[發明專利]一種背負式櫻桃采摘裝置

在審

• 申請號: 201810409882.5
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108575305A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 楊勇;李達;宋均童;宋怡仁;何陽
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: A01D46/247
• 分類號: A01D46/247;A01D46/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種背負式櫻桃采摘裝置，它解決了現有技術中櫻桃采摘后需二次處理、采摘效率低、生產成本較高的不足，具有能夠實現櫻桃采摘且不含雜物、不需要二次處理、摘取效率高的效果；其技術方案為：包括抓取機構、軟枝夾持機構、擺頭機構和背負裝置，抓取機構連接伸縮桿；包括由絲杠螺母傳動機構帶動的機械手，機械手通過軸向進給運動實現對櫻桃的采摘，采摘后的櫻桃落入機械手下部的收集筒中；軟枝夾持機構包括由連桿機構帶動的兩組鋸齒形夾持機構，實現在櫻桃夾取過程中避讓樹枝；擺頭機構安裝于抓取機構后側，使抓取機構能夠上下擺動；背負裝置包括背包，其內部配置控制系統，接收收集筒內的櫻桃并經二級傳輸送至收集袋內收集。

技術領域

本發明涉及機械設備領域，尤其涉及一種背負式櫻桃采摘裝置。

背景技術

現有的國內輔助水果采摘設備，根據其結構特點和工作部件的不同，可分為刀片輔助采摘、電氣動輔助采摘、拉拽式輔助采摘和差速摩擦輔助采摘等幾個類別。我國輔助水果采摘設備存在的突出問題是容易損傷水果和果樹，效率低。

中國專利號CN105103795A公開了一種櫻桃采摘機械人末端執行器，其采用吸氣產生負氣壓的方式將櫻桃采摘，工作時，雙目攝像頭觀測櫻桃果實的位置將圖像信息傳遞下位機處理，調整櫻桃采摘末端執行器位姿靠近櫻桃果實，然后氣泵進行吸氣工作，通過導氣筒的氣流吸取櫻桃果實，進而使果梗位置基本無變動，此時平移步進電機動作一段行程，通過曲柄滑塊機構推動導軌平臺前進一段距離，使夾持手前桿伸出導軌并介于果實與枝干間的果梗區間內，旋轉步進電機開始工作，帶動滾珠絲杠旋轉，實現滾珠絲杠座做直線平移，進而通過等效曲柄滑塊機構實現夾持手夾持果梗的目的，夾持過程中夾持手前桿上的夾持橡膠保持與果梗接觸，夾緊果梗后平移步進電機繼續動作，推動整個夾持手沿導軌平移最終實現果梗與枝干的分離，接著旋轉步進電機反向動作，滾珠絲杠反轉實現夾持手松開果梗的目的，櫻桃果實落入果實收集器內通過滑道進入果實收集箱，櫻桃果實的采摘工作結束。

上述設備采用吸氣產生負氣壓的方式，在采摘過程中容易對櫻桃和樹枝造成傷害，同時由于吸氣的作用會將櫻桃樹葉等雜物吸入，因此采摘后的櫻桃中混有的雜物較多，需要進行二次處理，提高了生產成本，不利于推廣。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種背負式櫻桃采摘裝置，其具有能夠實現櫻桃的采摘與收集且不含雜物、不需要二次處理、定位準確、摘取效率高的效果。

本發明采用下述技術方案：

一種背負式櫻桃采摘裝置，包括：

抓取機構，連接用于調節其延伸長度的伸縮桿；包括由絲杠螺母傳動機構帶動的機械手，機械手通過軸向進給運動實現對櫻桃的采摘，采摘后的櫻桃落入機械手下部的收集筒中；

軟枝夾持機構，設于收集筒外側，包括由連桿機構帶動的兩組鋸齒形夾持機構，實現在櫻桃夾取過程中避讓樹枝；

擺頭機構，安裝于抓取機構后側，使抓取機構能夠上下擺動；

背負裝置，包括背包，其內部配置控制系統，能夠接收收集筒內的櫻桃，并經二級傳輸送至收集袋內收集。

進一步的，所述機械手的兩端分別通過曲柄連桿機構與直齒輪組相連，兩個直齒輪組之間通過錐齒輪組相連，所述錐齒輪組安裝于絲杠螺母傳動機構的后部。

進一步的，所述絲杠螺母傳動機構的末端通過花鍵軸連接第一齒輪軸，所述第一齒輪軸與連接驅動裝置的行星輪系相連；

所述花鍵軸的一端設置花鍵套，花鍵套周向外側設置主動錐齒輪，主動錐齒輪的兩側嚙合從動錐齒輪，所述從動錐齒輪通過單向軸承安裝于第二齒輪軸。

進一步的，兩組鋸齒形夾持機構通過X型連桿相連，所述X型連桿通過齒輪連接驅動裝置。