旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，解决了现有技术中多果实桔子采摘效率低、容易破坏果实的问题。该设备包括底座，底座上设有啮合齿轮旋转装置，啮合齿轮旋转装置上设有俯仰机械臂装置，俯仰机械臂装置上设有伸缩机械臂装置，伸缩机械臂装置的前端设有分离采摘执行装置，分离采摘执行装置包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴、第一连架，第二支撑轴和第二连架，第一支撑轴固定于伸缩机械臂装置上；第二支撑轴上设有旋转辊子，旋转辊子上固定有弯曲梳状齿和直角挡果板，旋转辊子以弯曲梳状齿在前、直角挡果板在后的方向旋转，直角挡果板上开有导槽，导槽内设有往复直线滑动的刀架，刀架上固定有若干刀片。

【技术实现步骤摘要】
旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备
本技术涉及采摘设备
，特别是指一种结构简单、使用方便的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备。
技术介绍
柑橘属芸香科下属植物，性喜温暖湿润气候，耐寒性较柚、酸橙、甜橙稍强。芸香科柑橘亚科分布在北纬16°～37°之间。是热带、亚热带常绿果树(除枳以外)，用作经济栽培的有3个属：枳属、柑橘属和金柑属。桔子常与柑子一起被统称为柑橘，颜色鲜艳，酸酸可口，是日常生活中最常见的水果之一。桔子富含维生素C与柠檬酸，前者具有美容作用，后者则具有消除疲劳的作用；桔子内侧薄皮含有膳食纤维及果胶，可以促进通便，并且可以降低胆固醇；橘皮苷可以加强毛细血管的韧性，降血压，扩张心脏的冠状动脉，故桔子是预防冠心病及动脉硬化的食品，研究证实，食用柑橘可以降低沉积在动脉血管中的胆固醇，有助于使动脉粥样硬化发生逆转；在鲜柑橘汁中，有一种抗癌功能很强的物质“诺米灵”，它能使致癌化学物质分解，抑制和阻断癌细胞的生长，能使人体内除毒酶的功能成倍提高，阻止致癌物对细胞核的损伤，保护基因的完好；富含维生素C与柠檬酸，前者具有美容作用，后者则具有消除疲劳的作用。在我国广大的乡村，农业生产广泛采取多种经营，经济作物特别是水果的大量生产和投放市场，丰富了人民的膳食品种，提高了人民的生活质量。桔子是南方最具特色的喜温喜湿耐寒水果之一，也是品质优良、营养丰富、大众喜爱的一种水果。但是，由于其生长环境及生长形态等原因，桔子的大面积、高效率采摘一直是个难以解决的问题，并且桔子枝叶茂密，小枝较多通常有刺，故不利于手工采摘，果农采摘效率一直无法提升。由于桔子具有成簇生长的特性，所以对桔子进行单个采摘不可行，这样不单单采摘效率会下降，且会增大采摘定位的难度。而且桔子的采摘过程中不能破坏其果蒂附近的桔子果皮，否则后期对于桔子的储藏、包装和售卖都会产生一定影响，这就要求在采摘过程中不能采取生拽，扭转，拉扯等暴力方式。传统的气压机械手臂和移动剪刀装置、果蔬采摘机器人的末端执行器也存在着对桔子果实保护不当、采摘效率低、采摘过程繁琐等一系列问题，而且桔子采摘机械手部分设计过于简单，难以适应桔子果实多方位复杂分布的情况。对于农民来说，如果桔子辅助采摘工具不能很好地提高采摘效率，并且在采摘过程中保护桔子外皮，那么该装置将会失去实际的使用价值。
技术实现思路
本技术提出一种旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，解决了现有技术中多果实桔子采摘效率低、容易破坏果实的问题。本技术的技术方案是这样实现的：旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，包括底座，所述底座上设有可在水平面内旋转的啮合齿轮旋转装置，所述啮合齿轮旋转装置上设有可调节高度的俯仰机械臂装置，所述俯仰机械臂装置上设有长度可调的伸缩机械臂装置，所述伸缩机械臂装置的前端设有分离采摘执行装置，所述分离采摘执行装置通过缓冲减速收集装置与放置于底座上的储物箱连通；所述分离采摘执行装置包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴、第一连架，第二支撑轴和第二连架，所述第一支撑轴固定于所述伸缩机械臂装置上，所述缓冲减速收集装置的末端位于矩形区域下方；所述第二支撑轴上设有由第一电机驱动的旋转辊子，所述旋转辊子上固定有沿其轴向方向延伸的弯曲梳状齿和直角挡果板，所述旋转辊子以弯曲梳状齿在前、直角挡果板在后的方向旋转，所述直角挡果板上开有沿旋转辊子轴向方向延伸的导槽，所述导槽内设有往复直线滑动的刀架，所述刀架上固定有若干刀片。作为一种优选的实施方式，所述直角挡果板上开有若干V形开口，所述直角挡果板上还设有位于所述导槽背面的弹性运动换向盖，所述弹性运动换向盖通过两侧的耳状法兰卡接在所述直角挡果板的V形开口上，所述刀架固定于所述弹性运动换向盖上；所述弹性运动换向盖上开有矩形槽，所述矩形槽内设有由第二电机驱动旋转的偏心转子，所述偏心转子旋转所扫过的轨迹外圆直径大于所述矩形槽的宽度，同时小于所述矩形槽的长度。作为一种优选的实施方式，所述弯曲梳状齿的平行齿间间距为2-3cm，所述刀片为齿刃刀片。作为一种优选的实施方式，所述伸缩机械臂装置包括平行布置的左小臂和右小臂，所述左小臂和右小臂之间设有与其平行的丝杠，所述丝杠的两侧还设有伸缩左小臂和伸缩右小臂，所述左小臂与伸缩左小臂之间、所述右小臂与伸缩右小臂之间均通过抽屉滑轨实现相对直线滑动，所述第一支撑轴固定于所述伸缩左小臂和伸缩右小臂上；所述左小臂和右小臂的前端固定有用于承托所述丝杠的丝杠支座，所述左小臂和右小臂的后端还固定有用于驱动所述丝杠旋转的第三电机，所述丝杠上套设有与其配合的滚珠连接件，所述滚珠连接件与伸缩左小臂、伸缩右小臂之间固定连接。作为一种优选的实施方式，所述俯仰机械臂装置包括固定设置的左挡板和右挡板，所述右挡板上固定有第四电机，所述左挡板和右挡板之间设有由第四电机驱动的曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构与所述右小臂的后端铰接连接；所述俯仰机械臂装置还包括分别固定于左挡板、右挡板上的左大臂、右大臂，所述左大臂和右大臂之间平行设置，所述右小臂的中间部位铰接连接于所述右大臂的上端。作为一种优选的实施方式，所述底座上通过竖直的多根支撑柱固定有下底盘，所述啮合齿轮旋转装置包括水平固定于所述下底盘上的中心齿轮，所述中心齿轮的外周设有与其啮合的行星齿轮，所述行星齿轮的上表面和下表面均固定有回转支承轴承，上方的回转支撑轴承上固定有上底盘，下方的回转支撑轴承与所述下底盘接触；所述左挡板和右挡板固定于所述上底盘上，所述上底盘上还固定有驱动所述行星齿轮旋转的第五电机。作为一种优选的实施方式，所述缓冲减速收集装置包括位于矩形区域下方的果实收集盘，所述果实收集盘通过弹簧连接有果实运输网道，所述果实运输网道向下延伸至所述储物箱；所述果实收集盘的宽度、弹簧的内径沿果实的运动方向逐渐减小，所述果实依次经过果实收集盘、弹簧的内腔、果实运输网道，到达所述的储物箱。作为一种优选的实施方式，所述果实运输网道的入口内部处还设有位于同一横截面上的一圈毛刷。作为一种优选的实施方式，所述伸缩左小臂和伸缩右小臂上还设有朝向所述旋转辊子的摄像头。采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：(1)能够实现桔子采摘过程中桔子与果把的有序梳理分离，果把被直接剪切断，而且保证了剪切分离过程中不伤害桔子果皮，且可实现一次性摘果个数的调节；(2)本技术具有整体重量小、性价比高、便于灵活操作和移动的特性，并且同时具有视觉和智能操作的能力，可在大范围果区移动，改变摘取对象，提高了工作效率，满足了目前对轻型摘果装置的需求；(3)本技术顶端采用梳状齿采摘装置，使桔子大致均匀分布在各个齿隙，减弱了团簇桔子果实间的相互挤压损伤，利用梳状机构降低了对桔子枝干的缠绕破坏，在减速电机的带动下，实现梳状齿机构的转动，最终实现果实与果茎的分离；(4)采用一种滚珠丝杠与连杆相结合的机械手伸缩机构，通过控制电机的旋转，实现机械手臂的伸缩移动，满足对不同高度果树果实的采摘要求，保证了采摘效率；(5)本技术在果实收集方面采用缓冲减速收集装置，该装置可与掉落下的桔子果实相接触，实现慢速沿收集装置的滚落，最大限度的降低了对桔子的损伤，实现有效的收集，保证了经济收益。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，其特征在于：包括底座，所述底座上设有可在水平面内旋转的啮合齿轮旋转装置，所述啮合齿轮旋转装置上设有可调节高度的俯仰机械臂装置，所述俯仰机械臂装置上设有长度可调的伸缩机械臂装置，所述伸缩机械臂装置的前端设有分离采摘执行装置，所述分离采摘执行装置通过缓冲减速收集装置与放置于底座上的储物箱连通；所述分离采摘执行装置包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴、第一连架，第二支撑轴和第二连架，所述第一支撑轴固定于所述伸缩机械臂装置上，所述缓冲减速收集装置的末端位于矩形区域下方；所述第二支撑轴上设有由第一电机驱动的旋转辊子，所述旋转辊子上固定有沿其轴向方向延伸的弯曲梳状齿和直角挡果板，所述旋转辊子以弯曲梳状齿在前、直角挡果板在后的方向旋转，所述直角挡果板上开有沿旋转辊子轴向方向延伸的导槽，所述导槽内设有往复直线滑动的刀架，所述刀架上固定有若干刀片。

【技术特征摘要】
1.旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，其特征在于：包括底座，所述底座上设有可在水平面内旋转的啮合齿轮旋转装置，所述啮合齿轮旋转装置上设有可调节高度的俯仰机械臂装置，所述俯仰机械臂装置上设有长度可调的伸缩机械臂装置，所述伸缩机械臂装置的前端设有分离采摘执行装置，所述分离采摘执行装置通过缓冲减速收集装置与放置于底座上的储物箱连通；所述分离采摘执行装置包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴、第一连架，第二支撑轴和第二连架，所述第一支撑轴固定于所述伸缩机械臂装置上，所述缓冲减速收集装置的末端位于矩形区域下方；所述第二支撑轴上设有由第一电机驱动的旋转辊子，所述旋转辊子上固定有沿其轴向方向延伸的弯曲梳状齿和直角挡果板，所述旋转辊子以弯曲梳状齿在前、直角挡果板在后的方向旋转，所述直角挡果板上开有沿旋转辊子轴向方向延伸的导槽，所述导槽内设有往复直线滑动的刀架，所述刀架上固定有若干刀片。2.如权利要求1所述的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，其特征在于：所述直角挡果板上开有若干V形开口，所述直角挡果板上还设有位于所述导槽背面的弹性运动换向盖，所述弹性运动换向盖通过两侧的耳状法兰卡接在所述直角挡果板的V形开口上，所述刀架固定于所述弹性运动换向盖上；所述弹性运动换向盖上开有矩形槽，所述矩形槽内设有由第二电机驱动旋转的偏心转子，所述偏心转子旋转所扫过的轨迹外圆直径大于所述矩形槽的宽度，同时小于所述矩形槽的长度。3.如权利要求2所述的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，其特征在于：所述弯曲梳状齿的平行齿间间距为2-3cm，所述刀片为齿刃刀片。4.如权利要求1所述的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，其特征在于：所述伸缩机械臂装置包括平行布置的左小臂和右小臂，所述左小臂和右小臂之间设有与其平行的丝杠，所述丝杠的两侧还设有伸缩左小臂和伸缩右小臂，所述左小臂与伸缩左小臂之间、所述右小臂与伸缩右小臂之间均通过抽屉滑轨实现相对直线滑动，所述第一支撑轴固定于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏转，陈向阳，谢伟东，龙航，刘林林，谭继文，彭子龙，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37