避障式林果采摘夹持机构及林果振动采摘方法技术

避障式林果采摘夹持机构，装在采摘机架上，包括夹持树干的夹持组件和装在夹持组件上带动夹持组件振动的振动发生器，夹持组件包括可伸缩的夹持活动杆、装在夹持活动杆上且可随夹持活动杆的伸缩而运动的前夹爪、装在夹持活动杆上且设置在前夹爪后方的后夹爪和安装在夹持活动杆上带动夹持活动杆伸缩的夹持液压杆，前夹爪随夹持活动杆的伸长而与后夹爪错开形成夹角，并随夹持活动杆的缩短而转动至与后夹爪对齐并向后夹爪靠近，以夹持树干。本发明专利技术具有避障功能，适用于树型不规则人工进入困难的果树夹持振动采摘，实现高效、准确且有效的夹持，提高振动采摘的效率，具有自对树干的自适应夹持功能。本发明专利技术还保护一种林果振动采摘方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
避障式林果采摘夹持机构及林果振动采摘方法


[0001]本专利技术涉及一种避障式林果采摘夹持机构及林果振动采摘方法，属于振动采摘


技术介绍

[0002]在经济林的生产过程中，果实的收获作业是生产过程中最重要的环节，采摘劳动强度大，采摘作业大约占所有劳动力的35%
‑
50%，用工量多是一个突出的问题。采收机械化是提高作业效率、降低成本，提高经济效益的重要手段，但林果树木树型各异，树干不规则，给机械化采收带来困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供的避障式林果采摘夹持机构，避免前夹爪在对中过程中与树干和树干周围枝干的干涉，实现避障功能，提高夹持机构对树型的适应性以及夹持机构选择树干夹持位置的灵活性，适用于树型不规则人工进入困难的果树夹持振动采摘，实现高效、准确且有效的夹持，提高振动采摘的效率，有更好的抓树能力，振动过程中不易与树干脱离，具有自对树干的自适应夹持功能，提高夹持的可靠性。本专利技术还保护一种林果振动采摘方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：避障式林果采摘夹持机构，装在采摘机架上，包括夹持树干的夹持组件和装在夹持组件上带动夹持组件振动的振动发生器，其特征在于：所述的夹持组件包括可伸缩的夹持活动杆、装在夹持活动杆上且可随夹持活动杆的伸缩而运动的前夹爪、装在夹持活动杆上且设置在前夹爪后方的后夹爪和安装在夹持活动杆上带动夹持活动杆伸缩的夹持液压杆，前夹爪随夹持活动杆的伸长而与后夹爪错开形成夹角，并随夹持活动杆的缩短而转动至与后夹爪对齐并向后夹爪靠近，以夹持树干。
[0005]优选的，所述的夹持活动杆包括外套筒、一端导向配合伸入至外套筒中的支撑杆和装在外套筒中对支撑杆的转动进行导向的转动导向杆，振动发生器和后夹爪分别装在外套筒上，前夹爪装在支撑杆上，夹持液压杆安装端与外套筒固定，伸缩端与夹持支撑杆前端固定，支撑杆随夹持液压杆的伸缩而在外套筒中沿轴向运动并在转动导向杆的导向下转动。
[0006]优选的，所述的支撑杆为中空结构，转动导向杆同轴安装在外套筒中且导向配合伸入至支撑杆的内腔中，转动导向杆上开有与支撑杆导向配合的转动导槽，支撑杆在外套筒中沿轴向运动时沿转动导槽转动。
[0007]优选的，所述的支撑杆伸入至外套筒中的一端同轴固定导向内套，转动导向杆与导向内套导向配合伸入至支撑杆内腔中，导向内套上装有沿径向设置的导向钉，导向钉导向配合伸入转动导槽中，随支撑杆在外套筒中的轴向运动而沿转动导槽运动，使支撑杆转动。
[0008]优选的，所述的转动导槽包括沿轴向设置的前直线导槽、沿轴向设置且呈螺旋形
状的螺旋导槽和沿轴向设置的后直线导槽，前直线导槽与螺旋导槽的前端对接连通，后直线导槽与螺旋导槽的后端对接连通，支撑杆随导向钉沿螺旋导槽运动而转动。
[0009]优选的，所述的支撑杆上一体成型前夹爪轴，前夹爪轴与支撑杆垂直，外套筒上一体成型后夹爪轴，后夹爪轴与外套筒垂直，前夹爪装在前夹爪轴上，后夹爪装在后夹爪轴上，前夹爪与后夹爪的结构相同，均包括夹爪套和与夹爪套固定的夹爪板，夹爪板上具有橡胶层，前夹爪的夹爪套套在前夹爪轴上，后夹爪的夹爪套套在后夹爪轴上。
[0010]优选的，所述的前夹爪轴与支撑杆之间设置在一体成型的支撑加强板，后夹爪轴与外套筒之间设置一体成型的支撑加强板，夹爪板与支撑加强板之间均连接用于支撑夹爪板的支撑弹簧。
[0011]优选的，支撑弹簧在前夹爪轴的径向两侧呈矩形阵列对称分布，夹爪板的背面固定限位板，限位板与支撑加强板相抵，限制夹爪套在前夹爪轴上的转动；支撑弹簧在后夹爪轴的径向两侧呈矩形阵列对称分布，夹爪板的背面固定限位板，限位板与支撑加强板相抵，限制夹爪套在后夹爪轴上的转动。
[0012]林果振动采摘方法，采用以上所述的避障式林果采摘夹持机构进行采摘，其特征在于：在采摘前夹持液压杆伸长使夹持活动杆伸至最长，前夹爪转动至与后夹爪之间的夹角最大，接着选择适合的夹持位置将后夹爪抵在果树的树干上，然后回缩夹持液压杆带动夹持活动杆缩短并转动，直至前夹爪与后夹爪对齐且树干夹紧在前夹爪与后夹爪之间，最后启动振动发生器将振动传递至树干上。
[0013]优选的，“前夹爪与后夹爪对齐且树干夹紧在前夹爪与后夹爪之间”是指在夹持活动杆缩短的过程中前夹爪随导向钉沿螺旋导槽的运动而转动至与后夹爪平行使树干位于前夹爪和后夹爪之间，之后前夹爪随导向钉沿后直线导槽的运动而向树干靠近，将树干夹紧在前夹爪与后夹爪之间。
[0014]本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的避障式林果采摘夹持机构中夹持活动杆上安装有前夹爪和后夹爪，后夹爪设置在前夹爪的后方，随夹持活动杆的伸长前夹爪与后夹爪错开形成夹角，在采摘前将夹持活动杆伸至最长，前夹爪呈完全展开的状态，与后夹爪之间的夹角最大，后夹爪与树干对齐时前夹爪正好与树干错开，夹持机构向树干推进使后夹爪顺利抵在树干上，实现与树干的对中，之后再缩短夹持活动杆使前夹爪转动至与前夹爪平行并向后夹爪靠近夹紧树干，实现对树干的夹持，在夹持机构与树干的对中过程中通过前夹爪的完全展开，避免前夹爪在对中过程中与树干和树干周围枝干的干涉，实现避障功能，提高夹持机构对树型的适应性以及夹持机构选择树干夹持位置的灵活性，保证后夹爪可顺利与树干适合夹持的位置对中到位，再通过夹持活动杆的缩短来带动前夹爪转动并向后夹爪靠近以夹持树干，适用于树型不规则人工进入困难的果树夹持振动采摘，实现高效、准确且有效的夹持，提高振动采摘的效率。
[0015]2.夹持活动杆中外套筒对支撑杆的轴向运动进行导向，转动导向杆与支撑杆导向配合也对支撑杆的轴向运动进行导向，在支撑杆的端部设置导向钉与转动导向杆的转动导槽导向配合，对支撑杆的轴向运动和转动进行导向，三重导向结构对支撑杆在外套筒中的运动进行导向，对支撑杆形成有效支撑，保证夹持活动杆的伸缩顺畅性，在转动导槽中具有螺旋槽，导向钉沿螺旋导槽运动带动支撑杆转动，形成支撑杆一边沿轴向运动一边转动的
复合运动，在螺旋导槽的前后端均连通直线导槽，使前夹爪在夹持树干时先转动至与后夹爪对齐，再沿轴向运动向树干靠近将其夹紧，在前夹爪松开对树干的夹持时先沿轴向运动与树干分离再转动与后夹爪错开，有效避免前夹爪在夹持过程中因转动与树干发生干涉或在松开过程中因转动而磨损树干，夹持和松开树干时均不对树干形成损伤，前夹爪的运动安全性和可靠性高，提高整个夹持机构的可靠性。
[0016]3.前夹爪通过夹爪套套在前夹爪轴上并用支撑弹簧进行支撑，后夹爪通过夹爪套套在后夹爪轴上并通过支撑弹簧进行支撑，支撑弹簧对夹爪板进行支撑，避免夹爪板在未夹持树干时在夹爪轴上回来晃动，当夹爪板对树干进行夹持时夹爪板适应树干的不规格外形相对于夹爪轴转动一定角度使支撑弹簧变形，使前夹爪和后夹爪可适应树干的倾斜和不规格形状将其有效夹持，有更好的抓树能力，振动过程中不易与树干脱离，提高夹持的可靠性，使夹持机构具有对树干的自适应夹持功能。
附图说明
[0017]图1 为具体实施方式中夹持活动杆伸至最长前夹爪完全展开时避障式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.避障式林果采摘夹持机构，装在采摘机架上，包括夹持树干的夹持组件和装在夹持组件上带动夹持组件振动的振动发生器，其特征在于：所述的夹持组件包括可伸缩的夹持活动杆、装在夹持活动杆上且可随夹持活动杆的伸缩而运动的前夹爪、装在夹持活动杆上且设置在前夹爪后方的后夹爪和安装在夹持活动杆上带动夹持活动杆伸缩的夹持液压杆，前夹爪随夹持活动杆的伸长而与后夹爪错开形成夹角，并随夹持活动杆的缩短而转动至与后夹爪对齐并向后夹爪靠近，以夹持树干。2.根据权利要求1所述的避障式林果采摘夹持机构，其特征在于：所述的夹持活动杆包括外套筒、一端导向配合伸入至外套筒中的支撑杆和装在外套筒中对支撑杆的转动进行导向的转动导向杆，振动发生器和后夹爪分别装在外套筒上，前夹爪装在支撑杆上，夹持液压杆安装端与外套筒固定，伸缩端与夹持支撑杆前端固定，支撑杆随夹持液压杆的伸缩而在外套筒中沿轴向运动并在转动导向杆的导向下转动。3.根据权利要求2所述的避障式林果采摘夹持机构，其特征在于：所述的支撑杆为中空结构，转动导向杆同轴安装在外套筒中且导向配合伸入至支撑杆的内腔中，转动导向杆上开有与支撑杆导向配合的转动导槽，支撑杆在外套筒中沿轴向运动时沿转动导槽转动。4.根据权利要求3所述避障式林果采摘夹持机构，其特征在于：所述的支撑杆伸入至外套筒中的一端同轴固定导向内套，转动导向杆与导向内套导向配合伸入至支撑杆内腔中，导向内套上装有沿径向设置的导向钉，导向钉导向配合伸入转动导槽中，随支撑杆在外套筒中的轴向运动而沿转动导槽运动，使支撑杆转动。5.根据权利要求4所述的避障式林果采摘夹持机构，其特征在于：所述的转动导槽包括沿轴向设置的前直线导槽、沿轴向设置且呈螺旋形状的螺旋导槽和沿轴向设置的后直线导槽，前直线导槽与螺旋导槽的前端对接连通，后直线导槽与螺旋导槽的后端对接连通，支撑杆随导向钉沿螺旋导槽运动而转...

【专利技术属性】
技术研发人员：高自成，李立君，刘怀粤，龙啸，尹浇钦，曹靖宜，廖凯，汤刚车，闵淑辉，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：