[發明專利]一種手動剪切番茄摘取裝置

有效

• 申請號: 201610009826.3
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105660040B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 趙旭;馬翰麟;程維虎;姬慶慶;陳楠;張洋;岳澤宇;劉鑫;史一博;張濤;王瀟智;郭唯格;劉旭
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A01D45/00
• 分類號: A01D45/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及手動剪切番茄摘取裝置，屬于農業器械自動化發展技術領域。

背景技術

隨著番茄種植面積的不斷增大，摘取番茄逐漸成為農民們頭疼的一個問題。現在大部分農民直接用手摘取，一只手捏住花梗，另一只手摘。即使有農民用剪刀剪斷花梗摘取，但因番茄的花梗有苦味，所以在上市之前必須摘掉，市場上賣的番茄都是沒有花梗的，故這樣剪下的番茄之后還需要摘掉留在番茄上的花梗，而這依舊會使手部磨損潰爛。由于是手對把的壓力提供摩擦力與摘番茄的力相平衡，所以需要手指提供很大的壓力，會受到很大程度的磨損。很多長期從事摘番茄的農民手部潰爛，慘不忍睹。

在美國，由于政府采取了嚴格的邊境管理政策，一些依靠外來移民勞動力的農場主正將他們的視野轉向一種正在發展中的新一代摘果機器人。Energid獲得美國農業部的資金正在開發一種收獲柑橘的機器人。所開發的機器人具有機器視覺和操作的能力，適用于收獲柑桔、蘋果以及其他種類的水果。

Energid科技公司的方案結合了機器人的智能和批量收獲的經濟性。使用一個低成本的機制，通過視覺傳感器和高速的計算機進行信息處理和控制。水果摘取的末端執行器為一次性使用，可快速更換，維修費用低廉。該系統可以遠程或附近控制，系統的設計目標是，每秒鐘摘取32個水果，持續摘取16次，留在樹上的水果將少于4％。

在日本，農業勞動力老齡化和農業勞動力不足的問題十分突出，為了解決這一問題，日本開發出了一系列不同用途的農業機器人，這其中就包括采摘水果的機器人。

上述機器人雖然效率很高，可以大大減輕農民負擔，但價格昂貴，大多數農民無法承擔。所以研制一款簡易番茄摘取裝置，減輕廣大農民朋友采摘番茄過程中的手部負擔。

番茄在我國的種植范圍幾乎覆蓋全國，種植面積居世界前列。其采摘是勞動密集型作業。隨著社會經濟現代化和商品化發展，也為了滿足人們對番茄的巨大需求，番茄種植園規模也越來越大，而這就產生了番茄采摘的難題。原有的純手工采摘番茄成本高、時間長、且質量難以保證。然而，現有的工業摘水果機器人價格昂貴，很多農民無法承擔。

發明內容

本發明的目的在于提出一種手動剪切番茄摘取裝置，基于以上背景技術現狀，設計了一款簡易番茄摘取裝置，極大節省人力的同時，也保證了番茄的高品質和衛生要求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種手動剪切番茄摘取裝置，該裝置包括手動剪切機構、曲柄滑塊機構、番茄鎖緊結構、花梗摘取夾緊結構。

手動剪切機構包括剪切手柄Ⅰ1、剪切手柄Ⅱ2、斜桿3、L形桿4、凹槽5。

曲柄滑塊機構包括短斜桿6、直桿7、套筒8。

番茄鎖緊結構包括緊固圓盤9、機架10、連接桿11、調節桿12、鎖緊桿13、番茄套14。

花梗摘取夾緊結構包括緊固夾15、銷軸16、一級花梗孔17、二級花梗孔18。

剪切手柄Ⅰ1與剪切手柄Ⅱ2通過銷釘相連接組成剪切的驅動主體結構，剪切手柄Ⅰ1與剪切手柄Ⅱ2的底部結構相同，其利用剪刀原理進行工作；剪切手柄Ⅰ1的端部為斜桿3，斜桿3與剪切手柄Ⅰ1的底部的夾角為鈍角；剪切手柄Ⅱ2的端部為L形桿4，L形桿4的一側為水平另一側為豎直結構。

所述斜桿3的端部設有凹槽5；曲柄滑塊機構的短斜桿6的一端與凹槽5通過銷釘連接，凹槽5的另一端與直桿7相連；短斜桿6斜向布置，直桿7水平布置。

番茄鎖緊結構的緊固圓盤9安裝在L形桿4的豎直端；緊固圓盤9的中間開有通孔；套筒8水平設置在緊固圓盤9的靠近斜桿3一側；直桿7穿過套筒8后又穿過緊固圓盤9的通孔。

三組機架10沿緊固圓盤9的周向均勻對稱布置；三組連接桿11沿直桿7的端部的軸向均勻對稱布置；調節桿12與連接桿11相連接，鎖緊桿13與機架10相連接；連接桿11與鎖緊桿13之間通過調節桿12相連接；番茄套14設置在鎖緊桿13的端部。

花梗摘取夾緊結構的緊固夾15通過銷軸16固定在L形桿4的水平端，緊固夾15沿豎直方向上依次設有一級花梗孔17、二級花梗孔18；一級花梗孔17的直徑小于二級花梗孔18的直徑；一級花梗孔17用以鎖緊番茄的花梗，二級花梗孔18用以鎖緊番茄的萼蔓。

所述套筒8的一側開有水平導槽，直桿7上設有滑塊，滑塊與水平導槽相配合，進而保證直桿7移動過程的穩定。

所述番茄套14為弧面彈性構件，防止番茄在剪切過程中被損壞。

所述機架10為曲桿。

所述番茄鎖緊結構的各桿件能夠沿桿件的方向移動，進而對番茄進行鎖緊。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果。