一种凤梨科植物果实采摘装置、方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种凤梨科植物果实采摘装置、方法及应用，包括车体、夹持支撑架、夹持机构、剪切机构和收集箱，所述车体连接竖杆，所述竖杆的垂直高度高于菠萝植株的平均高度，所述竖杆连接机械手支撑架，所述机械手支撑架连接夹持机构，所述剪切机构设于所述夹持机构的底侧，所述收集箱连接于车体，所述收集箱设有漏斗状件；所述夹持支撑架能够沿着所述竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在所述夹持支撑架所在的平面沿X方向移动，所述漏斗状件能够在所述收集箱所在的平面沿Y方向移动。

A Fruit Picking Device, Method and Application of Pineapple

The invention discloses a fruit picking device, method and application of pineapple plants, including a car body, a clamping support frame, a clamping mechanism, a shearing mechanism and a collection box. The car body connects a vertical bar, the vertical height of the vertical bar is higher than the average height of the pineapple plant, the vertical bar connects a manipulator support frame, the manipulator support frame connects a clamping mechanism, and the shearing mechanism is arranged. On the bottom side of the clamping mechanism, the collection box is connected to the car body, and the collection box is provided with funnel-shaped parts; the clamping support frame can move reciprocally along the vertical bar in Z direction, the clamping mechanism can move along X direction on the plane where the clamping support frame is located, and the funnel-shaped parts can move along Y direction on the plane where the collection box is located.

【技术实现步骤摘要】
一种凤梨科植物果实采摘装置、方法及应用
本专利技术涉及水果采摘领域，具体的，涉及一种凤梨科植物果实采摘装置、方法及应用。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和对热带水果的热爱,菠萝产业得到了较好的发展,菠萝种植面积有所提高。菠萝采摘季节性较强,只有半个月左右的收获的高峰期。目前除了少数果园配备半机械化辅助装置,国内水果主要以人工采收为主；整个采收作业短期内需要的人力,占到了整个菠萝生产成本的40％。在劳动力日益缺乏的情况下,菠萝农户希望能够通过机械化管理改变现状。专利技术人认为，研究开发菠萝采收机械与装备,对应缓解劳动力短缺,稳定采摘作业质量,减轻劳动强度,提高采摘生产效率和菠萝收获输送效率有重要意义,是未来发展的趋势。在一些公开的技术文献中，公开了自动式菠萝采收机，其包括自动行走装置、自动伸缩机构和自动采摘机构。自动行走装置保障机器能在田间不同区域作业，自动伸缩机构用于辅助完成菠萝的采收工作，自动采摘机构用于完成菠萝的采摘和抓取，整个作业过程的自动化程度高。专利技术人认为，其采用自动伸缩机构控制自动采摘机构进行采摘，但是其实际上公开的自动伸缩机构在田间的复杂环境中有可能出现故障；并且现有的采摘机构不能直接完成装箱操作。
技术实现思路
针对现有缺乏自动化菠萝采摘机器，以及现有的自动化菠萝采摘机器人存在的不适用于具体生产环境的不足，本专利技术旨在提供一种凤梨科植物果实采摘装置及方法，本专利技术公开的凤梨科植物果实采摘装置及方法能够适用于我国广大种植菠萝的地区的自然环境。本专利技术的第一目的，是提供一种凤梨科植物果实采摘装置。本专利技术的第二目的，是提供一种凤梨科植物果实采摘方法。本专利技术的第三目的，是提供一种凤梨科植物果实采摘装置的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术公开了下述技术方案：首先，本专利技术公开一种凤梨科植物果实采摘装置，包括车体、夹持支撑架、夹持机构、剪切机构和收集箱，所述车体连接竖杆，所述竖杆的垂直高度高于菠萝植株的平均高度，所述竖杆连接机械手支撑架，所述机械手支撑架连接夹持机构，所述剪切机构设于所述夹持机构的底侧，所述收集箱连接于车体，所述收集箱设有漏斗状件；所述夹持支撑架能够沿着所述竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在所述夹持支撑架所在的平面沿X方向移动，所述漏斗状件能够在所述收集箱所在的平面沿X和Y方向移动。本专利技术的工作原理可以概括如下，所述夹持支撑架能够沿着竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在X方向往复运动，配合驾驶车体，能够对果实进行空间定位，方便夹持机构对果实进行夹取，夹取之后使用剪切机构剪切果实茎秆，之后将果实摘取下来；为了方便果实的最终装箱，所述漏斗形件能够在收集箱内移动，以便于采摘之后的果实至今装进箱子里并定位。其次，一种凤梨科植物果实采摘方法，其特征在于，包括以下步骤：控制车体行驶至两排待采摘凤梨科植物中间的空道；控制器控制垂直驱动器转动，夹持支撑架移动，夹持支撑架上第一X向运动滑轨控制夹持机构移动至一侧凤梨上方，第一夹板和第二夹板张开，夹持支撑架下移，使两个夹板罩住凤梨科植物果实；然后两个夹板夹住凤梨科植物果实；同时，夹板下方剪切机构工作，切割凤梨科植物果实茎杆，夹持支撑架上移，摘下凤梨科植物果实；控制器通过第五电机控制夹持机构沿着X向运动轨道运动，夹持支撑加控制夹持机构的沿丝杠运动，确定夹持机构的位于漏斗形件正上方后，第二液压杆伸长，使夹板张开放下凤梨科植物果实。再次，本专利技术还公开了一种凤梨科植物果实采摘装置的应用，具体应用于菠萝的采摘。与现有技术相比，本专利技术取得了以下有益效果：(1)本专利技术公开的采摘装置，自动装箱，合理的收集装置，极大的提高了凤梨科植物果实的采摘的效率，保证了菠萝的品质，降低了菠萝采摘的劳动强度。(2)本专利技术所公开的采摘装置，利用漏斗形件进行针对采摘完成后的果实的排列，能够大量节省传统人工采摘中进行二次包装的时间；(3)本专利技术所公开的采摘装置，结构相对简单，对维修要求低，故障率低。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为实施例1立视图，图2为实施例1侧视图。图中，1.丝杠，2.夹持支撑架，3.X向运动轨道，401.第二液压杆，402.夹板，403.夹持杆，404.固定支撑杆，501.漏斗形件，502.漏斗固定件，503.收集箱，601.驱动电机，602.第一驱动轴，603.第二驱动轴，604.驱动锥齿轮，701.方向盘，702.竖直转向轴，703.水平转向轴，705.转向齿轮齿条机构，708.前轮主轴，8、垂直驱动器，9、连接件，10、长条形板。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所述，针对现有缺乏自动化菠萝采摘机器，以及现有的自动化菠萝采摘机器人存在的不适用于具体生产环境的不足，本专利技术旨在提供一种凤梨科植物果实采摘装置及方法，本专利技术公开的凤梨科植物果实采摘装置及方法能够适用于我国广大种植菠萝的地区的自然环境。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步进行说明。实施例1实施例1公开了一种凤梨科植物果实采摘装置，包括车体、夹持支撑架2、夹持机构、剪切机构和收集箱503，所述车体连接竖杆，所述竖杆的垂直高度高于菠萝植株的平均高度，所述竖杆连接机械手支撑架，所述机械手支撑架连接夹持机构，所述剪切机构设于所述夹持机构的底侧，所述收集箱503连接于车体，所述收集箱503设有漏斗状件；所述夹持支撑架2能够沿着所述竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在所述夹持支撑架2所在的平面沿X方向移动，所述漏斗状件能够在所述收集箱503所在的平面沿X和Y方向移动。在本实施例中，请参考图1，所述车体具体包括发动机、底盘、车身以及相关电器，底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成，所述车身四角分别焊接四个丝杠1，丝杠1的周侧还设有用于辅助固定丝杠1的长条形板10，所述长条形板10底端焊接于车身，顶部弯折90°，以便于丝杠1穿过，所述长条形板10的顶部弯折90°形成丝杠1固定部，丝杠1固定部设有圆孔，以便于丝杠1穿过；所述机夹持支撑架2呈矩形框形，所述夹持支撑架2的四角间接连接四个丝杠1。优选的，所述支撑架采用钢构架。优选的，所述圆孔与丝杠1之间通过轴承连接，所述丝杠1的顶端连接垂直驱动器8的驱动轴，所述丝杠1在垂直驱动器8的驱动下可转动。进一步，所述夹持机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板连接驱动器，所述第一夹板和第二夹板能够相向或背向运动。在本实施例中，所述夹持机构由夹持驱动机构连接并驱动，夹持驱动机构包括两个对称水平固定于夹持驱动机构支撑板上的液压杆，所述两个液压杆的杆端分别连接两个夹持杆403的一端，所述两个夹持杆403交叉分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于，包括车体、夹持支撑架、夹持机构、剪切机构和收集箱，所述车体连接竖杆，所述竖杆的垂直高度高于菠萝植株的平均高度，所述竖杆连接机械手支撑架，所述机械手支撑架连接夹持机构，所述剪切机构设于所述夹持机构的底侧，所述收集箱连接于车体，所述收集箱设有漏斗状件；所述夹持支撑架能够沿着所述竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在所述夹持支撑架所在的平面沿X方向移动，所述漏斗状件能够在所述收集箱所在的平面沿X和Y方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于，包括车体、夹持支撑架、夹持机构、剪切机构和收集箱，所述车体连接竖杆，所述竖杆的垂直高度高于菠萝植株的平均高度，所述竖杆连接机械手支撑架，所述机械手支撑架连接夹持机构，所述剪切机构设于所述夹持机构的底侧，所述收集箱连接于车体，所述收集箱设有漏斗状件；所述夹持支撑架能够沿着所述竖杆在Z方向往复运动，所述夹持机构能够在所述夹持支撑架所在的平面沿X方向移动，所述漏斗状件能够在所述收集箱所在的平面沿X和Y方向移动。2.如权利要求1所述的凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于，所述夹持机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板连接驱动器，所述第一夹板和第二夹板能够相向或背向运动。3.如权利要求1所述的凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于：所述漏斗状件连接第二电机，所述第二电机连接控制器。4.如权利要求1所述的凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于：所述夹持支撑架呈框状。5.如权利要求1所述的凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于：所述竖杆包括多根，所述竖杆为丝杠，丝杠通过连接件与夹持支撑架相连，进而实现夹持支撑架在Z方向的往复运动。6.如权利要求5所述的凤梨科植物果实采摘装置，其特征在于：所述连接件包括丝杠滑块，所述丝杠滑块螺纹连接丝杠，所述丝杠连接垂直驱动器，所述垂直驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭安福，李进，张达，张海琦，郭来泉，李惟杰，刘炳辰，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：山东,37