[发明专利]人工辅助苹果采摘机及其采摘方法

权利要求书

1.人工辅助苹果采摘机，包括剪切机构、抓果机构和支撑杆机构，剪切机构包括剪刀，支撑杆机构包括主杆和下平台，其特征在于：所述的剪切机构还包括滑块、剪刀杆、剪刀移动凸轮、剪刀开闭凸轮、剪刀轴和剪切导轨；剪刀的双刃铰接轴与剪刀杆一端及滑块固联，且剪刀杆位于剪刀顶部，滑块位于剪刀底部；滑块两侧与平行设置的两根剪切导轨分别构成滑动副；剪刀开闭凸轮包括固定在一起的第一凸轮和第二凸轮；剪刀开闭凸轮和剪刀移动凸轮均固定在剪刀轴上，且剪刀开闭凸轮的第一凸轮和第二凸轮与剪刀的双刃刀柄分别构成凸轮副；剪刀移动凸轮的凸轮槽与固定在剪刀杆上的滚柱构成凸轮副；剪刀杆另一端开设的滑槽套置在剪刀轴上；

所述的抓果机构包括前盖、后盖、罩、推杆、上平台、等宽凸轮、抓果导轨和前盖固定块；剪切机构的两根剪切导轨均固定在罩顶部；后盖与前盖相对的端面上设有沿周向均布的多个限位柱；前盖背对后盖的端面固定有收集管道；后盖与罩构成转动副；罩固定在上平台上；前盖两侧均通过螺栓固定前盖固定块，两块前盖固定块与平行设置的两根抓果导轨分别固定；两根抓果导轨与上平台底部开设的两个直线槽道分别构成滑动副；等宽凸轮设置在上平台下方，且与抓果导轨两端的两根推杆均构成凸轮副；推杆两端与两根抓果导轨分别固定；所述的等宽凸轮固定在剪切机构的剪刀轴上；

所述的支撑杆机构还包括电机安装台、连接件和电机；下平台设置在抓果机构的等宽凸轮底部，并与抓果机构的上平台固定；主杆顶端与下平台通过螺栓固定；电机安装台位于下平台底部，且通过螺栓固定在主杆上；连接件通过螺栓固定在电机安装台上；电机的底座固定在连接件上，电机的输出轴穿过下平台，并与剪切机构的剪刀轴上通过联轴器连接。

2.根据权利要求1所述的人工辅助苹果采摘机，其特征在于：所述抓果导轨的长度为250mm。

3.根据权利要求1所述的人工辅助苹果采摘机，其特征在于：所述的主杆为伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的人工辅助苹果采摘机，其特征在于：所述剪刀的双刃上下布置，且上部的刀刃对应的刀柄位于另一个刀刃对应的刀柄下方。

5.根据权利要求1所述的人工辅助苹果采摘机，其特征在于：所述的电机由电池供电。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的人工辅助苹果采摘机的采摘方法，其特征在于：该方法具体如下：

电机启动，带动剪刀轴匀速转动；剪刀轴带动剪刀开闭凸轮、剪刀移动凸轮和等宽凸轮同步转动；等宽凸轮转动至靠近前盖的推杆处于等宽凸轮的推程段时，带动抓果导轨及前盖相对后盖分离；当前盖与后盖的距离达到最大时，将苹果套入前盖与后盖之间，此时，剪刀与前盖的距离也达到最大，且剪刀的双刃闭合；随后，等宽凸轮转动至远离前盖的推杆处于等宽凸轮的推程段时，带动抓果导轨及前盖靠近后盖；当前盖套住后盖的限位柱时，苹果梗处在后盖上其中两个限位柱之间；拉动主杆使得后盖绕罩转动，将苹果梗自动调整至与主杆平行；当前盖与后盖闭合时，剪刀已经在剪刀移动凸轮与剪刀杆上滚柱形成的凸轮副带动下完成了沿剪切导轨向前运动至苹果梗上方的过程；剪刀完成沿剪切导轨向前运动至苹果梗上方的过程中，剪刀开闭凸轮驱动剪刀的双刃实现一次开闭，且当前盖与后盖闭合时，剪刀的双刃闭合剪去苹果梗，完成剪切动作；接着，等宽凸轮继续转动直到靠近前盖的推杆处于等宽凸轮的推程段，并带动抓果导轨及前盖相对后盖分离，使得剪去苹果梗的苹果在前盖带动下滑入收集管道；当前盖与后盖的距离再次达到最大时，剪刀已经在剪刀移动凸轮与剪刀杆上滚柱形成的凸轮副带动下完成了沿剪切导轨向后运动至与前盖距离最大的过程；剪刀完成沿剪切导轨向后运动至与前盖距离最大的过程中，剪刀开闭凸轮驱动剪刀的双刃实现一次开闭；至此，一次苹果采摘完成；前盖相对后盖重复分离和闭合过程中，结合主杆下拉动作，实现苹果的连续采摘。

7.根据权利要求6所述的人工辅助苹果采摘机的采摘方法，其特征在于：所述的剪刀轴以转速n匀速转动，n取值为8～12r/min。

8.根据权利要求6所述的人工辅助苹果采摘机的采摘方法，其特征在于：所述滑入收集管道的苹果进入放置好的水果篮中。