一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器制造技术

本发明专利技术提供一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，包括手柄、支撑杆、弹簧、采摘器和收集袋，在手柄上固定安装弹簧、支撑杆和采摘器，支撑杆安装在手柄上，且与手柄铰接，采摘器由滚轮、伸缩杆、弹簧和旋转切刀组成，弹簧为压簧，伸缩杆的一端与滚轮联接，另一端贯穿弹簧和手柄上设置的通孔并与手柄联接，连杆的一端通过螺栓固定在伸缩杆上，连杆的另一端通过螺栓与旋转切刀联接，旋转切刀的刀刃呈梯形状，梯形状的长底边贴近杏枝条的表面，在滚轮的外圆面上设有U形的凹槽，人工辅助手柄，打开电源开关，滚轮在杏枝条上转动，旋转切刀将杏的果柄切断，杏落入收集袋中。

Roller artificial auxiliary non-contact mechanical hand apricot picking device

The invention provides a non-contact type mechanical hand picker roller apricot artificial auxiliary, which comprises a handle, a supporting rod, a spring, picking and collecting bag, the handle is fixedly provided with a spring, a supporting rod and picking device, the supporting rod is installed on the handle, and the handle is hinged, picking device is composed of a roller, a telescopic rod, the spring and the rotating cutter, spring spring, one end of the telescopic rod is connected with the roller, the other end is provided with through holes through the spring and the handle and the handle is connected, one end of the connecting rod is fixed on a telescopic rod through the connecting rod bolt, the other end of the bolt is connected with the rotary cutter, rotary cutter blade a ladder shaped surface, ladder shaped long edge close to the apricot branch, groove in the outer surface of the roller is provided with a U shaped, artificial auxiliary handle, turn on the power switch, the wheel rotates in Apricot Branches, rotary cutter Cut off the fruit handle of apricot, and apricot falls into the collecting bag.

【技术实现步骤摘要】
一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器
本专利技术涉及一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，属于农业机械

技术介绍
杏是一种半浆果，果肉多汁，外表皮碰伤和摔伤后表面氧化变黑，采摘时尽量避免损伤外表皮，国内外的杏采摘由多种方式，第一种方式是人工用手直接抓取杏，杏与果柄分离，每次抓取1-3个杏，采摘效率低，劳动强度大，第二方式是梳齿式，采摘时杏位于采摘梳的两梳齿之间，采摘梳的梳齿与杏面面接触，梳齿与杏表面产生相互挤压力，且杏在梳齿表面运动，损伤杏表面，损伤的杏表面氧化变黑，影响采摘质量和杏的商品品质，第三方式是气吸震动式，高强度气流作用于果树之上，气流使果树摇动，果实通过自身的重量以及空气的冲击下落，在下落过程中，产生加速度，落地时相互碰撞，损伤外表皮，第四方式是摇震式，通过偏心四杆机构的往复运动与果实刚性连接，强行使杏脱落，第五方式是震动敲击式，是一种破坏性的采摘，对杏树损伤严重，影响数木下一年的生长和产量，偏心块摇震采摘，是震动敲击式的一种变形。
技术实现思路
一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，适合于浆果采摘，包括手柄、支撑杆、弹簧、采摘器和收集袋，手柄上设有弹簧、支撑杆和采摘器，支撑杆与手柄铰接，旋转切刀在动力的带动下旋转，旋转切刀在贴近杏枝条的外表面运动，切断杏的果柄和枝条上针刺，杏的枝条直径变化时，通过滚轮压缩弹簧，进而带动切刀沿杏枝条表面的直线平行方向运动，但旋转切刀的切割角度不变，通过旋转切刀的刀刃将杏的果柄切断，对杏果的表面无挤压作用力。其技术方案为：一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，包括手柄、支撑杆、弹簧、采摘器和收集袋，在手柄上固定安装弹簧、支撑杆和采摘器，支撑杆安装在手柄上，且与手柄铰接，采摘器由滚轮、伸缩杆、弹簧、旋转切刀和收集袋组成，弹簧为压簧，伸缩杆的一端与滚轮联接，另一端贯穿弹簧和手柄上设置的通孔并与手柄联接，连杆的一端通过螺栓固定在伸缩杆上，连杆的另一端通过螺栓与旋转切刀联接，旋转切刀的刀刃呈梯形状，梯形状的长底边贴近杏枝条的表面，梯形状的结构便于切削后果柄以及果针沿曲面抛洒，旋转切刀转动时不因切削物粘附堆积，影响采摘效率进而损伤杏果，松开螺栓调节旋转切刀与杏枝条的相对位置，在滚轮的外圆面上设有U形的凹槽，杏枝条的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的杏枝条，另一只手对采摘器的手柄施加压力，手柄克服弹簧的压力绕支撑杆上的铰接点转动，带动滚轮和旋转切刀张开，将滚轮置于杏的枝条上，杏枝条的嵌入滚轮的凹槽内，滚轮在杏枝条上滚动，当杏的枝条直径变化时，对滚轮施加作用力，滚轮具有浮动仿形功能，压缩伸缩杆上设置的弹簧，进而带动旋转切刀运动，旋转切刀始终贴近杏枝条的表面运动，与杏非接触，只与杏的果柄和杏枝条表面接触，解除对手柄的施加压力，弹簧的作用力将滚轮固定在杏枝条上，打开电源开关，微型直流调速电机带动旋转切刀旋转，人工辅助手柄，滚轮在杏枝条上转动，旋转切刀将杏的果柄切断，杏落入收集袋中。所述的一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，滚轮和切刀成对设置，滚轮可错位设置，不在同一条铅垂线上排列。专利2014104860098、论文《杏震动采收关键因素研究与实验分析》，采摘时杏位于采摘梳的两梳齿之间，采摘梳的梳齿与杏面面接触，梳齿与杏表面产生相互挤压力，且杏在梳齿表面运动，损伤杏表面，损伤的杏表面氧化变黑，影响采摘质量和杏的商品品质，其次，杏果柄的抗拉力远远大于杏的抗拉力，杏果柄从杏上脱落过程中，会对杏产生撕拉力，导致杏与杏果柄连接处的果肉脱落，因杏是浆果，杏果实中浆液流失，果肉收缩，失去光泽，重量减轻，最理想的采摘是果柄部分留在杏的果实上，一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，能够实现变径采摘，切刀在杏枝条的外表面运动，切断杏的果柄，果柄绝大部分留在果实上，杏果实不与切刀接触，两者之间无相对运动，对杏表面无损伤，且果柄部分留在杏上，现有的采摘技术无法实现，杏的枝条直径变化时，通过滚轮压缩弹簧，进而带动切刀沿杏枝条表面的直线平行方向运动，但切刀的切割角度不变，只能通过切刀的尖端的刀刃将杏的果柄切断，对杏果的表面无挤压作用力，在杏枝条上的一种滚动非接触式采摘，结构不同，原理上不同，滚轮和切刀也可采用单个设置，也可以两个组合在一起使用，灵活方便，另外，机械采摘精确定位难度较大，人工采摘效率低，本申请采摘刀沿枝条表面平行运动，将果柄切断，滚轮在枝条上运动，实现变径采摘，其它形式的梳摘、柔性采摘、夹持采摘，均对杏的表面施加挤压力，产生相对运动，只能在一个平面上采摘，而气吸式采摘，气流不能进入簇拥丛生的果实之间、即使气流量加大，气吸式根本无法实现采摘，气流难以将杏从坚韧的果柄上脱离，气流式决定着杏的采摘不能实现，夹持式采摘，用手高举采摘杆，杆的重心位于中上部，手长时间高举采摘杆产生抖动，视线出现偏差，定位不准确，采摘效率低，杏在枝条生长角度各不相同，通过旋转夹持，动态的旋转指去夹持静态且角度不同和不同形状的的杏，难以顺利夹持，手举式电动剪刀，使杏果柄位于两个剪刀之间，杏的果实丛生，每一个生长的角度不同，每次只能剪切一个，存在精准定位技术问题，劳动强度大，气吸震动式，高强度气流作用于果树之上，气流使果树摇动，果实通过自身的重量以及空气的冲击下落，在下落过程中，产生加速度，落地时相互碰撞，损伤外表皮，摇震式，通过偏心四杆机构的往复运动与果实刚性连接，强行使杏脱落，震动敲击式，是一种破坏性的采摘，对杏树损伤严重，影响数木下一年的生长和产量，偏心块摇震采摘，是震动敲击式的一种变形，而本申请在向前运动的同时，滚轮也同时能实现在枝条上旋转，所有的杏都生长在枝条上，不管是侧枝还是侧枝上的，由果柄与枝条联接，实现360度切刀的旋转采摘，由于杏在枝条的生长角度不一致，机器人的手指在采摘方面无论如何也代替不了人，机器人的手指是由金属材料制成的多关节机构，没有形象思维，只是执行机械动作，而果实的采摘没有规律的，不可能沿规定的程序执行，而人是有思维和感知的动物，杏的生长年限不同，其果柄的抗拉强度不相同，机器人采摘无法辨别杏树生长年龄、杏的生长位置，机器手与杏总会表面接触，产生夹持力，夹持部位不同，出现滑移，夹持不紧，这一点不容置疑，人工采摘可以用剪刀剪断杏的果柄，不直接与杏果实的表面接触，采摘效率低，单个采摘，杏在枝条上的生长没有规律可循，不可能生长同一个平面上，高低错落不一，杏在枝条上的生长位置不同，每个果穗的杏数量不同，且簇拥成穗，导致每个果穗的杏生长不在同一个平面上，即使实施机械修剪，机械采摘也难以实现，机械采摘无非采用剪刀或旋转刀直接切断杏的枝条，机械采摘只能沿同一个平面采摘，机器人目前做不到，而本申请恰恰利用这一点，通过滚轮在枝条滚动，直接剪断果柄，非接触机械手一次实现多个果穗的采摘，即两个以上的果穗采摘，对称的切刀，切刀与杏果实表面无接触，滚轮具有浮动仿形功能，变径采摘，克服了对杏的挤压现象，机器人目前做不到，现有的技术方案与本申请的技术方案原理上、结构上不同，细节决定技术方案的成败。本专利技术具有以下优点。1、体积小、重量轻，既适应于主干采摘，也适应于侧枝侧枝，操作方便。2、采摘速度快，效率高，切刀沿杏枝条的表面运动，切断杏的果柄，滚轮具有浮动仿形功能，实现变径运动，对杏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，包括手柄（1）、支撑杆（3）、弹簧（5）、采摘器和收集袋，其特征在于：在手柄（1）上固定安装弹簧（5）、支撑杆（3）和采摘器，支撑杆（3）安装在手柄（1）上，且与手柄（1）铰接，采摘器由滚轮（6）、伸缩杆（4）、弹簧（5）和旋转切刀（7）和收集袋组成，弹簧（5）为压簧，伸缩杆（4）的一端与滚轮（6）联接，另一端贯穿弹簧（5）和手柄（1）上设置的通孔并与手柄（1）联接，连杆（8）的一端通过螺栓（9）固定在伸缩杆（4）上，连杆（8）的另一端通过螺栓（9）与旋转切刀（7）联接，旋转切刀（7）的刀刃呈梯形状，梯形状的长底边贴近杏枝条（2）的表面，松开螺栓（9）调节旋转切刀（7）与杏枝条（2）的相对位置，在滚轮（6）的外圆面上设有U形的凹槽，杏枝条（2）的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的杏枝条（2），另一只手对采摘器的手柄（1）施加压力，手柄（1）克服弹簧（5）的压力绕支撑杆（3）上的铰接点转动，带动滚轮（6）和旋转切刀（7）张开，将滚轮（6）置于杏的枝条上，杏枝条（2）的嵌入滚轮（6）的凹槽内，滚轮（6）在杏枝条（2）上滚动，当杏的枝条直径变化时，对滚轮（6）施加作用力，滚轮（6）具有浮动仿形功能，压缩伸缩杆（4）上设置的弹簧（5），进而带动旋转切刀（7）运动，旋转切刀（7）始终贴近杏枝条（2）的表面运动，解除对手柄（1）的施加压力，弹簧（5）的作用力将滚轮（6）固定在杏枝条（2）上，打开电源开关，旋转切刀（7）旋转，人工辅助手柄（1），滚轮（6）在杏枝条（2）上转动，旋转切刀（7）将杏的果柄切断，杏落入收集袋中。...

【技术特征摘要】
1.一种滚轮人工辅助非接触式机械手杏采摘器，包括手柄（1）、支撑杆（3）、弹簧（5）、采摘器和收集袋，其特征在于：在手柄（1）上固定安装弹簧（5）、支撑杆（3）和采摘器，支撑杆（3）安装在手柄（1）上，且与手柄（1）铰接，采摘器由滚轮（6）、伸缩杆（4）、弹簧（5）和旋转切刀（7）和收集袋组成，弹簧（5）为压簧，伸缩杆（4）的一端与滚轮（6）联接，另一端贯穿弹簧（5）和手柄（1）上设置的通孔并与手柄（1）联接，连杆（8）的一端通过螺栓（9）固定在伸缩杆（4）上，连杆（8）的另一端通过螺栓（9）与旋转切刀（7）联接，旋转切刀（7）的刀刃呈梯形状，梯形状的长底边贴近杏枝条（2）的表面，松开螺栓（9）调节旋转切刀（7）与杏枝条（2）的相对位置，在滚轮（6）的外圆面上设有U形的凹槽，杏枝条（2）的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的杏...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂海燕，郭志东，
申请(专利权)人：淄博职业学院，
类型：发明
国别省市：山东,37