端安装有与包容爪配合使用的采摘爪，该采摘爪设有前端采摘部和果梗切断部，采摘爪两侧设有转动连接于安装座内且与采摘爪配合使用的包容爪，包容爪通过第一电机驱动；拿捏杆上安装有视频辅助单元以及控制变式采摘单元的控制器。这样，该装置用于苹果采摘，采摘时采摘人员手拿拿捏杆，利用采摘臂摘取苹果，采摘得到的苹果通过网袋通道掉落至收集桶内，方便快捷，同时采摘爪的前端采摘部和果梗切断部设置可根据苹果成熟程度不同提供两种不同的采摘模式，苹果成熟度不高时，利用果梗切断部实现对果梗切断采摘；苹果成熟度较高时，可直接由前端采摘爪钩取单个或多个苹果实现采摘，包容爪的设置则是避免在采摘苹果时苹果脱出变式采摘单元掉落于地上，防止苹果被破坏，且包容爪本身为可调节设置，通过电机实现驱动调节，使得能够更好地适应苹果大小不同，树枝交错的实际情况，对苹果进行左右包容，避免。进一步完善，前端采摘部设有一对左右分布的固定安装杆，固定安装杆的上端端头上安装有轴座，两轴座之间转动连接有连接轴，其中置于右端的轴座外安装有驱动连接轴转动的第二电机，连接轴安装有一排间隔分布的弧形弯杆。这样，前端采摘部设计合理，利用相邻的两弧形弯杆贴于苹果表面，使得苹果置于前端采摘部的内侧，以钩取的方式将苹果摘下，同时弧形弯杆通过两轴座、连接轴、第二电机实现可调节，且连接轴与置于右端的轴座为蜗轮蜗杆结构，使得连接轴转动更加灵活。进一步完善，果梗切断部设有安装于连接轴上的支架，支架内安装有第三电机，第三电机的转轴延伸至支架外，第三电机的转轴上安装有切断刀片。这样，不是太熟的苹果的果梗韧性较足，利用常规的前端采摘部不易采摘，故在爪子钩取的同时利用刀片对果梗进行切断，从而实现简便、省力、高效的采摘效果。进一步完善，包容爪设有转动连接于安装座内的内连杆组以及与内连杆组配合使用的外连杆组，内连杆组和外连杆组上均插有插杆；内连杆组设有两个上下分布的内连杆，外连杆组设有两个上下分布的外连杆，外连杆转动连接于内连杆的外端头的外侧面上，两内连杆之间设有与第一电机配合使用的齿轮部，该齿轮部设有置于最外侧的第一齿轮轴、置于中部的第二齿轮轴以及置于最内侧的第三齿轮轴，第一齿轮轴、第二齿轮轴上设有单个第一从动齿轮，第三齿轮轴上设有一对上下分布的第二从动齿轮，第一齿轮轴与第二齿轮轴之间通过第一从动齿轮相互配合，第二齿轮轴通过第一从动齿轮与置于第三齿轮轴上端的第二从动齿轮相互配合；第一电机上安装有主动齿轮，第一电机通过主动齿轮与置于第三齿轮轴下端的第二从动齿轮配合使用。这样，包容爪不仅便于辅助苹果采摘，也能够防止采摘后的苹果脱离变式采摘单元，使苹果能够顺利的进入网袋通道，且包容爪本身通过内连杆组、外连杆组构成，外连杆组转动连接于内连杆组上，如此一来能灵活地最大限度地调整采摘爪的包容区间，以适应不同大小品种的水果采摘及树枝交错的实际情况，同时内连杆组、外连杆组以及包容爪与电机之间的活动调节采用齿轮传动，齿轮传动具有传动精度高、传动范围广、工作可靠稳定性好的优点，使用稳定好。进一步完善，第一从动齿轮、第二从动齿轮为不完全齿轮。这样，不完全齿轮其主动轮上的齿数是不完整的，从动轮上的齿数与位置由从动轮的运动与间歇时间确定。当主动轮作单向转动时，从动轮作单向间歇运动。在从动轮的停歇期间，两个齿轮的轮缘各有锁止弧以对从动轮实施定位防止从动轮在此状态下自由运动，如此一来实现了一个电机驱动左右包容爪内的内连杆组和外连杆转动，且两个内连杆组和外连杆之间可分离动作，极大地增加了可调空间。进一步完善，视频辅助单元设有安装于安装座外端上的摄像头固定座，拿捏杆上安装有用于安装放映摄像头拍摄画面的数码产品的安装座。这样，结合摄像头、手机实现采摘爪前端的视频，实现对苹果的辅助定位，使抓取果实更加轻松，同时也避免了采摘者长期仰头工作，有效地降低劳动力，提升采摘效率，安装座便于供手机等具有播放摄像功能的数码产品安装。进一步完善，收集桶设有第一收集桶以及存在于第一收集桶内的第二收集桶，第一收集桶与第二收集桶之间通过滑轨连接，第一收集桶、第二收集桶下端均安装有万向轮，第一收集桶的外端面上安装有拉杆。这样，收集桶如此的设置使得收集桶容积大，单次可以装取相比单桶体多出一倍的数量，且配合万向轮配合拉杆，方便移动被填充满的收集桶，方便省力，使用效果好。进一步完善，第一收集桶的外端面上安装有一对背带。这样，可以将装置背起，方便便携。进一步完善，网袋通道设有安装于变式采摘单元下端的网袋，网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节式苹果辅助采摘装置，包括用于采摘苹果的采摘臂(1)以及用于接收苹果的收集桶(2)，其中采摘臂(1)和收集桶(2)之间通过网袋通道(3)连接，其特征是：所述采摘臂(1)设有拿捏杆(4)以及变式采摘单元(5)，所述变式采摘单元(5)设有安装于拿捏杆(4)上的第一电机(6)，第一电机(6)的外壳上安装有安装座(7)，安装座(7)的上端安装有采摘爪(8)，该采摘爪(8)设有前端采摘部(9)和果梗切断部(10)，所述采摘爪(8)两侧设有转动连接于安装座(7)内且与采摘爪(8)配合使用的包容爪(11)，包容爪(11)通过第一电机(6)驱动；所述拿捏杆(4)上安装有视频辅助单元(12)以及控制变式采摘单元(5)的控制器(13)。

【技术特征摘要】
1.一种可调节式苹果辅助采摘装置，包括用于采摘苹果的采摘臂(1)以及用于接收苹果的收集桶(2)，其中采摘臂(1)和收集桶(2)之间通过网袋通道(3)连接，其特征是：所述采摘臂(1)设有拿捏杆(4)以及变式采摘单元(5)，所述变式采摘单元(5)设有安装于拿捏杆(4)上的第一电机(6)，第一电机(6)的外壳上安装有安装座(7)，安装座(7)的上端安装有采摘爪(8)，该采摘爪(8)设有前端采摘部(9)和果梗切断部(10)，所述采摘爪(8)两侧设有转动连接于安装座(7)内且与采摘爪(8)配合使用的包容爪(11)，包容爪(11)通过第一电机(6)驱动；所述拿捏杆(4)上安装有视频辅助单元(12)以及控制变式采摘单元(5)的控制器(13)。2.根据权利要求1所述的可调节式苹果辅助采摘装置，其特征是：所述前端采摘部(9)设有一对左右分布的固定安装杆(14)，固定安装杆(14)的上端端头上安装有轴座(15)，两轴座(15)之间转动连接有连接轴(16)，其中置于右端的轴座(15)外安装有驱动连接轴(16)转动的第二电机(17)，所述连接轴(16)安装有一排间隔分布的弧形弯杆(18)。3.根据权利要求2所述的可调节式苹果辅助采摘装置，其特征是：所述果梗切断部(10)设有安装于连接轴(16)上的支架(19)，支架(19)内安装有第三电机(20)，第三电机(20)的转轴延伸至支架(19)外，所述第三电机(20)的转轴上安装有切断刀片(21)。4.根据权利要求1所述的可调节式苹果辅助采摘装置，其特征是：所述包容爪(11)设有转动连接于安装座(7)内的内连杆组(22)以及与内连杆组(22)配合使用的外连杆组(23)，所述内连杆组(22)和外连杆组(23)上均插有插杆(24)；所述内连杆组(22)设有两个上下分布的内连杆(22-1)，所述外连杆组(23)设有两个上下分布的外连杆(23-1)，外连杆(23-1)转动连接于内连杆(22-1)的外端头的外侧面上，两内连杆(22-1)之间设有与第一电机(6)配合使用的齿轮部(25)，该齿轮部(25)设有置于最外侧的第一齿轮轴(25-1)、置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓峰，俞涌波，应正平，李云飞，陈樟波，刘飞，姚坤，方继庆，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33