一种菠萝采摘装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种菠萝采摘装置，包括车身单元、采摘单元和控制单元，采摘单元包括：安装框架，与车身单元连接；采摘手爪，可移动地安装于安装框架上；驱动源，与控制单元连接，驱动采摘手爪在初始位置和终止位置之间来回移动；转轴，两端通过扭簧支撑在安装框架上；挡板，安装于转轴上，初始时，限制采摘手爪由初始位置运动至终止位置；及收集板，收集板的一端位于终止位置的下方；其中，随着车身单元的移动，当挡板与菠萝碰触时，挡板由菠萝推动使得转轴绕自身轴线转动，菠萝被采摘手爪采摘后，采摘手爪运动至初始位置，挡板恢复至初始位置。本发明专利技术采用挡板触发的方式判断菠萝是否处于采摘位置，精度高，不会损伤菠萝杆，保证菠萝的多季生长。

A Pineapple Picking Device

【技术实现步骤摘要】
一种菠萝采摘装置
本专利技术涉及农业设备
，尤其涉及一种菠萝采摘装置。
技术介绍
在国内外的研究中，已经实现了部分水果的机械化自动采摘，但针对菠萝的采摘尚未有良好的机械采摘方式。现有技术中公开了一种安装在拖拉机前段的菠萝自动采机，采用圆盘式切刀一次采摘4排的方式对菠萝进行采摘，虽采摘效率高，但是采摘后的菠萝果实上依然会遗留一段果颈，后续仍然要进行加工，仍需人工加工，且实际种植中，成行种植的菠萝在种植密度上无法达到十分精确，且不符合我国目前农业以个体种植为主的情况，成本过于高昂。现有技术中还存在将机器人技术应用到菠萝果实采摘的自动化采摘设备，例如现有技术公开了一种菠萝采摘机械手爪和一种用于菠萝采摘机械手臂末端的采摘执行装置，模拟人类采摘的定位、握紧、拧断、释放、等动作虽采摘精度高，但是采摘效率太低，且对于机械手的定位要求高，花费时间长，无法有效降低成本，并且，通过电子设备判断菠萝的位置存在精度低及处理时间长的问题。再者，以上两种设备都因为采用了大量电子元件，无法在田间完成维修。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种菠萝采摘装置，解决现有技术中通过电子设备判断菠萝位置导致精度低及处理时间长的问题以及现有技术中无法保证切割采摘过程中不伤菠萝植株的问题。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种菠萝采摘装置，包括车身单元、采摘单元和控制单元，所述采摘单元包括：安装框架，与所述车身单元连接；采摘手爪，可移动地安装于所述安装框架上；驱动源，与所述控制单元连接，用于提供动力，可驱动所述采摘手爪在初始位置和终止位置之间来回移动；转轴，两端支撑在所述安装框架上，所述转轴的两端与所述安装框架之间均设有扭簧，用于在所述转轴绕自身轴线转动后复位；挡板，安装于所述转轴上，初始时，所述挡板位于所述初始位置和所述终止位置之间，并且能够限制所述采摘手爪由所述初始位置运动至所述终止位置；及收集板，安装于所述安装框架上，所述收集板的一端位于所述终止位置的下方；其中，随着车身单元的移动，当所述挡板与菠萝碰触时，所述挡板由于菠萝推动使得所述转轴绕自身轴线转动，菠萝被所述采摘手爪采摘后，所述采摘手爪运动至所述初始位置，所述挡板恢复至起始位置。优选地，所述采摘单元还包括差速机构、丝杆和滑块，所述驱动源与所述差速机构连接，所述差速机构与所述丝杆的一端连接，所述丝杆可转动地安装于所述安装框架上，所述滑块与所述丝杆螺纹连接，所述采摘手爪与所述滑块连接。优选地，所述驱动源为第一驱动电机，所述第一驱动电机的电机轴与所述差速机构的输入轴连接，所述差速机构的输出轴与所述丝杆的一端连接。优选地，所述车身单元包括车架和设置于车架底端的车轮。优选地，所述车架包括横杆和两个伸缩竖杆，所述横杆的两端分别由所述伸缩竖杆支撑。优选地，所述伸缩竖杆包括第一支撑杆和第二支撑杆和定位销，所述第二支撑杆为空心杆，套设于所述第一支撑杆上，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上均对应设有若干通孔，所述定位销穿过所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上的通孔。优选地，所述车轮包括驱动轮和万向轮，所述驱动轮安装于所述伸缩竖杆的底端，车架还包括两根短杆，所述短杆与所述竖杆一一对应，所述短杆安装于所述竖杆靠近底端的位置，所述短杆可相对于所述竖杆折叠，所述万向轮安装于所述短杆上。优选地，所述安装框架呈倒U形，包括横板和设置于横板两端的竖板，所述收集板与所述竖板垂直，并相对于水平面呈一定倾角。优选地，还包括收集箱，所述收集箱用于收集从所述收集板滑落的菠萝。本专利技术的有益效果：1)本专利技术在工作时，驱动源工作，并且初始时挡板限制采摘手爪的移动，通过挡板判断菠萝的位置，当菠萝碰触到挡板后，菠萝推动挡板向车身后方运动，采摘手爪能够由初始位置向终止位置移动，当采摘手爪运动至终止位置时，由于收集板的阻挡，采摘手爪将菠萝从菠萝植株上分离并推至收集板上，然后采摘手爪返回至初始位置，挡板回复至起始位置，以此类推下一次采摘。因此，本专利技术不同于现有技术中采用的割取方式采摘菠萝，本专利技术通过采摘手爪的运动以及收集板的阻挡来完成掰取菠萝的工作，类似于人采摘菠萝的方式，不会损伤菠萝杆，保证菠萝的多季生长。2)本专利技术对菠萝的种植密度要求低，通过挡板触发的方式判断菠萝是否处于采摘位置，确保不会因为菠萝种植密度的问题在采摘菠萝的过程中伤害到菠萝，并且精度高。通过挡板感应菠萝采摘，设备易维护。附图说明图1为根据本专利技术实施例的一种菠萝采摘装置的结构示意图。图2为根据本专利技术实施例的车身单元的结构示意图。图3为根据本专利技术实施例的采摘单元(除采摘手爪)的结构示意图。附图标记：1.车架；2.定位销；3.采摘手爪；4.驱动轮；5.万向轮；6.控制单元；7.第二驱动电机；8.滑块；9.丝杆；10.挡板；11.收集板；12.第一驱动电机；13.差速机构。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面首先结合附图具体描述根据本专利技术实施例的一种菠萝采摘装置。请参阅图1至图3，根据本专利技术实施例的一种菠萝采摘装置，包括车身单元、采摘单元、控制单元6和收集单元。具体地，如图2所示，车身单元作为整个采摘装置的支撑并能够沿着地面行走，车身单元包括车架1和设置于车架1底端的车轮。车架1包括横杆和两个伸缩竖杆，所述横杆的两端分别由伸缩竖杆支撑，通过调节伸缩竖杆的高度调节横杆的高度。作为优选，本实施例中的伸缩竖杆包括第一支撑杆和第二支撑杆和定位销2，所述第二支撑杆为空心杆，套设于所述第一支撑杆上，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上均对应设有若干通孔，定位销2用于固定连接第一支撑杆和第二支撑杆，即定位销2穿过所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上的通孔，通过改变定位销2穿过的通孔位置调节伸缩竖杆的高度。第二支撑杆的底端向后弯折呈L型，车架1还包括两根短杆，短杆与第二支撑杆一一对应，短杆的一端安装于所述竖杆靠近底端的位置，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菠萝采摘装置，其特征在于，包括车身单元、采摘单元和控制单元(6)，所述采摘单元包括：安装框架，与所述车身单元连接；采摘手爪(3)，可移动地安装于所述安装框架上；驱动源，与所述控制单元(6)连接，用于提供动力，可驱动所述采摘手爪(3)在初始位置和终止位置之间来回移动；转轴，两端支撑在所述安装框架上，所述转轴的两端与所述安装框架之间均设有扭簧，用于在所述转轴绕自身轴线转动后复位；挡板(10)，安装于所述转轴上，初始时，所述挡板(10)位于所述初始位置和所述终止位置之间，并且能够限制所述采摘手爪(3)由所述初始位置运动至所述终止位置；及收集板(11)，安装于所述安装框架上，所述收集板(11)的一端位于所述终止位置的下方；其中，随着车身单元的移动，当所述挡板(10)与菠萝碰触时，所述挡板(10)由于菠萝推动使得所述转轴绕自身轴线转动，菠萝被所述采摘手爪(3)采摘后，所述采摘手爪(3)运动至所述初始位置，所述挡板(10)恢复至起始位置。

【技术特征摘要】
1.一种菠萝采摘装置，其特征在于，包括车身单元、采摘单元和控制单元(6)，所述采摘单元包括：安装框架，与所述车身单元连接；采摘手爪(3)，可移动地安装于所述安装框架上；驱动源，与所述控制单元(6)连接，用于提供动力，可驱动所述采摘手爪(3)在初始位置和终止位置之间来回移动；转轴，两端支撑在所述安装框架上，所述转轴的两端与所述安装框架之间均设有扭簧，用于在所述转轴绕自身轴线转动后复位；挡板(10)，安装于所述转轴上，初始时，所述挡板(10)位于所述初始位置和所述终止位置之间，并且能够限制所述采摘手爪(3)由所述初始位置运动至所述终止位置；及收集板(11)，安装于所述安装框架上，所述收集板(11)的一端位于所述终止位置的下方；其中，随着车身单元的移动，当所述挡板(10)与菠萝碰触时，所述挡板(10)由于菠萝推动使得所述转轴绕自身轴线转动，菠萝被所述采摘手爪(3)采摘后，所述采摘手爪(3)运动至所述初始位置，所述挡板(10)恢复至起始位置。2.根据权利要求1所述的菠萝采摘装置，其特征在于，所述采摘单元还包括差速机构(13)、丝杆(9)和滑块(8)，所述驱动源与所述差速机构(13)连接，所述差速机构(13)与所述丝杆(9)的一端连接，所述丝杆(9)可转动地安装于所述安装框架上，所述滑块(8)与所述丝杆(9)螺纹连接，所述采摘手爪(3)与所述滑块(8)连接。3.根据权利要求2所述的菠萝采摘装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟傅轩，胡建民，王一芳，杜岩锦，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32