本实用新型专利技术公开了一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，它包括机座平台，十字轨道，护根机械臂，采摘机械臂四个部分。通过固定树根‑‑选择采摘位置‑‑夹住枝条‑‑摆动脱果‑‑松开枝条‑‑重新选择采摘位置等连续动作，实现油茶果的机械化采摘。该装置“固根”使油茶果的机械采摘对油茶树的损伤明显降低；“随机抓取，摇枝脱果”，使采摘的工作效率大大提高，明显降低油茶果的采摘成本，可为油茶种植及产业化提供可靠的装备与技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置
本技术属于油茶果采摘设备领域，具体涉及一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置。
技术介绍
目前油茶果的采摘基本靠手工采摘,树顶部用梯子爬上去采摘或者借助钩子勾着拽下来采摘。也存在部分机械采摘，在现有技术中，部分采摘设备采用智能识别枝条再抓住枝条并振摇的方式来采摘，它存在树体内部光线昏暗无法识别，枝条交叉错乱阻碍识别且不好抓取，摇摆树枝导致树根受损后茶树发育不良以至于枯死等问题。
技术实现思路
油茶果的采摘现有技术中部分采摘设备采用智能识别枝条再抓住枝条并振摇的方式来采摘，存在树体内部光线昏暗无法识别，枝条交叉错乱阻碍识别且不好抓取，摇摆树枝导致树根受损后茶树死去等问题。本技术针对上述问题，采取无需识别随机抓取，固定根部树干后摇枝脱果的方式，达到了采收果实，且茶树根部不受损的技术效果。本技术是通过以下技术方案实现的：一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，包括机座平台、十字轨道、护根机械臂、采摘机械臂；所述机座平台是采摘装置的根基，为采摘装置提供支撑；所述十字轨道固定在所述机座平台上，所述十字轨道由两个交叉的侧壁内部带长方形限位槽的矩形凹槽组成；所述护根机械臂滑动连接在所述十字轨道上，所述护根机械臂包括行走台Ⅰ、主臂Ⅰ及其配套液压缸Ⅰ、主臂Ⅱ及其配套液压缸Ⅱ、一个护根夹持装置及其配套的步进电机Ⅰ；所述采摘机械臂滑动连接在所述十字轨道上，所述采摘机械臂包括行走台Ⅱ、主臂Ⅲ及其配套液压缸Ⅲ、主臂Ⅳ及其配套液压缸Ⅳ、颈臂及其配套的步进电机Ⅱ、一个采摘头及其配套的步进电机Ⅲ。进一步的，所述采摘头包括一个采摘头固定架、一个变频电机、一个多孔圆盘、一个连杆Ⅰ、一个滑块Ⅰ、一个定齿、一个动齿、以及连接定齿和动齿的液压缸Ⅴ；其中变频电机固定在采摘头固定架的支柱上，多孔圆盘固定在变频电机的电机轴上，连杆Ⅰ一头与多孔圆盘其中一个孔相连，另一头与滑块Ⅰ相连组成一个曲柄滑块机构；滑块Ⅰ与定齿相连，定齿能在滑块Ⅰ的带动下在采摘头固定架的卡槽中来回滑动；定齿与动齿之间通过液压缸Ⅴ连接。进一步的，所述护根夹持装置包括夹持固定架、两根连杆Ⅱ、一个液压缸Ⅵ、一个滑块Ⅱ、两个连杆Ⅲ、以及两个半圆夹块。进一步的，所述半圆夹块包括外部半圆弧形壳体和内部小半圆块，所述外部半圆弧形壳体为铁质，所述内部小半圆块为柔性材料制成，所述内部小半圆块的直径的切面有便于抓树干的弧形切口。进一步的，所述行走台Ⅰ和行走台Ⅱ的结构相同，均包括支撑平台、转盘、带限位凸台的矩形滑块、行走轮，工作时行走轮带着带限位凸台的矩形滑块，在所述十字轨道里滑动，转盘在支撑平台与带限位凸台的矩形滑块之间，支撑平台能依靠转盘在带限位凸台的矩形滑块上转动。进一步的，所述十字轨道能在所述行走台Ⅰ和行走台Ⅱ停止动作后产生磁场对行走台Ⅰ和行走台Ⅱ起固定作用。进一步的，在所述采摘头中，所述动齿和所述定齿相对立的两个面装有压力传感器。本技术的有益效果为：本技术提出一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，可以实现油茶果的半自动化采摘。“固根”使油茶果的机械采摘对油茶树的损伤明显降低，“随机抓取，摇枝脱果”使采摘的工作效率大大提高。附图说明图1为本技术的总的结构示意图。图2为本技术的护根夹持装置的局部结构示意图。图3为本技术采摘头的局部结构示意图。图4为本技术行走台Ⅰ和Ⅱ的结构示意图。图5为本技术十字轨道的结构示意图。图6为本技术采摘头的半圆夹块的局部结构示意图。图中的名称及序号为：1-主臂Ⅲ，2-液压缸Ⅲ，3-主臂Ⅳ，4-液压缸Ⅳ，5-1-行走台Ⅰ，5-2行走台Ⅱ，6-液压缸Ⅱ，7-主臂Ⅱ，8-液压缸Ⅰ，9-主臂Ⅰ，10-十字轨道，11-机座平台，12-步进电机Ⅰ，13-夹持固定架，14-液压缸Ⅵ，15-连杆Ⅱ，16-滑块Ⅱ，17-连杆Ⅲ，18-半圆夹块，19-步进电机Ⅱ，20-颈臂，21-步进电机Ⅲ，22-液压缸Ⅴ，23-动齿，24-定齿，25-采摘头固定架，26-滑块Ⅰ，27-连杆Ⅰ，28-多孔圆盘，29-变频电机，30-支撑平台，31-转盘，32-带限位凸台的矩形滑块，33-行走轮，34-长方形限位槽，35-内部小半圆块，36-外部半圆弧形壳体。具体实施方式下面结合图1-图6，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。本技术是一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，它包括机座平台，十字轨道，护根机械臂，采摘机械臂四个部分。首先在其与适合的驱动行走系统等配合后，将其移位至两排油茶树间，如图1，此油茶果采摘系统机座平台11整体为矩形，选择任一矩形短边为车头，将其驶入两排油茶果的第一颗树间，停车，制动。移动护根机械臂，当护根机械臂到达边界位置后，移动采摘机械臂(移动护根机械臂采摘机械臂时，要求行走台上支撑平台30的长边沿着轨道方向移动过程中，确保护根机械臂、采摘机械臂两者移动时不相互干涉)，当采摘机械臂到达一端后，两机械臂分别调整自己至合适位置后，行走台停止动作，十字轨道产生磁场对行走台起固定作用。护根机械臂是要固定采摘的那颗油茶树的根部，通过控制液压缸Ⅱ6，液压缸Ⅰ8，来调节主臂Ⅱ7和主臂Ⅰ9相对位置，通过控制步进电机Ⅰ12来调节护根夹持装置的位置，找好位置后控制液压缸Ⅵ14来执行夹紧动作，将树位于最接近地面的那部分主干抱紧，保证后面摇枝条时，树的根部不受损伤。采摘机械臂先通过控制液压缸Ⅴ22来移动动齿23，使动齿23和定齿24分离，再通过控制液压缸Ⅲ2和液压缸Ⅳ4来调节主臂Ⅲ1和主臂Ⅳ3。通过控制步进电机Ⅱ19和步进电机Ⅲ21来调节采摘头的动作。到合适位置，动齿23和定齿24插入树枝间后，再控制液压缸Ⅴ22来移动动齿23，使动齿23和定齿24加紧，直至动齿23和定齿24受到来自枝条的压力达到预先设计后，停止液压缸Ⅴ22动作，并保压。此时再控制变频电机29转动，依次带动多孔圆盘28，连杆Ⅰ27滑块Ⅰ26，最后带动动齿23和定齿24等组成集合在采摘头固定架25的卡槽中来回滑动，达到摇摆树枝采摘油茶果的目的。当此处采摘结束，通过控制液压缸Ⅴ22来移动动齿23，使动齿23和定齿24分离，然后从树枝间移出动齿23和定齿24，调整采摘机械臂位置，到下个合适位置后，再同样完成以上动作。在一棵油茶树采摘完成后，可将设备调整至另一排的第一棵树。两排的第一棵树都采完后再移动设备至两排的第二课之间再同样动作采摘，如此循环，直至油茶果采摘结束。其间，采摘同一棵树，采摘机械臂变动位置时，如需要在轨道滑动，此时解除十字轨道产生磁场，但护根机械臂保持不动，待采摘机械臂调整至合适位置后，其行走台停止动作，十字轨道再次产生磁场对两机械臂行走台起固定作用。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进或将本装置用于其他果实采摘，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，其特征在于：包括机座平台(11)、十字轨道(10)、护根机械臂、采摘机械臂；所述机座平台(11)是采摘装置的根基，为采摘装置提供支撑；所述十字轨道(10)固定在所述机座平台(11)上，所述十字轨道(10)由两个交叉的侧壁内部带长方形限位槽(34)的矩形凹槽组成；所述护根机械臂滑动连接在所述十字轨道(10)上，所述护根机械臂包括行走台Ⅰ(5‑1)、主臂Ⅰ(9)及其配套液压缸Ⅰ(8)、主臂Ⅱ(7)及其配套液压缸Ⅱ(6)、一个护根夹持装置及其配套的步进电机Ⅰ(12)；所述采摘机械臂滑动连接在所述十字轨道(10)上，所述采摘机械臂包括行走台Ⅱ(5‑2)、主臂Ⅲ(1)及其配套液压缸Ⅲ(2)、主臂Ⅳ(3)及其配套液压缸Ⅳ(4)、颈臂(20)及其配套的步进电机Ⅱ(19)、一个采摘头及其配套的步进电机Ⅲ(21)。
【技术特征摘要】
1.一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，其特征在于：包括机座平台(11)、十字轨道(10)、护根机械臂、采摘机械臂；所述机座平台(11)是采摘装置的根基，为采摘装置提供支撑；所述十字轨道(10)固定在所述机座平台(11)上，所述十字轨道(10)由两个交叉的侧壁内部带长方形限位槽(34)的矩形凹槽组成；所述护根机械臂滑动连接在所述十字轨道(10)上，所述护根机械臂包括行走台Ⅰ(5-1)、主臂Ⅰ(9)及其配套液压缸Ⅰ(8)、主臂Ⅱ(7)及其配套液压缸Ⅱ(6)、一个护根夹持装置及其配套的步进电机Ⅰ(12)；所述采摘机械臂滑动连接在所述十字轨道(10)上，所述采摘机械臂包括行走台Ⅱ(5-2)、主臂Ⅲ(1)及其配套液压缸Ⅲ(2)、主臂Ⅳ(3)及其配套液压缸Ⅳ(4)、颈臂(20)及其配套的步进电机Ⅱ(19)、一个采摘头及其配套的步进电机Ⅲ(21)。2.根据权利要求1所述的一种双机械臂的固根摇枝式油茶果采摘装置，其特征在于：所述采摘头包括一个采摘头固定架(25)、一个变频电机(29)、一个多孔圆盘(28)、一个连杆Ⅰ(27)、一个滑块Ⅰ(26)、一个定齿(24)、一个动齿(23)、以及连接定齿(24)和动齿(23)的液压缸Ⅴ(22)；其中变频电机(29)固定在采摘头固定架(25)的支柱上，多孔圆盘(28)固定在变频电机(29)的电机轴上，连杆Ⅰ(27)一头与多孔圆盘(28)其中一个孔相连，另一头与滑块Ⅰ(26)相连组成一个曲柄滑块机构；滑块Ⅰ(26)与定齿(24)相连，定齿(24)能在滑块Ⅰ(...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍德林，徐国安，张顺，傅立强，汪奇，岳敬飞，江家伍，曹成茂，戴瑞，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34
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