伞形水果辅助采摘装置论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种伞形水果辅助采摘装置，属于农业机械技术领域。包括采摘夹头或刀头、伸缩杆架、伞面收容机构、伞面控制机构、内部连杆机构、控制把手等。当采摘枣或杏类短柄果实时，可使用采摘夹头。夹头夹持住目标枝条，其前端电路闭合使偏振电机处于工作状态，运用偏振电机产生的激震力摇落果实。当采摘类似苹果与梨类长柄果实时，可将采摘夹头拆卸下，更替为采摘剪头，通过剪头产生的剪切力剪断果柄。采摘的果实下落至伞形收容机构中，完成果实的收集。优点在于：结构简单，成本低廉，可靠性高，采摘效率高，操作简便，可由单人完成采摘作业。采摘果实种类多，收集效率高，果实损坏率低。实现了简便高效的设计目标。实用性强。

主设计要求

1.一种伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：包括采摘夹头或剪头（1）、wifi摄像头（2）、伸缩杆架（3）、伞形收容机构（4）、伞面控制机构（6）、控制把手（7）及内部连杆机构（8），所述采摘夹头或剪头（1）通过螺钉连接于伸缩杆架（3）顶端，所述wifi摄像头（2）粘接于伸缩杆架（3）前端并位于采摘夹头或剪头（1）的下端；所述伸缩杆架（3）穿过伞面控制机构（6）的固定花骨（601）与滑动花骨（602）的中心孔，固定花骨(601)与伸缩杆架粘接，滑动花骨（602）沿伸缩杆架（3）轴向滑动，从而使得伞形收容机构（4）安装于伸缩杆架（3）上；伞形收容机构（4）由10根折叠伞骨及透明伞布组成，10根折叠伞骨上端分别安装于固定花骨（601）的定位槽中，并通过捆扎铁丝穿过伞骨端部的通孔完成固定；同理，10根折叠伞骨下端分别固定于滑动花骨（602）的定位槽中；控制把手（7）与伸缩杆架（3）的尾端螺纹连接；所述采摘夹头或剪头（1）的固定夹头（102）通过螺钉固定于伸缩杆架（3）的顶端，所述采摘夹头或剪头（1）的活动夹头（103）通过螺栓、螺母与固定夹头（102）铰接；活动夹头（103）运用螺栓与内部连杆机构（8）的摩擦钢片（804）铰接。

设计方案

所述采摘夹头或剪头（1）的固定夹头（102）通过螺钉固定于伸缩杆架（3）的顶端，所述采摘夹头或剪头（1）的活动夹头（103）通过螺栓、螺母与固定夹头（102）铰接；活动夹头（103）运用螺栓与内部连杆机构（8）的摩擦钢片（804）铰接。

2.根据权利要求1所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的采摘夹头或剪头（1）的下端粘接偏振电机（104），偏振电机（104）同时粘接于伸缩杆架（3）的前端，锂电池（105）粘接于伸缩杆架（3）上，位于偏振电机（104）的下端。

3.根据权利要求1或2所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的采摘夹头或剪头（1）的活动夹头（103）与固定夹头（102）的端部布置有两个电极片（101），电极片（101）分别引出导线与偏振电机（104）和锂电池（105）正负极相连形成回路。

4.根据权利要求1所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的伞面控制机构（6）中，固定花骨（601）粘接于伸缩杆架（3）上，滑动花骨（602）位于固定花骨（601）的下端；三根螺纹杆（603）呈120度阵列分布于伸缩杆架（3）的外部，螺纹杆（603）上端穿过滑动花骨（602）的定位孔，并通过上下两个螺母固定；螺纹杆（603）下端穿过滑动把手（604）的定位孔，通过上下两个螺母固定。

5.根据权利要求4所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的滑动把手（604）安装于伸缩杆架（3）的下端，伸缩杆架（3）穿过滑动把手（604）的中心孔，使得滑动把手（604）在伸缩杆架（3）上沿轴向滑动。

6.根据权利要求1所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的内部连杆机构（8）中，左摩擦滑块（802）、右摩擦滑动（803）相互扣合，并与钢条（801）固连，摩擦钢片（804）穿过左摩擦滑块（802）、右摩擦滑动（803）的滑动槽；定位销（5）在侧面给予左摩擦滑块（802）、右摩擦滑动（803）正向压力，使左摩擦滑块（802）、右摩擦滑动（803）通过摩擦力带动摩擦钢片（804）向下运动。

7.根据权利要求1所述的伞形水果辅助采摘装置，其特征在于：所述的伸缩杆架（3）由两段不同直径的圆管组成，在两段圆管中部，有固定套与定位销（5）；圆管外侧有定位孔，调整两段圆管的位置，通过定位销（5）穿过定位孔起到定位作用，使伸缩杆架（3）长度固定。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，特别涉及一种伞形水果辅助采摘装置，运用不同采摘夹头或刀头进行采摘，再由伞形收集装置完成果实的收集，可由单人手持完成采摘作业。

背景技术

水果采摘是现代农业生产中非常重要的环节。传统的水果采摘环节，是通过人工爬树采摘或是借助梯子采摘。爬树采摘存在安全隐患，并且会对果树枝条造成伤害，同时采摘效率也比较低。借助梯子采摘同样存在安全隐患并且采摘效率也比较低。

为了方便采摘及提高采摘效率，同时提高采摘的安全性，人们发明了很多水果采摘机。例如专利名称为《一种水果采摘机》，专利号为201210597196.8的中国发明专利的公开方案为主杆上连接有园艺剪刀和网袋，园艺剪刀通过旋转轴安装在主杆一端，园艺剪刀由第一刀片和第二刀片组成，网袋通过钢圈和主杆固定连接。当采摘人员站在树上采摘时，一只手握住水果采摘机，通过杠杆拉动拉绳，同时拉绳拉动园艺剪刀剪断树枝，苹果便垂直掉落网袋中，这时复位弹簧把合并的园艺剪刀再次撑开，同时拉绳向反方向拉，杠杆恢复原来状态。另一只手便可抓住树枝，保证采摘人员站在树枝上的稳定性。

但是针对枣类或梨类体积较小，果柄较短的果实，运用剪刀来剪切，效率很低且采摘困难。当前对于此类水果的器械采摘方式，大多运用大型拖走式的摇振式采摘机械。将收集网置于树干处，运用大功率电机震动摇落果实，果实落入收集网完成果实的采摘。

上述第一种方案，网兜收集坠落果实的面积小，收集效率低，第二种方案采摘短柄果实效率高，机械体积较大，功率较大，成本较高，重量大不方便携带，采摘不够灵活。亟待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种伞形水果辅助采摘装置，解决了现有杆形水果采摘器采摘效率低，缺乏收集装置等问题。本实用新型将大型摇震式拖走采摘机的优势与杆形水果采摘器的优势相结合，实现了便携高效，成本低廉的设计目标，填补了当前市场上的该类产品的空白。本实用新型不仅能高效采摘不同种类的果实，同时运用伞形收集装置对下落的果实起到良好的缓冲与收集作用。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

伞形水果辅助采摘装置，包括采摘夹头或剪头1、wifi摄像头2、伸缩杆架3、伞形收容机构4、伞面控制机构6、控制把手7及内部连杆机构8，所述采摘夹头或剪头1通过螺钉连接于伸缩杆架3顶端，所述wifi摄像头2粘接于伸缩杆架3前端并位于采摘夹头或剪头1的下端；所述伸缩杆架3穿过伞面控制机构6的固定花骨601与滑动花骨602的中心孔，固定花骨601与伸缩杆架粘接，滑动花骨602沿伸缩杆架3轴向滑动，从而使得伞形收容机构4安装于伸缩杆架3上；伞形收容机构4由10根折叠伞骨及透明伞布组成，10根折叠伞骨上端分别安装于固定花骨601的定位槽中，并通过捆扎铁丝穿过伞骨端部的通孔完成固定；同理，10根折叠伞骨下端分别固定于滑动花骨602的定位槽中；控制把手7与伸缩杆架3的尾端螺纹连接；

所述采摘夹头或剪头1的固定夹头102通过螺钉固定于伸缩杆架3的顶端，所述采摘夹头或剪头1的活动夹头103通过螺栓、螺母与固定夹头102铰接；活动夹头103运用螺栓与内部连杆机构8的摩擦钢片804铰接。

所述的采摘夹头或剪头1的下端粘接偏振电机104，偏振电机104同时粘接于伸缩杆架3的前端，锂电池105粘接于伸缩杆架3上，位于偏振电机104的下端。

所述的采摘夹头或剪头1的活动夹头103与固定夹头102的端部布置有两个电极片101，电极片101分别引出导线与偏振电机104和锂电池105正负极相连形成回路。

所述的伞面控制机构6中，固定花骨601粘接于伸缩杆架3上，滑动花骨602位于固定花骨601的下端；三根螺纹杆603呈120度阵列分布于伸缩杆架3的外部，螺纹杆603上端穿过滑动花骨602的定位孔，并通过上下两个螺母固定；螺纹杆603下端穿过滑动把手604的定位孔，通过上下两个螺母固定。

所述的滑动把手604安装于伸缩杆架3的下端，伸缩杆架3穿过滑动把手604的中心孔，使得滑动把手604在伸缩杆架3上沿轴向滑动。

所述的内部连杆机构8中，左摩擦滑块802、右摩擦滑动803相互扣合，并与钢条801固连，摩擦钢片804穿过左摩擦滑块802、右摩擦滑动803的滑动槽；定位销5在侧面给予左摩擦滑块802、右摩擦滑动803正向压力，使左摩擦滑块802、右摩擦滑动803通过摩擦力带动摩擦钢片804向下运动。

所述的伸缩杆架3由两段不同直径的圆管组成，在两段圆管中部，有固定套与定位销5；圆管外侧有定位孔，调整两段圆管的位置，通过定位销5穿过定位孔起到定位作用，使伸缩杆架3长度固定。

本实用新型的有益效果在于：

1、融合了大型拖走式摇震振机构的采摘方式，实现了单人手持采摘设备也可使用摇振方式采集短柄果实的功能。

2、Wifi摄像头的运用，提高了采摘的精度。可通过移动设备对前端采摘夹头工况进行监察。同时缓解了采摘时因长时间仰头作业式产生的颈部疲劳。

3、采用伞形收容机构，改善了当前大部分杆式采摘器缺乏收容机构的缺点。提高了果实收集的效率，对下落的果实起到良好的缓冲与保护作用。

4、结构简单，成本低廉，可靠性高，采摘效率高，操作简便，可由单人完成采摘作业。采摘果实种类多，收集效率高，果实损坏率低。实现了简便高效的设计目标。实用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的采摘夹头的结构示意图；

图3为本实用新型的采摘剪头的结构示意图；

图4为本实用新型的wifi摄像头的结构示意图；

图5为本实用新型的收容伞机构的结构示意图；

图6为本实用新型的伞面控制机构的结构示意图；

图7为本实用新型的内部连杆机构的结构示意图。

图中：1、采摘夹头或剪头；2、wifi摄像头；3、伸缩杆架；4、伞形收容机构；5、定位插销；6、伞面控制机构；7、控制把手；8、内部连杆机构；101、电极片；102、固定夹头；103、活动夹头；104、偏振电机；105、电池；106、采摘剪头；601、固定花骨；602、滑动花骨；603、螺纹杆；604、滑动把手；801、钢条；802、左摩擦滑块；803、右摩擦滑块；804、摩擦钢片。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图7所示，本实用新型的伞形水果辅助采摘装置，包括采摘夹头或剪头1、伸缩杆架3、伞形收容机构4、伞面控制机构6、控制把手7及内部连杆机构8，当采摘枣或杏类短柄果实时，可使用采摘夹头。夹头夹持住目标枝条，其前端电路闭合使偏振电机处于工作状态，运用偏振电机产生的激震力摇落果实。当采摘类似苹果与梨类长柄果实时，可将采摘夹头的活动夹头103拆卸下，更替为采摘剪头106，通过采摘剪头106产生的剪切力剪断果柄。采摘的果实下落至伞形收容机构4中，完成果实的收集。所述装置中采摘夹头或剪头1通过螺钉连接于伸缩杆架3端部，所述wifi摄像头2粘接于伸缩杆架3前端并位于采摘夹头或剪头1的下端；所述伸缩杆架3穿过固定花骨601与滑动花骨602的中心孔，固定花骨601与伸缩杆架粘接，滑动花骨602可沿伸缩杆架3轴向滑动，从而使得伞形收容机构4安装于伸缩杆架3上。

采摘夹头或剪头1的固定夹头102通过螺栓固定于伸缩杆架3的前端，所述采摘夹头或剪头1的活动夹头103通过螺栓、螺母与固定夹头102铰接；活动夹头103通过螺栓与摩擦钢片804铰接。当按动控制把手7时，内部连杆机构8中的钢条801在控制把手7的拉动下向下运动，同时带动左摩擦滑块802和右摩擦滑块803向下滑动。两摩擦滑块相扣合，通过摩擦力带动摩擦钢片804向下运动。向下运动的摩擦钢片804给予前端活动夹头103转动力矩，使活动夹头103向内转动，完成采摘夹头或剪头1的夹合动作。

参见图2及图3所示，所述的采摘夹头或剪头1中，偏振电机104固定于伸缩杆架2前端、采摘夹头或剪头1的下端，所述的锂电池105固定于偏振电机104的下端。

所述的采摘夹头或剪头1的活动夹头103与固定夹头102的端部布置有两电极片101，两电极片101分别引出导线与偏振电机104和锂电池105的正负电极相连形成回路。当采摘夹头或夹持住果树枝条，固定夹头102与活动夹头103端部的电极片相接触，电路闭合，偏振电机104转动产生激振力，使短柄果实坠落。当采摘苹果类长柄果实时，可拆卸下活动夹头103更替为活动剪头106通过剪切方式完成长柄果实的采摘。

参见图5所示，所述的伞形收容机构4由10根伞骨及透明伞布组成，10根伞骨上端分别安装于固定花骨601的定位槽中，并通过捆扎铁丝穿过伞骨端部的通孔完成固定；同理伞骨下端固定于滑动花骨602的定位槽中。

所述的伞面控制机构6中，固定花骨601粘接于伸缩杆架3上，滑动花骨602位于固定花骨601的下端；滑动花骨602可沿伸缩杆架3轴向运动。三根螺纹杆603呈120度阵列于伸缩杆架3的外部，螺纹杆603上端穿过滑动花骨602的定位孔，并通过上下两个螺母固定；螺纹杆603下端穿过滑动把手604的定位孔，通过上下两个螺母固定。

参见图6所示，所述的滑动把手604安装于伸缩杆架3的下端，伸缩杆架3穿过滑动把手604的中心孔，使得滑动把手604在伸缩杆架3上沿轴向滑动。

所述的伞面控制机构6作业时，操作者向上推动滑动把手604，从而推动螺纹杆603和滑动花骨602向上运动，向上运动的滑动花骨使得折叠伞骨向外旋转。从而使伞面张开，进行收集作业。

参见图7所示，所述的内部连杆机构8中，左摩擦滑块802、右摩擦滑动803分别与钢条801固定连接，摩擦钢片804穿过左摩擦滑块802、右摩擦滑动803的滑动槽；定位销5在侧面给予左摩擦滑块802、右摩擦滑动803正向压力，使左摩擦滑块802、右摩擦滑动803通过摩擦力带动摩擦钢片804向下运动。

参见图1所示，所述的伸缩杆架3由两段不同直径的圆管组成，在两段圆管中部，有固定套定位销5，两圆管外侧有布置有若干等间距定位孔，通过调整两圆管的位置，按动定位销5，使定位销穿过定位孔起到定位作用。

参见图1及图4所示，所述的wifi摄像头2固定于伸缩杆架前端，采摘夹头或剪头1的下端。wifi摄像头可与移动设备通过wifi信号通信。采摘较高的果实时，wifi摄像头将采集的视频信息通过wifi传输至移动设备上，从而实现对采摘情况的监测与观察。

参见图1至图7所示，本实用新型的工作过程如下：

准备工作，首先根据采摘果实的种类，选择合适的采摘刀头。根据采摘果树的高度，按动定位销5调整伸缩杆架3的长度。打开wifi摄像头2，设置移动设备，使移动设备与wifi摄像头通信。完成以上调整后可开始采摘。采摘时，作业者先通过wifi摄像头2反馈的视频信息对准目标枝条，调整采摘夹头或剪头1的位置，完成夹头与枝条的对接。然后，推动滑动把手604打开伞形收容机构4，按动控制把手7使的偏振电机104转动或采摘剪头106剪切。果实脱离枝条后，下落至伞形收容机构4中。向下拉动滑动把手604，使伞形收容机构4收和，完成果实的采摘与收集。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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