一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器制造技术

本发明专利技术提供一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，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樱桃枝条的表面，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，滚轮在樱桃枝条上转动，旋转切刀将樱桃的果柄切断，樱桃落入收集袋中。

Roller artificial auxiliary non-contact mechanical hand cherry picker

The invention provides a non-contact type mechanical hand device assisted cherry picking roller, 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 of a ladder the shape, surface shape of the long ladder close to the bottom of the groove in the cherry branches, the outer surface of the roller is provided with a U shaped, artificial auxiliary handle, turn on the power switch, the wheel rotates in Cherry branches, rotary cutting The knife cut the fruit handle of cherry and cherry fell 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樱桃采摘器
本专利技术涉及一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，属于农业机械

技术介绍
樱桃含糖量高、含水多，属于浆果，果皮薄，我国的樱桃采摘由六种方式，第一种方式是直接用手从樱桃枝条上采摘，采摘效率低，劳动强度大，第二种方式是采用采摘梳，由于樱桃是含水多、糖分高，采摘时樱桃位于采摘梳的两梳齿之间，动力带动梳齿转动，通过拉拽将樱桃与果柄分离，樱桃果柄的抗拉强度远大于樱桃的抗拉断强度，更大于果皮的耐挤破能力，果柄与樱桃分离时，樱桃的部分果皮或者果肉脱落，脱落处导致樱桃养分流失，梳齿对樱桃果表面的挤压导致表皮受损，表面氧化，影响樱桃的品质，是一种破坏性的采摘，第三种方式是气吸式，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，气吸式决定着气流式的采摘不能实现，第四种方式是夹持式，表面产生相对运动，严重受损伤樱桃的表面，第五种方式是震动敲击式，樱桃下落过程中，受重力的作用损伤外表面，第六种方式是偏心块震动采摘，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樱桃采摘器，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，旋转切刀在贴近樱桃枝条的外表面运动，切断樱桃的果柄和枝条上针刺，樱桃的枝条直径变化时，通过滚轮压缩弹簧，进而带动切刀沿樱桃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樱桃的果柄切断，对樱桃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樱桃采摘器，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樱桃枝条的表面，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樱桃果，松开螺栓调节旋转切刀与樱桃枝条的相对位置，在滚轮的外圆面上设有U形的凹槽，樱桃枝条的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的樱桃枝条，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，将滚轮置于樱桃的枝条上，樱桃枝条的嵌入滚轮的凹槽内，滚轮在樱桃枝条上滚动，当樱桃的枝条直径变化时，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，旋转切刀始终贴近樱桃枝条的表面运动，与樱桃非接触，只与樱桃的果柄和樱桃枝条表面接触，解除对手柄的施加压力，弹簧的作用力将滚轮固定在樱桃枝条上，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，滚轮在樱桃枝条上转动，旋转切刀将樱桃的果柄切断，樱桃落入收集袋中。所述的一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，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2014202986769、2015206720504、2011205523464和201410485185X，采用梳齿式采摘方式，采摘时樱桃位于采摘梳的两梳齿之间，采摘梳的梳齿与樱桃面面接触，梳齿与樱桃表面产生相互挤压力，且樱桃在梳齿表面运动，损伤樱桃表面，损伤的樱桃表面氧化变黑，影响采摘质量和樱桃的商品品质，其次，樱桃果柄的抗拉力远远大于樱桃的抗拉力，樱桃果柄从樱桃上脱落过程中，会对浆果樱桃产生撕拉力，导致樱桃与樱桃果柄连接处的果肉脱落，因樱桃是浆果，樱桃果实中浆液流失，而一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，能够实现变径采摘，切刀在樱桃枝条的外表面运动，切断樱桃的果柄，果柄绝大部分留在果实上，樱桃果实不与切刀接触，两者之间无相对运动，对樱桃表面无损伤，且果柄部分留在樱桃上，现有的采摘技术无法实现，切刀的切割角度通过螺栓调整，樱桃的枝条直径变化时，通过滚轮压缩弹簧，进而带动切刀沿樱桃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樱桃的果柄切断，对樱桃果的表面无挤压作用力，是在樱桃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，均对樱桃的表面施加挤压力，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，气流难以将樱桃从坚韧的果柄上脱离，气流式决定着樱桃的采摘不能实现，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，樱桃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的樱桃，难以顺利夹持，手举式电动剪刀也存在樱桃果柄位于两个剪刀之间，樱桃果丛生，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，震动敲击式，是一种破坏性的采摘，对樱桃树损伤严重，影响数木下一年的生长和产量，偏心块震动采摘，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，实现360度切刀的旋转采摘，由于樱桃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，樱桃的生长年限不同，其果柄的抗拉强度不相同，机器人采摘无法辨别樱桃树生长年龄，樱桃的生长位置，机器手与樱桃总会表面接触，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樱桃的果柄，不直接与樱桃果实的表面接触，采摘效率低，单个采摘，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采摘，切刀与樱桃果实表面无接触，滚轮具有浮动仿形功能，变径采摘，克服了对樱桃的挤压现象，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，切刀沿樱桃枝条的表面运动，切断樱桃的果柄，滚轮具有浮动仿形功能，实现变径运动，切刀倾斜设置，对樱桃果不产生挤压作用。附图说明图1是本专利技术实施例的非接触式机械手樱桃采摘器的结构示意图。其中图中1、手柄2、樱桃枝条3、支撑杆4、伸缩杆5、弹簧6、滚轮7、旋转切刀8、连杆9、螺栓。具体实施方式实施例。一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，包括手柄1、支撑杆3、弹簧5、采摘器和收集袋，在手柄1上固定安装弹簧、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、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樱桃采摘器，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）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樱桃枝条（2）的表面，松开螺栓（9）调节旋转切刀（7）与樱桃枝条（2）的相对位置，在滚轮（6）的外圆面上设有U形的凹槽，樱桃枝条（2）的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的樱桃枝条（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）置于樱桃的枝条上，樱桃枝条（2）的嵌入滚轮（6）的凹槽内，滚轮（6）在樱桃枝条（2）上滚动，当樱桃的枝条直径变化时，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）始终贴近樱桃枝条（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）固定在樱桃枝条（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）在樱桃枝条（2）上转动，旋转切刀（7）将樱桃的果柄切断，樱桃落入收集袋中。...

【技术特征摘要】
1.一种滚轮人工辅助非接触式机械手樱桃采摘器，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）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樱桃枝条（2）的表面，松开螺栓（9）调节旋转切刀（7）与樱桃枝条（2）的相对位置，在滚轮（6）的外圆面上设有U形的凹槽，樱桃枝条（2）的置于U形的凹槽中，田间作业时，一只手握住要采摘的樱桃枝条（...

【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