[发明专利]一种机械化水果采摘收集运输系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水果采摘技术领域，特别涉及一种适用于大型果实采摘的机械化水果采摘收集运输系统及方法。

背景技术

在水果生产作业中，果实采摘约占整个作业量的30～50％，由于采摘作业环境和作业对象的复杂性，虽然陆续有采摘自动化的技术方案提出，但并未出现广泛应用的水果采收自动化技术。实际上，目前大多数的水果采收作业并未实现机械化。在水果采收过程中，除了把水果摘下来，还要把水果收集并运输至储存处，这就要求采收作业的机械化除了采摘作业的机械化，还应包括收集和运输的机械化。随着我国经济的快速发展、城镇化的快速推进，农业劳动力将逐渐向社会其他产业转移，农业劳动力资源不足的问题将逐渐暴露出来。水果采摘、收集和运输工作的机械化能够降低果农的劳动强度、提高劳动生产率和产品质量，保证适时采收，具有很大的发展潜力。

而就水果采收作业而言，目前出现的水果采摘执行器多是针对小型果实的采摘而提出的，如公开号为US5428947的美国专利所公开的水果采摘器、申请号为US19970931108的美国专利所公开的水果采摘器、申请号为US19990473439的美国专利所公开的果实采摘机等，都只适用于小型果实的采摘，而针对大型或较重的水果(如成串的香蕉或成串的椰子等)，目前并没有专用的采摘设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对大型果实，提供一种机械化程度高，且采摘效率高、采摘准确的机械化水果采摘收集运输系统。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述系统实现的机械化水果采集运输方法。

本发明的技术方案为：一种机械化水果采摘收集运输系统，包括末端采摘装置、伸长臂、伸长臂座、进料斗、输送装置、拖斗和移动装置，拖斗设于移动装置上，进料斗设于移动装置一侧的前方，进料斗和拖斗之间通过输送装置连接，伸长臂一端通过伸长臂座固定于移动装置上，伸长臂另一端设置末端采摘装置。

所述末端采摘装置包括支撑主体、支撑主体控制组件、抓臂组件、夹头组件和切割组件，支撑主体呈“7”字形，支撑主体包括相连接的水平件和竖直件，支撑主体控制组件设于支撑主体的外侧面，抓臂组件设于支撑主体的竖直件底部，夹头组件设于支撑主体的竖直件中部，切割组件设于支撑主体的水平件上。

所述支撑主体中，水平件为下方开口的中空盒状结构，竖直件垂直设于水平件一端，切割组件设于水平件内；竖直件为中空盒状结构，竖直件相对的两侧面上分别设有通槽；支撑主体控制组件设于水平件和竖直件的连接处外侧面上；

所述夹头组件包括两个固定板和两组夹头活动组件，两个固定板并列穿过竖直件相对两侧面上的通槽，两组夹头活动组件分别设于固定板的两端；各夹头活动组件分别包括摆臂、夹头和第一液压缸，摆臂一端铰接于两个固定板之间，摆臂另一端与夹头铰接，第一液压缸一端与夹头铰接，第一液压缸另一端通过第一销轴与支撑主体的竖直件铰接；

所述抓臂组件包括抓臂安装架和两组抓臂活动组件，抓臂安装架穿过竖直件相对两侧面上的通槽并固定于竖直件底部，两组抓臂活动组件分别设于抓臂安装架的两端；各抓臂活动组件分别包括抓臂和第二液压缸，第二液压缸一端与抓臂铰接，第二液压缸另一端与竖直件铰接，抓臂与抓臂安装架铰接；

所述支撑主体控制组件包括支撑主体连接支架、调整支撑主体旋转度的摆动油缸、摆动油缸支撑支架和调整支撑主体倾斜角度的第三液压缸，支撑主体连接支架和摆动油缸支撑支架均呈“L”形，支撑主体连接支架的竖直部分与支撑主体固定连接，摆动油缸的底面与支撑主体连接支架的水平部分连接，摆动油缸的顶面与摆动油缸支撑支架的水平部分连接，摆动油缸支撑支架的水平部分上设有与伸长臂连接用的第一突起，摆动油缸支撑支架的竖直部分上设有连接第三液压缸用的第二突起；

所述切割组件包括链锯支撑板、链锯和第四液压缸，链锯设于链锯支撑板上，第四液压缸一端与链锯支撑板铰接，第四液压缸另一端与支撑主体的水平件铰接。

所述夹头的一端设有隔离盘，在采摘过程中，隔离盘插入到待剪切的果实和其他果实之间的区域，将待剪切的果实推向两个夹头之间的区域的同时，把待剪切的果实与其他果实隔离开来；夹头的表面为弧柱形，夹头的表面分布有多个凸钉。

所述伸长臂为三段弯折结构，包括依次连接的上臂、中臂和下臂，上臂一端与中臂连接，上臂另一端与末端采摘装置连接，下臂一端与中臂连接，下臂另一端与伸长臂座连接；