[发明专利]刮拉式花椒自动采摘机

说明书

本发明公开了一种刮拉式花椒自动采摘机，主要包括机箱、行走系统、采摘系统和视觉系统。采用以上技术方案的刮拉式花椒自动采摘机，通过控制系统、视觉系统、行走系统、升降机构、机械臂、脱粒机构、花椒枝输送机构、剪枝机构和花椒收集机构的相互配合，不仅实现了全自动花椒采摘，结构简单可靠，减少了人力劳动，效率高，花椒采摘质量好，而且通过剪枝机构先将花椒枝剪下后，再对剪下的花椒枝进行脱粒，能够有效避免脱粒过程对花椒树造成伤害，同时剪除花椒枝的方式还能够促进花椒枝更好的萌芽和生长，并且，采用了简单有效的重力收集方式，可有效防止花椒油胞破裂或损坏花椒品质，提高了花椒果实采摘效率和采摘后花椒果实质量。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种刮拉式花椒自动采摘机。

背景技术

花椒为日常生活中最重要的调味食材，花椒树上长满了刺，这给花椒采摘带来了麻烦。目前基本靠人工进行采摘，即在花椒树附近采用工具或徒手进行人力采摘，非常容易被花椒树上的刺所伤害，导致采摘起来非常困难，人工采摘效率较低，并且劳动强度较高，严重制约了花椒产业的发展。

因此，发展出了高枝剪切、机械振动等采摘方式，不仅存在着损伤花椒枝条、枝干的缺陷，也存在部分区域难以采摘的问题，而且采摘后花椒的收集也非常麻烦。故高枝剪切、机械振动等采摘方式存在不同程度的弊端，采摘效果始终不理想。

近年来，农业采摘机器人作为一种在特定环境下进行作业的机器人开始研发与应用。在农业机器人技术研究方面，花椒采摘目前只有一些手动型辅助采摘机器，能够全自动作业的花椒采摘机器人还处于研发空白。市面上的手动型辅助采摘机器有电动和手动两种，电动花椒采摘器主要通过电机带动刃口震动，将花椒细枝切断来进行采摘。虽然传统的花椒采摘器在一定程度上减少了人工采摘的劳动强度，但是本质上仍然需要大量的人工参与。由于花椒的果实较为分散，且采摘要求高，采摘难度大，目前还未有全自动化的花椒采摘机器。

虽然花椒总产量和面积呈递增趋势，但受地理、交通及技术条件所限，加之花椒采摘主要依靠人工，劳动强度大、效率低，劳动力日益短缺和机械采摘技术的不成熟，造成采摘成本在花椒生产成本中占比过高，因而难以保障花椒产业的持续、高效、健康发展。因此，开发一种自动化的花椒采摘机对我国花椒产业发展有着至关重要的作用。

因此，应运而生了一种花椒采摘机器人，采用机械臂模仿人手直接将椒树的枝条夹住，再用力向下捋，使得树枝上的花椒被捋下，但是在实际使用中，很容易造成枝条受力过大，使花椒树受到较为严重的伤害，影响椒农经济效益。

解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决现有花椒采摘机器人采摘花椒时易对花椒树造成较为严重伤害的技术问题，本发明提供了一种刮拉式花椒自动采摘机。

其技术方案如下：

一种刮拉式花椒自动采摘机，包括：

机箱，其内部安装有控制系统；

行走系统，其安装在机箱上，并能够带动机箱移动；

采摘系统，其安装在机箱上，该采摘系统用于采摘和收集花椒；

还包括视觉系统，其用于识别刮拉式花椒自动采摘机、花椒枝和障碍物的位置；

所述采摘系统包括安装在机箱顶部的升降机构、安装在升降机构顶部的机械臂、安装在机械臂外端的脱粒机构、花椒枝输送机构和剪枝机构以及安装在花椒枝输送机构上的花椒收集机构，所述脱粒机构和剪枝机构分别位于花椒枝输送机构的两侧，所述花椒收集机构的收集口位于脱粒机构的正下方，该花椒收集机构能够测得收集花椒的重量；

所述控制系统能够根据视觉系统和花椒收集机构传输来的信息控制行走系统、升降机构、机械臂、脱粒机构、花椒枝输送机构和剪枝机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果：