草莓采摘设备制造技术

本发明专利技术公开了一种草莓采摘设备，包括布置有至少一个采摘组件的安装架，每一采摘组件均包括两个安装座，每一安装座均滑动安装在安装架上，在每一安装座上均连接有驱动其做直线滑动的第一驱动装置，在每一安装座上均铰接有连接臂，两个连接臂的另一端通过交汇块铰接，在交汇块上固定有与安装座滑动方向垂直的导杆，在导杆上活套有滑套，在滑套上铰接有两根连杆，两根连杆的另一端分别与两根连接臂铰接，在交汇块远离安装架的一端铰接有俯仰臂，在俯仰臂上连接有驱动其做俯仰运动的第二驱动装置，在俯仰臂远离交汇块的一端安装有采摘爪。从而提供了一种结构精巧、响应快、适应性强、节能环保、使用方便的草莓采摘设备。

Strawberry picking equipment

The invention discloses a strawberry picking device, including the arrangement of at least one picking component mounting frame, each picking module includes the installation of two seats, each seat are installed slidably mounted on the mounting frame in each mounting seat is connected with the driving linear sliding first driving device and in each seat are hinged with the connecting arm, two arm connected with the other end of the intersection of hinged at the intersection, block and the guide rod are fixed on the mounting seat is perpendicular to the direction of sliding on the guide rod, a sliding sleeve in the loop, the sliding sleeve is hinged with two connecting rods, two connecting rods the other end of the connecting arm is hinged with the two, a pitching arm in the end intersection blocks away from the mounting rack is connected with a driving arm pitching in the pitching motion of the second driving device in the pitching arm away from the intersection block is provided with a picking claw. It provides a kind of strawberry picking equipment with exquisite structure, fast response, strong adaptability, energy saving and environmental protection and convenient use.

【技术实现步骤摘要】
草莓采摘设备
本专利技术属于农用机械领域，具体地讲，特别涉及一种草莓采摘设备。
技术介绍
传统的草莓采摘完全依靠人工劳作，劳动强度大、效率低。随着生活水平的提高，草莓的种植量显著增加，人工采摘的方式已经无法满足及时、高效、大量的草莓采摘需求。近年来，国内外学者针对草莓采摘设备进行了大量的研究开发，也设计了各种各样的草莓采摘设备。这些草莓采摘设备主要是利用图像识别确定待采摘草莓的位置，然后利用采摘机构进行采摘。其中图像识别确定位置的技术已经相当成熟，各种草莓采摘机构的区别主要集中在针对不同的种植方式、不同的田垄，设计不同的采摘机构，或者开发适用多种种植方式的采摘机构。目前，较为切实可行的草莓采摘机构均采用三轴坐标系移动辅助旋转运动的方式，诸如申请号201210037967.8的专利技术专利就公开了这样一种草莓采摘机器人。这样的大型草莓采摘机器人占用空间大、整体质量大，对空间和电源功率的要求高，需要布置电缆提供交流电，在较小规模的田间根本无法实现；并且能耗高、不利于节能环保，成本高，对于大部分果农而言性价比很低。也有小型的草莓采摘机器人供小规模农场使用，但是这些小型采摘机器人仅适用于高架种植的草莓，诸如申请号为201520042814.1的技术专利就公开了这样一种草莓采摘机器人，对于较低田垄种植的草莓，无法进行采摘。事实上，为了控制成本，大多数小规模的农场仍然将草莓种植在较低的田垄上，现有的草莓采摘机构并不能满足这种种植方式的机械化采摘。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构精巧、响应快、适应性强、节能环保、使用方便的草莓采摘设备。本专利技术的技术方案如下：一种草莓采摘设备，包括水平的安装架，在所述安装架上布置有至少一个采摘组件，每一所述采摘组件均包括两个并排的安装座，每一所述安装座均滑动安装在安装架上，在每一安装座上均连接有第一驱动装置，在第一驱动装置的作用下对应的安装座沿安装架做直线滑动；在每一所述安装座上均铰接有连接臂，两个所述连接臂的另一端通过交汇块铰接在一起，在所述交汇块上固定有导杆，所述导杆的长度方向与安装座的滑动方向垂直，在所述导杆上活套有滑套，在所述滑套上铰接有两根连杆，两根所述连杆的另一端分别与两根连接臂铰接，当所述安装座滑动时，两根所述连接臂张合，促使所述交汇块靠近或者远离安装架；在所述交汇块远离安装架的一端铰接有俯仰臂，在所述俯仰臂上连接有第二驱动装置，在第二驱动装置的作用下，所述俯仰臂做俯仰运动；在所述俯仰臂远离交汇块的一端安装有采摘爪。本专利技术将两个连接臂铰接构成并联臂，利用安装座的移动来驱动并联臂的张合，从而实现采摘爪的伸缩，利用俯仰臂的俯仰实现采摘点高度的变化，从而提供了一种结构紧凑、小巧的草莓采摘设备，只需要搭载电池作为电源即可驱动，不仅能耗低、有利于节能环保，而且不需要布置电缆，便于在田垄间进行移动采摘作业。并且，相对于现有通过多个丝杆螺母机构构成的三轴坐标系位移系统，并联臂的响应及时、动作快、定位精准，显著地提高了采摘效率。再则，由于整机结构小巧、质量轻，使用也更加灵活，对于低田垄，可以在安装架上设置车轮，在田间直接手推移动进行采摘作业；对于较高的田垄，可以在安装架下方设置支撑架和车轮来进行高位采摘，从而适用于各种种植方式的草莓采摘作业。在具体结构设计上，在并联臂的交汇块上固定导杆，并设置连杆铰接在连接臂与滑套之间，在连接臂随安装座的移动发生转动时，利用导杆和连杆避免交汇块也发生转动，从而确保交汇块上的俯仰臂始终与安装座的滑动方向垂直。实际使用中，先通过图像采集确定草莓的位置，然后通过控制系统计算确定各个驱动装置的动作，即可进行采摘。所述采摘爪包括一端铰接在一起的两个手指，在其中一个手指的内侧固定有上下并排的刀片和第一橡胶条，所述第一橡胶条位于刀片下方，在另一手指的内侧固定有刀块和第二橡胶条，所述刀块正对刀片布置，所述第二橡胶条与第一橡胶条相对布置；在采摘爪的至少一个手指上连接有第三驱动装置，在第三驱动装置的作用下，两个所述手指的自由端张合；并且，当两个手指的自由端闭合时，所述第一橡胶条和第二橡胶条先闭合，所述刀块与刀片后闭合。所述采摘爪的结构简单，实际使用中，采摘爪的两个手指闭合时，第一橡胶条和第二橡胶条先闭合将草莓柄夹持住，然后刀片与刀块闭合将草莓柄切断实现采摘。在所述安装架上固定有并排的两条滑轨，在每一所述安装座底部均固定有与两条滑轨滑动配合的滑块，所述安装座通过滑轨和滑块滑动安装在安装架上。安装座在安装架上的滑动安装结构简单、可靠。所述第一驱动装置包括电机，所述电机固定在对应的安装座上，在电机的输出轴上固套有齿轮，在所述安装架上固定有与滑轨平行的齿条，每一所述电机上的齿轮均与齿条啮合，当电机转动时，所述安装座沿滑轨移动。第一驱动装置的结构简单、装配操作简单、传动响应及时。在所述安装架上还固定有与安装座一一对应的限位开关。这样设置与安装座一一对应的限位开关，利用限位开关对对应安装座的运动基准点和位移进行确定，从而便于控制系统确定交汇件的位置，再结合俯仰臂的运动，从而确定采摘爪的位置。在所述安装架上还布置有与采摘组件一一对应的图像采集组件，每一所述图像采集组件均包括两个摄像头，该两个摄像头固定在安装架上。便于获取草莓的位置，结合控制系统的算法，最终实现自动采摘。所述采摘组件有两个，两个采摘组件的采摘爪分别位于安装架的两侧。便于对左右两侧的田垄同时进行采摘，有利于进一步提高采摘效率。所述滑套由直线轴承构成。在所述安装架上安装有车轮，在所述安装架的其中一端固定有竖向的连接架，在所述连接架上固定有左右两个把手。使用方便。有益效果：本专利技术通过将两个连接臂铰接构成并联臂，利用安装座的移动来驱动并联臂的张合，从而实现采摘爪的伸缩，利用俯仰臂的俯仰实现采摘点高度的变化，从而提供了一种结构精巧、响应快、适应性强、节能环保、使用方便的草莓采摘设备，具有构思巧妙、生产容易和生产成本低等特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术的结构示意图。图2为采摘组件的结构示意图。图3为图1的J部放大图。图4为图3的K部放大图。附图标记：安装架1、滑轨2、齿条3、安装座4、限位开关5、连接架6、把手7、车轮8、连接臂9、导杆10、连杆11、交汇块12、俯仰臂13、手指14、电机15、滑套16、第一橡胶条17、刀片18、第二橡胶条19、刀块20、摄像头21。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，因此不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种草莓采摘设备，其特征在于：包括水平的安装架(1)，在所述安装架(1)上布置有至少一个采摘组件，每一所述采摘组件均包括两个并排的安装座(4)，每一所述安装座(4)均滑动安装在安装架(1)上，在每一安装座(4)上均连接有第一驱动装置，在第一驱动装置的作用下对应的安装座(4)沿安装架(1)做直线滑动；在每一所述安装座(4)上均铰接有连接臂(9)，两个所述连接臂(9)的另一端通过交汇块(12)铰接在一起，在所述交汇块(12)上固定有导杆(10)，所述导杆(10)的长度方向与安装座(4)的滑动方向垂直，在所述导杆(10)上活套有滑套(16)，在所述滑套(16)上铰接有两根连杆(11)，两根所述连杆(11)的另一端分别与两根连接臂(9)铰接，当所述安装座(4)滑动时，两根所述连接臂(9)张合，促使所述交汇块(12)靠近或者远离安装架(1)；在所述交汇块(12)远离安装架(1)的一端铰接有俯仰臂(13)，在所述俯仰臂(13)上连接有第二驱动装置，在第二驱动装置的作用下，所述俯仰臂(13)做俯仰运动；在所述俯仰臂(13)远离交汇块(12)的一端安装有采摘爪。

【技术特征摘要】
1.一种草莓采摘设备，其特征在于：包括水平的安装架(1)，在所述安装架(1)上布置有至少一个采摘组件，每一所述采摘组件均包括两个并排的安装座(4)，每一所述安装座(4)均滑动安装在安装架(1)上，在每一安装座(4)上均连接有第一驱动装置，在第一驱动装置的作用下对应的安装座(4)沿安装架(1)做直线滑动；在每一所述安装座(4)上均铰接有连接臂(9)，两个所述连接臂(9)的另一端通过交汇块(12)铰接在一起，在所述交汇块(12)上固定有导杆(10)，所述导杆(10)的长度方向与安装座(4)的滑动方向垂直，在所述导杆(10)上活套有滑套(16)，在所述滑套(16)上铰接有两根连杆(11)，两根所述连杆(11)的另一端分别与两根连接臂(9)铰接，当所述安装座(4)滑动时，两根所述连接臂(9)张合，促使所述交汇块(12)靠近或者远离安装架(1)；在所述交汇块(12)远离安装架(1)的一端铰接有俯仰臂(13)，在所述俯仰臂(13)上连接有第二驱动装置，在第二驱动装置的作用下，所述俯仰臂(13)做俯仰运动；在所述俯仰臂(13)远离交汇块(12)的一端安装有采摘爪。2.根据权利要求1所述的草莓采摘设备，其特征在于：所述采摘爪包括一端铰接在一起的两个手指(14)，在其中一个手指(14)的内侧固定有上下并排的刀片(18)和第一橡胶条(17)，所述第一橡胶条(17)位于刀片(18)下方，在另一手指(14)的内侧固定有刀块(20)和第二橡胶条(19)，所述刀块(20)正对刀片(18)布置，所述第二橡胶条(19)与第一橡胶条(17)相对布置；在采摘爪的至少一个手指(14)上连接有第三驱动装置，在第三驱动装置的作用下，两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓文章，黄玉庚，闫星，陈一达，金诗诚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50