本发明专利技术涉及一种智能摘果装置及其工作方法，其包括伸缩杆件和摘果机构，伸缩杆件的摘果端固定连接摘果机构。摘果机构包括电动平移机构，用于拍摄待摘水果的摄像头，以及用于切割水果枝杆的电动摘果器，电动平移机构包括导向支架、平移支架、平移电机，平移支架与导向支架呈直线滑动配合，且导向支架设有沿直线滑动方向设置的直齿；平移电机固定于平移支架，平移电机的输出轴连接与上述直齿啮合的齿轮；所述摄像头、电动摘果器均固定于平移支架；伸缩杆件靠近手持端固定设有显示屏、控制器和控制按钮。工作时，依靠摄像头确认摘果位置，依靠电动平移机构调整伸缩杆件摘果端的摘果位置，电动摘果器用于实现电动摘果，摘果操作较为方便，省力。
【技术实现步骤摘要】
智能摘果装置及其工作方法
本专利技术涉及采摘工具，是一种智能摘果装置及其工作方法。
技术介绍
摘果器是一种方便采摘果实的工具，其根据果实枝杈生长状态或果实形状而设计。目前最为常见的摘果器是由长杆和摘果刀具构成，即长杆的一端作为手持端，另一端连接用于剪断、割断或夹断枝杈的摘果刀具，使用时，完全依靠人眼进行摘果位置的对位识别，并依靠手动的推拉或旋转完成摘果的操作。这种摘果器，显然操作起来较为费时费力，效率不高，且单单依靠人眼识别摘果位置，具有较大的局限性，较多枝杈相互遮挡，并不容易准确识别摘果位置。为此，有待对现有摘果器的使用操作方面和智能化方面进行改进。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术的目的是向本领域提供一种智能摘果装置及其工作方法，使其解决现有摘果器智能化程度不高，摘果操作较为费时费力，效率不高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种智能摘果装置，其包括伸缩杆件和摘果机构，伸缩杆件的各段之间为非旋转式伸缩，伸缩杆件一端为手持端，另一端为摘果端，摘果端固定连接摘果机构；其结构要点在于所述摘果机构包括电动平移机构，用于拍摄待摘水果的摄像头，以及用于切割水果枝杆的电动摘果器，电动平移机构包括导向支架、平移支架、平移电机，平移支架与导向支架呈直线滑动配合，且导向支架设有沿直线滑动方向设置的直齿，所述平移电机固定于平移支架，平移电机的输出轴连接齿轮，齿轮与所述直齿啮合，即平移支架与导向支架之间的相对滑动由所述平移电机控制；所述摄像头、电动摘果器均固定于平移支架；所述伸缩杆件靠近手持端固定设有显示所述摄像头影像信息的显示屏，以及控制所述平移电机、电动摘果器、摄像头、显示屏工作的控制器和控制按钮，控制器由外部移动电源供电。通过上述结构，依靠摄像头，方便确认摘果位置，增设电动平移机构，方便不移动伸缩杆件的情况下下，调整伸缩杆件摘果端的摘果位置，电动摘果器用于实现电动摘果，操作较为方便，省力。所述电动摘果器包括旋转电机、刀具，刀具为锯木刀或镰刀，所述平移支架设有凸起的杆座，所述旋转电机固定于杆座，旋转电机的输出轴直接固定连接刀具。该电动摘果器方便实现切割式的摘果操作。所述电动摘果器包括旋转电机、凸轮、剪刀器，所述平移支架设有凸起的杆座，所述旋转电机固定于杆座，旋转电机的输出轴固定连接凸轮；所述剪刀器包括剪刀、插管，剪刀的铰接处设有扭簧，扭簧作用下，剪刀的刀口保持张开状态；剪刀的其中一个剪刀柄与所述插管固定，插管插接限位于所述杆座，并通过螺丝将插管与杆座锁紧固定；剪刀的另一个剪刀柄与所述凸轮联动，联动状态为：当凸轮转动一圈时，凸轮与对应剪刀柄相抵联动，使剪刀形成一次剪切闭合。该结构方便实现剪切式的摘果操作。所述伸缩杆件中至少一杆段为电动伸缩结构，电动伸缩结构包括伸缩电机、螺杆，伸缩电机的输出轴固定连接螺杆，电动伸缩的杆段内设有与螺杆螺纹传动连接的螺孔座，所述伸缩电机电连接所述控制器和对应的控制按钮。通过该结构，方便实现伸缩杆件的电动伸缩调节，使用较为省力、方便。所述摘果机构包括用于感测电动摘果器与待摘水果之间摘取间距的距离感测器，摘取间距是指电动摘果器随伸缩杆件伸长至足以切割待摘水果枝杆的距离，距离感测器固定于所述平移支架，距离感测器电连接所述控制器，且距离感测器感测的信号显示于所述显示屏，当距离感测器感测的信号值符合摘取条件时，所述控制器控制电动摘果器启动。通过该结构，利用距离感测器感测摘果距离，从而方便实现智能化的自动摘果操作。所述控制按钮包括控制所述平移电机工作的平移按钮，控制所述伸缩电机工作的伸缩按钮，以及控制所述旋转电机工作的摘果按钮。通过该结构，方便手动控制电动平移机构的平移、伸缩杆件的伸缩，以及摘果器的开启。该智能摘果装置还包括背带机构，背带机构由连体的背带和腰带构成，腰带处设有用于插接定位所述伸缩杆件手持端的套孔座。通过该结构，使智能摘果器的使用操作更为省力。该智能摘果装置还包括缓冲网机构，缓冲网机构包括撑架和两端敞口的网套，撑架固定于所述伸缩杆件的摘果端，且撑架在摘果端形成摘果掉入口，撑架对所述网套一端的敞口端形成环形支撑，网套的部分套于所述伸缩杆件外部，且网套另一端与水果袋相连通。通过该结构，对果实掉落起到有效的防护。所述网套外部绑扎设有魔术贴束缚带。通过该结构，方便调整网套的套孔大小，以适应不同果实的掉落缓冲要求。该智能摘果装置的工作方法包括如下步骤：Step1：开始；Step2：将各功能初始化，设定伸缩杆件（1）的伸缩方向为Z向，摘果机构中的电动平移机构（2）移动方向为Y向，伸缩杆件手控移动方向为X向，X向、Y向、Z向形成空间直角坐标系；Step3：手动控制伸缩杆件至所需长度，并移动伸缩杆件至指定的摘果范围；Step4：选择手动摘果或自动摘果，若选择手动摘果，则执行Step5；若选择自动摘果，则执行Step9；Step5：配合显示器中显示的摄像头影像信息，手动控制伸缩杆在X、Y、Z三个方向的运动，确认摘果位置；Step6：是否达到摘果位置，若是，则执行Step8；若否，则执行Step7；Step7：根据显示屏的摄像头影像信息，通过控制按钮控制电动平移机构Y向移动和/或伸缩杆件Z向伸缩，再次执行Step6；Step8：通过控制按钮开启电动摘果器（3），实现手动摘果操作，摘果完成后执行Step12；Step9：根据显示器（9）中显示的摄像头影像信息，手动控制伸缩杆件X方向移动，所述电动平移机构、伸缩杆件根据距离感测器的感测信号，自动控制电动平移机构Y向平移调节和伸缩杆件Z向伸缩调节；Step10：判定电动平移机构Y向调节和伸缩杆件Z向调节是否超出可调范围值，若是，则返回执行Step9；若否，则执行Step11；Step11：由控制器自动开启电动摘果器；Step12；摘果结束。本专利技术的优点在于：摘果时借助摄像头进行位置观察，且根据需要可实现手动和自动摘果操作，使用较为方便、效率，适合作为摘果装置使用，或同类装置结构的改进。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图，图中局部作了剖视，并进行了放大处理。图2是本专利技术摘果端的局部结构示意图。图3是本专利技术电动摘果器的刀具为锯木刀的结构示意图。图4是本专利技术电动摘果器的刀具为镰刀的结构示意图。图5是本专利技术摘果端连接剪刀器的结构示意图。图6是本专利技术剪刀器工作的状态一结构示意图。图7是本专利技术剪刀器工作的状态而结构示意图。图8是本专利技术的控制原理参考图。图9是本专利技术的方法流程示意图。图中序号及名称为：1、伸缩杆件，101、手持端，102、摘果端，103、杆段，2、电动平移机构，201、导向支架，202、平移支架，203、平移电机，204、杆座，3、电动摘果器，301、旋转电机，302、刀具，4、摄像头，5、距离感测器，6、伸缩电机，7、螺杆，8、摘果按钮，9、显示屏，10、缓冲网机构，1001、撑架，1002、网套，11本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能摘果装置，其包括伸缩杆件（1）和摘果机构，伸缩杆件的各段之间为非旋转式伸缩，伸缩杆件一端为手持端（101），另一端为摘果端（102），摘果端固定连接摘果机构；其特征在于所述摘果机构包括电动平移机构（2），用于拍摄待摘水果的摄像头（4），以及用于切割水果枝杆的电动摘果器（3），电动平移机构包括导向支架（201）、平移支架（202）、平移电机（203），平移支架与导向支架呈直线滑动配合，且导向支架设有沿直线滑动方向设置的直齿，所述平移电机固定于平移支架，平移电机的输出轴连接齿轮，齿轮与所述直齿啮合，即平移支架与导向支架之间的相对滑动由所述平移电机控制；所述摄像头、电动摘果器均固定于平移支架；所述伸缩杆件（1）靠近手持端（101）固定设有显示所述摄像头影像信息的显示屏（9），以及控制所述平移电机、电动摘果器、摄像头、显示屏工作的控制器和控制按钮，控制器由外部移动电源供电。/n
【技术特征摘要】
1.一种智能摘果装置，其包括伸缩杆件（1）和摘果机构，伸缩杆件的各段之间为非旋转式伸缩，伸缩杆件一端为手持端（101），另一端为摘果端（102），摘果端固定连接摘果机构；其特征在于所述摘果机构包括电动平移机构（2），用于拍摄待摘水果的摄像头（4），以及用于切割水果枝杆的电动摘果器（3），电动平移机构包括导向支架（201）、平移支架（202）、平移电机（203），平移支架与导向支架呈直线滑动配合，且导向支架设有沿直线滑动方向设置的直齿，所述平移电机固定于平移支架，平移电机的输出轴连接齿轮，齿轮与所述直齿啮合，即平移支架与导向支架之间的相对滑动由所述平移电机控制；所述摄像头、电动摘果器均固定于平移支架；所述伸缩杆件（1）靠近手持端（101）固定设有显示所述摄像头影像信息的显示屏（9），以及控制所述平移电机、电动摘果器、摄像头、显示屏工作的控制器和控制按钮，控制器由外部移动电源供电。
2.根据权利要求1所述的智能摘果装置，其特征在于所述电动摘果器（3）包括旋转电机（301）、刀具（302），刀具为锯木刀或镰刀，所述平移支架（202）设有凸起的杆座（204），所述旋转电机固定于杆座，旋转电机的输出轴直接固定连接刀具。
3.根据权利要求1所述的智能摘果装置，其特征在于所述电动摘果器（3）包括旋转电机（301）、凸轮（17）、剪刀器，所述平移支架（202）设有凸起的杆座（204），所述旋转电机固定于杆座，旋转电机的输出轴固定连接凸轮；所述剪刀器包括剪刀（14）、插管（16），剪刀的铰接处设有扭簧（15），扭簧作用下，剪刀的刀口保持张开状态；剪刀的其中一个剪刀柄与所述插管固定，插管插接限位于所述杆座，并通过螺丝将插管与杆座锁紧固定；剪刀的另一个剪刀柄与所述凸轮联动，联动状态为：当凸轮转动一圈时，凸轮与对应剪刀柄相抵联动，使剪刀形成一次剪切闭合。
4.根据权利要求1所述的智能摘果装置，其特征在于所述伸缩杆件（1）中至少一杆段（103）为电动伸缩结构，电动伸缩结构包括伸缩电机（6）、螺杆（7），伸缩电机的输出轴固定连接螺杆，电动伸缩的杆段内设有与螺杆螺纹传动连接的螺孔座，所述伸缩电机电连接所述控制器和对应的控制按钮。
5.根据权利要求4所述的智能摘果装置，其特征在于所述摘果机构包括用于感测电动摘果器（3）与待摘水果之间摘取间距的距离感测器（5），摘取间距是指电动摘果器随伸缩杆件伸长至足以切割待摘水果枝杆的距离，距离感测器固定于所述平移支架（202），距离感测器电连接所述控制器，且距离感测器感测的信号显示于所述显示屏（9），当距离感测器感测的信号值符合摘取条件时，所述控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓薇，
申请(专利权)人：泉州信息工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35
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