[發明專利]回轉式水果采摘裝置

有效

• 申請號: 201810454929.X
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108401666B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張云輝;周穎;劉思遠;嚴犇翔;蕭子洲;肖樂樂
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

本發明涉及一種回轉式水果采摘裝置，屬于機械領域。采摘機構位于行程運動機構前端，行程運動機構末端通過連接機構與移動機構配合；行程運動機構升程時通過前腔進氣，壓縮空氣推動活塞前進，由于螺旋棒是右旋螺紋，活塞推力使螺旋棒做順時針旋轉，棘爪向內收合，活塞直線前進。卡爪靠近水果后控制小氣缸做回程運動，卡爪閉合。回程時通過后腔進氣，壓縮空氣推動活塞后退，活塞推力使螺旋棒做逆時針旋轉，此時固定的棘輪卡住棘爪，阻止螺旋棒轉動，此時活塞在壓縮氣體推力下沿螺紋做旋轉直線運動。卡爪回退至極限位置時控制小氣缸做升程運動松開卡爪。優點在于：操作簡單便捷；保證了水果的成品質量，同時提高了采摘效率。

技術領域

本發明涉及機械領域，特別涉及水果采摘裝置技術領域，尤指一種回轉式水果采摘裝置。

背景技術

長久以來，我國的水果產量保持世界第一，蘋果作為最為常見的水果品種，在2015年栽種面積己經達到260萬公頃，產量高達4200萬噸，占世界蘋果總產量的55％以上。與蘋果種植、采摘、后加工等配套的技術日益成熟，中國己經成為集蘋果生產、出口和消費的大國。

21世紀以來，我國面臨人口老齡化問題日趨嚴重，而且隨著工業的迅速發展，農業勞動力逐漸向工業及其他行業轉移，農業勞動力嚴重短缺且成本逐漸提高。水果釆摘作業是水果生產中最耗時、最費力的環節，水果收獲期間需投入的勞力約占整個生產過程的。而且在水果采摘作業中經常需要借助梯子登高，長時間作業不僅勞動強度大而且具有一定的危險性。以上眾多因素給水果的收獲帶了極大的困難，因此在果實收獲中，研究開發一種水果輔助采摘裝置迫在眉睫。水果采摘裝置不僅能夠降低果農的勞動強度、提高勞動生產率、降低生產成本、保證果實及時采收、保證果品質量而且對于促進我國農業科技進步，跟蹤世界農業新技術、加速我國農業現代化進程有著重大的現實意義。

為使水果容易采摘，目前國內外多個研究機構已研發出數種類型的水果采摘工具。目前德國機械化采摘蘋果有些是利用搖晃震動原理將蘋果震下，再利用傘狀機構收集蘋果，雖然效率較高但對樹木損傷大，也易對蘋果造成損傷。鄒永等人于2018年1月在期刊《科技創新與應用》上發表的《水果自動采摘小型機械車的結構設計》一文中提及了一種水果采摘車，該采摘車采用了履帶輪式結構，通過Arduino控制器操作機械手臂摘取水果，在一定程度上提高了采摘作業的機械自動化程度，但效率較低，難以高效地識別水果并實現采摘。還有Yuanshen?Zhao于2016年6月在Computers?and?Electronics?in?Agriculture中發表的A?review?of?key?techniques?of?vision-based?control?for?harvesting?robot一文中提及的水果采摘機器人應用了可視化研究，采摘效率得到了提高，但機器人的移動機構較為笨重，對地形有較高的要求，適應性較差，也難以得到推廣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種回轉式水果采摘裝置，解決了現有技術采摘勞動強度大，效率低，采摘成本高的問題。本發明操作簡單方便，采摘效率高。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

回轉式水果采摘裝置，包括行程運動機構2、采摘機構1、連接機構3、驅動機構和移動機構4，所述采摘機構1與行程運動機構2螺紋旋合，且位于行程運動機構2前端，所述行程運動機構2末端通過連接機構3與移動機構4配合；所述移動機構4由支撐架4-1和平板車4-2固連組裝而成，連接機構3通過支撐平板3-5與支撐架4-1固連，支撐平板3-5上有孔，與推力滾子軸承3-4的下表面配合，其上表面與轉動臺3-3固連，轉動臺3-3繞z軸做360°旋轉，轉動臺3-3與連接座3-1通過光軸3-2連接，連接座3-1與行程運動機構2通過螺紋固連，行程運動機構2與采摘機構1通過螺紋連接，行程運動機構2通過連接座3-1繞光軸3-2旋轉，從而實現對各個位置水果的采摘。