[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611030744.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108076820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛金生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 牛金生
• 主分類(lèi)號(hào): A01D46/24
• 分類(lèi)號(hào): A01D46/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，主要由手臂、軟軸、雙面齒條、旋轉(zhuǎn)刀片、采摘手、刀片檔桿、齒輪、三腳架、絲杠、伺服電機(jī)等組成；所述的末端夾持結(jié)構(gòu)通過(guò)采摘手與氣缸活塞的鏈接與配合，將導(dǎo)桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為采摘手的夾、合運(yùn)動(dòng)；所述的采摘手夾緊蘋(píng)果的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)是通過(guò)絲杠和雙面齒條螺旋傳動(dòng)，帶動(dòng)雙面齒條上下運(yùn)動(dòng)；所述的齒條和齒輪的嚙合傳動(dòng)，使嚙合的兩個(gè)齒輪對(duì)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)兩壓板的夾緊和松開(kāi)；所述的刀片設(shè)計(jì)成楔形，更易切斷果柄，保證采摘的成功率；所述的直流伺服電機(jī)作為該裝置動(dòng)力源；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高，成本低廉，安裝方便，滿足了蘋(píng)果的采摘要求，對(duì)于提高我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械水平具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)。

背景技術(shù)

蘋(píng)果是我國(guó)生產(chǎn)的主要果品之一。我國(guó)蘋(píng)果種植面積189.9萬(wàn)/hm2，產(chǎn)量2 600萬(wàn)t，占世界蘋(píng)果面積、產(chǎn)量的35%以上，規(guī)模居世界第一。目前，蘋(píng)果收獲作業(yè)主要靠人工完成，危險(xiǎn)性高、作業(yè)環(huán)境差，既耗時(shí)又費(fèi)力。因此，經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化，研制了一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這一空白，該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高，成本低廉，安裝方便，保證機(jī)器工作時(shí)平衡穩(wěn)定，滿足了蘋(píng)果采摘要求，在一定程度上節(jié)省了勞動(dòng)力，縮短勞動(dòng)時(shí)間，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于提高我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械水平具有重要意義。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)?201610278441 .7 申請(qǐng)日 2016 .04 .29）公開(kāi)了一種高效率的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，包括機(jī)械手、橫向伸縮桿、管口、旋轉(zhuǎn)盤(pán)和第

一指節(jié)，所述機(jī)械手與豎向伸縮桿之間通過(guò)橫向連接桿固定連接，所述橫向伸縮桿與三角架之間通過(guò)主力臂焊接連接，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)與車(chē)架之間設(shè)置有底座，所述管口與蘋(píng)果收集室之間通過(guò)橡膠軟管密封連接，且在橡膠軟管的下方設(shè)置有軟管支撐架，所述蘋(píng)果收集室與操控室之間安裝有旋轉(zhuǎn)盤(pán)，且蘋(píng)果收集室安裝在操控室的右側(cè)，所述第一指節(jié)與第二指節(jié)之間通過(guò)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述蘋(píng)果收集室內(nèi)部安裝有橫向隔板和豎向隔板，且蘋(píng)果收集室的外殼上設(shè)置有透氣孔。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)?201420709193.3 申請(qǐng)日 2014.11.23）公開(kāi)了一種自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，包括傳動(dòng)裝置、抓取機(jī)構(gòu)、扭斷機(jī)構(gòu)、力傳感器組成；所述傳動(dòng)裝置包括電磁離合器、傳動(dòng)軸、直齒齒輪、直齒齒條、直線導(dǎo)軌、連接桿、轉(zhuǎn)盤(pán)；所述力傳感器采用反饋式控制原理來(lái)控制夾緊蘋(píng)果力的大小；所述抓取機(jī)構(gòu)由一個(gè)三爪卡盤(pán)、直線導(dǎo)軌、硅膠套組成；所述三爪卡盤(pán)是三個(gè)均勻分布在同一個(gè)圓周上的機(jī)械爪組成，相鄰兩個(gè)機(jī)械爪的角度相距120°同時(shí)硅膠套用來(lái)包裹三爪卡盤(pán)防止在采摘蘋(píng)果過(guò)程中損傷蘋(píng)果；所述扭斷機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)盤(pán)、支撐套、電磁離合器、離合器座組成轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)蘋(píng)果做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而蘋(píng)果枝不動(dòng)依靠扭矩將果梗扭斷完成采摘。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)的不足，本發(fā)明在于提供一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、成本低廉、適用性強(qiáng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于單片機(jī)控制的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)，主要由手臂、軟軸、雙面齒條、旋轉(zhuǎn)刀片、采摘手、刀片檔桿、齒輪、三腳架、絲杠、伺服電機(jī)等組成；所述的末端夾持結(jié)構(gòu)通過(guò)采摘手與氣缸活塞的鏈接與配合，將導(dǎo)桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為采摘手的夾、合運(yùn)動(dòng)；所述的采摘手夾緊蘋(píng)果的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)是通過(guò)絲杠和雙面齒條螺旋傳動(dòng)，帶動(dòng)雙面齒條上下運(yùn)動(dòng)；所述的齒條和齒輪的嚙合傳動(dòng)，使嚙合的兩個(gè)齒輪對(duì)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)兩壓板的夾緊和松開(kāi)；所述的鋼絲和軟軸傳動(dòng)及采摘手的夾持，使切割刀片在軟軸的帶動(dòng)下繞手指外廓做近似1周的旋轉(zhuǎn)，完成位于手指外周上任意位置蘋(píng)果柄的切割，不僅省去了檢測(cè)果柄這一復(fù)雜過(guò)程，而且還提高了切割果柄的準(zhǔn)確度和采摘效率；所述的刀片設(shè)計(jì)成楔形，更易切斷果柄，保證采摘的成功率；所述的直流伺服電機(jī)作為該裝置動(dòng)力源。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的自動(dòng)蘋(píng)果采摘機(jī)主要包括機(jī)械手末端系統(tǒng)、手臂伸縮系統(tǒng)及出料系統(tǒng)。