[发明专利]回转式水果采摘装置

说明书

本发明涉及一种回转式水果采摘装置，属于机械领域。采摘机构位于行程运动机构前端，行程运动机构末端通过连接机构与移动机构配合；行程运动机构升程时通过前腔进气，压缩空气推动活塞前进，由于螺旋棒是右旋螺纹，活塞推力使螺旋棒做顺时针旋转，棘爪向内收合，活塞直线前进。卡爪靠近水果后控制小气缸做回程运动，卡爪闭合。回程时通过后腔进气，压缩空气推动活塞后退，活塞推力使螺旋棒做逆时针旋转，此时固定的棘轮卡住棘爪，阻止螺旋棒转动，此时活塞在压缩气体推力下沿螺纹做旋转直线运动。卡爪回退至极限位置时控制小气缸做升程运动松开卡爪。优点在于：操作简单便捷；保证了水果的成品质量，同时提高了采摘效率。

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及水果采摘装置技术领域，尤指一种回转式水果采摘装置。

背景技术

长久以来，我国的水果产量保持世界第一，苹果作为最为常见的水果品种，在2015年栽种面积己经达到260万公顷，产量高达4200万吨，占世界苹果总产量的55％以上。与苹果种植、采摘、后加工等配套的技术日益成熟，中国己经成为集苹果生产、出口和消费的大国。

21世纪以来，我国面临人口老龄化问题日趋严重，而且随着工业的迅速发展，农业劳动力逐渐向工业及其他行业转移，农业劳动力严重短缺且成本逐渐提高。水果釆摘作业是水果生产中最耗时、最费力的环节，水果收获期间需投入的劳力约占整个生产过程的。而且在水果采摘作业中经常需要借助梯子登高，长时间作业不仅劳动强度大而且具有一定的危险性。以上众多因素给水果的收获带了极大的困难，因此在果实收获中，研究开发一种水果辅助采摘装置迫在眉睫。水果采摘装置不仅能够降低果农的劳动强度、提高劳动生产率、降低生产成本、保证果实及时采收、保证果品质量而且对于促进我国农业科技进步，跟踪世界农业新技术、加速我国农业现代化进程有着重大的现实意义。

为使水果容易采摘，目前国内外多个研究机构已研发出数种类型的水果采摘工具。目前德国机械化采摘苹果有些是利用摇晃震动原理将苹果震下，再利用伞状机构收集苹果，虽然效率较高但对树木损伤大，也易对苹果造成损伤。邹永等人于2018年1月在期刊《科技创新与应用》上发表的《水果自动采摘小型机械车的结构设计》一文中提及了一种水果采摘车，该采摘车采用了履带轮式结构，通过Arduino控制器操作机械手臂摘取水果，在一定程度上提高了采摘作业的机械自动化程度，但效率较低，难以高效地识别水果并实现采摘。还有Yuanshen Zhao于2016年6月在Computers and Electronics in Agriculture中发表的A review of key techniques of vision-based control for harvesting robot一文中提及的水果采摘机器人应用了可视化研究，采摘效率得到了提高，但机器人的移动机构较为笨重，对地形有较高的要求，适应性较差，也难以得到推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转式水果采摘装置，解决了现有技术采摘劳动强度大，效率低，采摘成本高的问题。本发明操作简单方便，采摘效率高。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

回转式水果采摘装置，包括行程运动机构2、采摘机构1、连接机构3、驱动机构和移动机构4，所述采摘机构1与行程运动机构2螺纹旋合，且位于行程运动机构2前端，所述行程运动机构2末端通过连接机构3与移动机构4配合；所述移动机构4由支撑架4-1和平板车4-2固连组装而成，连接机构3通过支撑平板3-5与支撑架4-1固连，支撑平板3-5上有孔，与推力滚子轴承3-4的下表面配合，其上表面与转动台3-3固连，转动台3-3绕z轴做360°旋转，转动台3-3与连接座3-1通过光轴3-2连接，连接座3-1与行程运动机构2通过螺纹固连，行程运动机构2与采摘机构1通过螺纹连接，行程运动机构2通过连接座3-1绕光轴3-2旋转，从而实现对各个位置水果的采摘。