[發明專利]一種一果一動的智能可控采摘剪

在審

• 申請號: 201910991711.2
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110547097A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 王利紅;王振;鄔明良;張家豪;高宇杭;游業豪
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24;G05B19/042
• 代理公司: 41110 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 許延麗

本發明公開一種一果一動的智能可控采摘剪，屬于果品采摘設備的技術領域。它包括手槍狀殼架、控制系統、傳動機構、咬合剪刀。本發明通過控制系統中的防誤剪保護電路、單片機、執行電路的配合可以智能判定是否處于危險狀態、是否停止動作，防止誤剪人體、確保使用安全；通過控制系統中的剪切識別電路、單片機、執行電路、傳動機構、咬合剪刀的配合，實現微動開關觸碰一次就執行一次剪切的一果一動的智能采摘模式，滿足水果復雜多變采摘要求的半自動化采摘，避免無效剪切、有效減輕采摘工人的工作強度、緩解手部疲勞，提高采摘效率，具有結構簡單、操作靈活、使用方便、安全可靠、穩定性高、成本低廉的優點。

技術領域

本發明屬于果品采摘設備的技術領域，具體講涉及一種一果一動的智能可控采摘剪，適用于柑橘等絕大多數果品的批量采摘，也可用于較細果木的枝葉修剪。

背景技術

隨著工農業生產勞作方式的變革，為了緩解人工采摘的勞動強度，柑橘等果品的采摘方式逐漸發生一些變化，開始借助一些采摘工具來進行采摘。采摘高層柑橘等果品的現有摘果器多為長桿摘果網兜，采摘低處柑橘等果品的摘果器主要有以下幾種：（1）直接利用采摘辣椒的帶視覺識別機械手臂；（2）依靠吸力將蘋果吸取收集的機械裝置；（3）用于剪切粗樹枝的電動切割機也可作為摘果器，但是價格昂貴，目前用來采摘柑橘等果品的比較少?，F階段的采摘工具雖然可以在一定程度上緩解人工采摘的勞動強度、也大大方便了人工采摘，但對于一些品種的柑橘等果品來說，主要生長在丘陵或高山地區，地面有斜坡、基礎設施等條件差，上述傳統摘果器由于難以運輸、不便放置等原因大大限制其適用范圍。

通過對國內外水果采摘機械現狀分析可知：采用農業機器人和智能自動化采摘機械是未來發展的趨勢，目前學者和專家開展了大量試驗研究和技術探索，但實際應用中仍存在技術難題，無法滿足市場需求。分析原因有一下幾點：（1）采摘機械的試驗條件比較單一和理想化，而水果實際生長環境復雜多變，因而所設計出來的自動化采摘機械無法實現精確采摘；（2）水果的培育模式、栽植方式和生產環境均差異性大，自動化采摘機械的收獲難度加大；（3）水果品種多樣，果樹高低繁茂差異顯著，果農過度追求產量和經濟利益，采取密植農藝，沒有預留采摘機械的作業空間。因此，智能自動化采摘裝備難于滿足水果復雜多變的采摘要求，果農們真正需要的是一種結構簡單、操作靈活、使用方便、既能提高采摘效率、又能降低采摘成本的半自動化采摘裝備。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供的一種一果一動的智能可控采摘剪。本發明能夠實現微動開關觸碰一次就執行一次剪切的一果一動的智能采摘模式，能夠滿足水果復雜多變采摘要求的半自動化采摘，既能避免無效剪切、有效減輕采摘工人的工作強度、緩解手部疲勞，又能提高采摘效率，同時還具有結構簡單、操作靈活、使用方便、安全可靠、穩定性高、成本低廉的優點，能夠有效防止誤剪人體，能夠在南方丘陵等潮濕的環境下穩定運行。

本發明的目的可通過下述技術措施來實現：

本發明的一種一果一動的智能可控采摘剪包括手槍狀殼架、安裝在殼架手柄段內腔中的控制系統、安裝在殼架頂部內腔中的傳動機構、安裝在殼架頂部前端且外延的咬合剪刀；

所述咬合剪刀是由固定在殼架頂部前端的下刀片、中部位置與下刀片鉸接相連的上刀片組成，上刀片尾端為半圓弧面結構（便于在導桿的擺動槽內擺動）；所述傳動機構包括舵機、以偏心方式固定在舵機舵盤外端面上的滑塊（滑塊偏心設置才能在轉動時推動導桿水平直線移動）、內端用于卡嵌滑塊而外端用于卡嵌上刀片尾端的導桿、以豎直滑動方式卡嵌安裝在殼架內壁上且用于導桿進行水平直線移動的導桿基座；所述導桿是中間為平板層、兩端面自中心外延有凸臺的三段式組合結構，在其中一個凸臺上開設有豎向滑槽、在另一個凸臺上加工有擺動槽；所述導桿基座是一端加工有敞口式矩形截面卡槽、兩外側設置有卡條的長方體結構（平板層的左右兩側可以沿矩形截面卡槽的長度方向進行平移伸縮）；