CN108142096A - 草莓采摘车采摘执行机构及大棚地垄式草莓采摘车 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械领域，涉及一种草莓采摘车采摘执行机构及一种大棚地垄式草莓采摘车。草莓采摘车采摘执行机构包括左右运动单元、前后运动单元、上下运动单元、切割单元、扰果单元、角度调节单元及固定所述单元的支撑连接架。该采摘执行机构体积小、制造成本低、采摘效率高、误采率低，能适应不同坡度的大棚地垄式草莓采摘。大棚地垄式草莓采摘车包括：包括所述草莓采摘车采摘执行机构（101）的草莓收集装置、草莓引导机构、固定与支撑上述机构的车架及草莓采摘车底盘总成，其能够辅助草莓的人工采摘，实现大棚地垄式草莓的低劳动强度、高效率、低成本采摘。

Description

草莓采摘车采摘执行机构及大棚地垄式草莓采摘车

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种草莓采摘车采摘执行机构及一种大棚地垄式草莓采摘车。

背景技术

近年来，由于草莓种植与栽培技术的不断提高，病虫害的预防治理以及加工技术的进步，草莓种植在全球范围内得到了很大的推广。然而，在草莓收获期，每天至少收获两次，并且针对大棚地垄式草莓种植方式，人工采摘草莓时，需要弯腰或蹲在地上进行操作，劳动强度和作业量非常大。随着农村劳动力向第二、三产业转移以及农村劳动力的妇女化和老龄化，用于生产草莓的劳动力日趋紧张，由此开发一种能够降低劳动强度、辅助人工作业的高效率低成本草莓采摘机势在必行。

国内外学者一直都在寻找机械化、自动化的草莓收获方法。目前，国内外开发了多种草莓采摘机器人，普遍采用多目机器视觉系统，导致其结构复杂，成本较高，整体结构庞大，工作过程中占用较多行走空间，影响种植密度。专利申请号为CN201410051007.6，名称为“一种大棚垄作式草莓采摘装置及方法”，采用一种手持式、机械式草莓采摘辅助器械，采用栅栏捕捉草莓果实，采用滑块式刀片横向连续运动切割草莓茎，切割下来的草莓落入箱体中，该方法虽然方便节能，但由于草莓果实大多数挨得比较紧凑，该方法在捕捉成熟果实的同时不可避免地会捕捉到未成熟的果实，误采率较高；另一方面，该方法由人工拎着采摘装置进行采摘，采摘下来的草莓暂存在箱体中，每一次采摘动作时，箱体中的草莓容易晃动而碰伤，因此，该方法仍存在较大的草莓损伤风险及采摘人员劳动强度较高的问题。

发明内容

（1）要解决的技术问题。

本发明为了克服现有草莓采摘装置结构复杂、成本较高、整体结构庞大、草莓误采率及损伤风险较高等缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种小型省力、误采率低、损伤小、成本低廉的高效草莓采摘车采摘执行机构及一种大棚地垄式草莓采摘车。

（2）技术方案。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案。

一种草莓采摘车采摘执行机构，包括左右运动单元、前后运动单元、上下运动单元、切割单元、扰果单元、角度调节单元及固定所述单元的支撑连接架。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述左右运动单元包括轴承座Ⅰ、轴承座Ⅱ、丝杆Ⅰ、丝杆螺母Ⅰ、滑块Ⅰ、导轨、电机Ⅲ、同步带轮-同步带模组Ⅱ，其中，轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ分别固定连接在型材Ⅳ的两端，导轨固定连接在型材Ⅱ上，电机Ⅲ固定连接在型材Ⅳ上，丝杆Ⅰ的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ上，电机Ⅲ的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅱ与丝杆Ⅰ连接，丝杆螺母Ⅰ连接在丝杆Ⅰ上，滑块Ⅰ可滑动地连接在导轨上。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述前后运动单元包括轴承座Ⅲ、丝杆螺母Ⅱ、电机Ⅱ、同步带轮-同步带模组Ⅰ、丝杆Ⅱ、连接杆Ⅲ、支撑杆及轴承座Ⅳ，其中，轴承座Ⅲ固定连接在丝杆螺母Ⅰ上，轴承座Ⅳ固定连接在滑块Ⅰ上，连接杆Ⅲ的两端分别固定连接在轴承座Ⅲ和轴承座Ⅳ上，丝杆Ⅱ的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅲ和轴承座Ⅳ上，支撑杆的两端固定连接在轴承座Ⅲ和轴承座Ⅳ上，丝杆螺母Ⅱ连接在丝杆Ⅱ上，电机Ⅱ固定连接在轴承座Ⅳ上，电机Ⅱ的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅰ与丝杆Ⅱ连接；

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述上下运动单元包括导向杆、丝杆螺母Ⅲ、丝杆Ⅲ、电机Ⅳ、锥齿轮模组，其中，导向杆固定连接在丝杆螺母Ⅱ上，丝杆Ⅲ可转动地连接在丝杆螺母Ⅱ上，电机Ⅳ固定连接在丝杆螺母Ⅱ上，电机Ⅳ的输出轴通过锥齿轮模组与丝杆Ⅲ连接，丝杆螺母Ⅲ连接在丝杆Ⅲ上。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述切割单元包括电机Ⅰ、旋转刀片、连接杆Ⅱ，其中，电机Ⅰ固定连接在连接杆Ⅱ上，旋转刀片与电机Ⅰ的输出轴连接，连接杆Ⅱ固定连接在丝杆螺母Ⅲ上。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述扰果单元包括连接杆Ⅰ、活动旋钮、固定架、齿轮Ⅰ、扰果杆、电机Ⅴ，其中，电机Ⅴ固定连接在固定架上，齿轮Ⅰ连接在电机Ⅴ的输出轴上，扰果杆中间有一排齿，可滑动地连接在固定架上，并与齿轮Ⅰ以齿轮齿条副配合，连接杆Ⅰ的一端通过活动旋钮与固定架连接，另一端与轴承座Ⅲ固定连接。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述角度调节单元包括四连杆、滑块Ⅱ、滑块Ⅲ，其中，滑块Ⅲ与四连杆可转动连接、与车架支撑板开有的燕尾槽固定连接，滑块Ⅱ与四连杆可转动连接、与车架支撑板开有的燕尾槽滑动连接，对称分布的两个四连杆分别可滑动连接在型材Ⅱ和型材Ⅳ上。

所述的一种草莓采摘车采摘执行机构，其中，所述支撑连接架包括型材Ⅰ、型材Ⅱ、型材Ⅲ、 型材Ⅳ，其中，所述支撑连接型材之间固定连接。

一种大棚地垄式草莓采摘车，包括草莓收集装置、草莓引导机构、固定与支撑上述机构的车架及草莓采摘车底盘总成。

所述的一种大棚地垄式草莓采摘车，其中，所述草莓收集装置包括两套如权利要求1所述的草莓采摘车采摘执行机构、传动主轴、链条-链轮模组支撑轴、链条-链轮模组、草莓筐座支撑轴、草莓筐、草莓筐座，其中，两套草莓采摘车采摘执行机构对称地安装在草莓采摘车的左右两侧，链条-链轮模组一端与链条-链轮模组支撑轴键连接，另一端与传动主轴键连接，草莓筐放在草莓筐座中，草莓筐座支撑轴的一端与草莓筐座可转动连接，另一端与链条-链轮模组中的输送链可转动连接，链条-链轮模组上均匀分布有10个草莓筐座，链条-链轮模组中链轮的周长为链条总长度的2/5。

所述的一种大棚地垄式草莓采摘车，其中，所述草莓引导机构包括草莓引导板、连杆、电机Ⅵ、开口销、滑块Ⅲ、不完全齿轮、齿条、齿轮Ⅱ、齿轮轴，其中，电机Ⅵ通过联轴器与传动主轴连接，滑块Ⅲ可滑动地连接在齿条开有的矩形通槽Ⅰ上，传动主轴与齿轮Ⅱ键连接，传动主轴穿过齿轮Ⅱ与滑块Ⅲ可转动连接，齿轮轴与不完全齿轮键连接，两个不完全齿轮对称地安装在齿条的两侧，并分别间歇地与齿条啮合，不完全齿轮与齿条的齿数相等，齿轮轴通过其上的齿轮与齿轮Ⅱ啮合，齿轮轴上的齿轮齿数与齿轮Ⅱ的齿数之比为1：4，草莓引导板的两端分别与连杆的一端可转动连接，连杆的另一端与齿条的下端通过开口销连接。

所述的一种大棚地垄式草莓采摘车，其中，所述固定与支撑上述机构的车架包括轴承座Ⅴ、车架支撑板、止动销、控制面板，其中，轴承座Ⅴ与车架支撑板固定连接，控制面板与车架支撑板固定连接，车架支撑板上开有燕尾槽、矩形通槽Ⅱ，燕尾槽的底面开有一排通孔，车架支撑板固定连接在底部支撑板上，链条-链轮模组支撑轴的两端可转动地连接在轴承座Ⅴ上，传动主轴及齿轮轴分别可转动地连接在车架支撑板上，滑块Ⅱ可滑动地连接在车架支撑板开有的燕尾槽上，并由穿过燕尾槽底面通孔的止动销固定位置，草莓引导板的两端通过连杆可滑动地连接在车架支撑板开有的矩形通槽Ⅱ上。

所述的一种大棚地垄式草莓采摘车，其中，所述草莓采摘车底盘总成包括底部支撑板、蓄电池、把手、车轮，其中，蓄电池和把手分别固定在底部支撑板的两端，车轮固定安装在底部支撑板的四角。

优选地，草莓采摘车所需电能都由蓄电池提供。

工作原理。

①草莓采摘车采摘执行机构的工作原理。

1）在电机Ⅲ的带动下，丝杆螺母Ⅰ在丝杆Ⅰ上左右方向移动，带动连接杆Ⅲ通过滑块Ⅰ在导轨上左右滑动，从而带动前后运动单元和上下运动单元左右移动，进而带动扰果单元和切割单元在左右方向上移动，使扰果杆和旋转刀片贴近垄坡，以捕捉和切割不同坡高上的草莓。

2）在电机Ⅱ的带动下，丝杆螺母Ⅱ在丝杆Ⅱ和支撑杆上前后方向移动，从而带动上下运动单元及固定在上下运动单元上的切割单元在前后方向上移动，启动电机Ⅰ，旋转刀片连续切割被扰果杆提起的草莓茎。

3）在电机Ⅳ的带动下，丝杆螺母Ⅲ在丝杆Ⅲ上上下移动，从而带动连接杆Ⅱ及固定在连接杆Ⅱ上的旋转刀片和电机Ⅰ在上下方向移动，抬起刀片越过未成熟草莓，实现旋转刀片可控地切割草莓茎，降低误采率。

4）在电机Ⅴ的带动下，齿轮Ⅰ与扰果杆作啮合运动，从而带动扰果杆在前后方向的运动，实现草莓的捕捉与未成熟草莓的释放。

5）手动调节四连杆，使支撑连接架与垄坡平行，然后从燕尾槽底面的通孔插入止动销固定滑块Ⅱ的位置，同时调节活动旋钮，使扰果杆贴近垄坡，以适应不同坡度的大棚地垄式草莓采摘。

②大棚地垄式草莓采摘车的工作原理。

1）启动电机Ⅵ驱动传动主轴旋转，带动齿轮Ⅱ旋转，进而带动齿轮轴旋转，连接在齿轮轴上的不完全齿轮也随之旋转，从而带动与不完全齿轮啮合的齿条作上下间歇运动（左边不完全齿轮与齿条啮合时，齿条向下运动，右边不完全齿轮与齿条啮合时，齿条向上运动），当齿条向下运动时，带动连杆的一端向下运动，从而使连杆的另一端带动草莓引导板一起沿着车架支撑板上开有的矩形通槽Ⅱ向内移动，与草莓筐并拢，以便被切割下来的草莓通过草莓引导板滚入草莓筐，当齿条向上运动时，带动连杆一端向上运动，从而使连杆的另一端带动草莓引导板一起沿着车架支撑板上开有的矩形通槽Ⅱ向外移动，为草莓筐座在链条-链轮模组上周转让开空间。

2）将大棚地垄式草莓采摘车放置于草莓垄沟之中，点动控制电机Ⅵ，使链条-链轮模组上的一个草莓筐座位于草莓采摘车的最下面，此时，齿条位于最下端，使草莓引导板与草莓筐并拢，并调节四连杆和活动旋钮，使扰果杆贴近垄坡，即可开始进行草莓的采摘。

3）将草莓筐放在草莓筐座上，草莓筐座可以随着链条-链条模组上的链条一起循环运动，采摘下来的草莓通过草莓引导板滚入草莓筐中，当扰果杆上的一个或几个草莓被采摘下来后，调整扰果杆和旋转刀片的位置，采摘不同坡高上的草莓，当扰果杆上有未成熟的草莓被提起时，控制旋转刀片抬起越过，切割结束后，在电机Ⅴ的带动下，齿轮Ⅰ旋转，带动扰果杆往后缩，从而把未成熟的草莓放回垄坡上，当下面的草莓筐装满草莓后，启动电机Ⅵ转动1/4圈，通过齿轮Ⅱ带动齿轮轴及不完全齿轮转动1圈，带到齿条由最下端运动到最上端，使草莓引导板往外运动，同时，通过链条-链轮模组完成草莓筐的更替，然后齿条又由最上端回到最下端，使草莓引导板与草莓筐重新并拢，继续采摘。

4）当垄沟左右两侧垄坡小范围内的草莓被采摘完之后，人工推动草莓采摘车前行，沿着草莓垄的方向一直采摘下去。

草莓采摘车所需电能都由蓄电池提供，既方便又环保。

（3）有益效果。

本发明采用上述技术方案，具有的优点是。

①通过人工识别草莓的成熟度，降低成本，提高识别的准确率。

②该两套草莓采摘车采摘执行机构对称地安装在草莓采摘车的左右两侧，既可以同时采摘垄沟左右两侧的草莓，也可以单侧采摘，工作时，能够一次连续采摘相近的好几个草莓，采摘效率高；另外，该采摘执行机构还能控制刀片的切割动作，实现草莓茎的可控切割，降低误采率。

③该大棚地垄式草莓采摘车有专门的草莓收集装置，减少草莓在采摘的过程中的损伤，同时，进一步降低劳动强度。

④该大棚地垄式草莓采摘车采用手推式驱动，只需小型电机作为调节与切割草莓茎的动力，所需电能都由蓄电池提供，既方便又环保；另外，该采摘车采摘草莓时，人工站立操纵控制面板，无需弯腰，劳动强度较低。

附图说明

图1为本发明的草莓采摘车采摘执行机构示意图一。

图2为本发明的草莓采摘车采摘执行机构示意图二。

图3为本发明的左右运动单元示意图。

图4为本发明的前后运动单元示意图。

图5为本发明的上下运动单元与切割单元示意图。

图6为本发明的扰果单元示意图。

图7为本发明的草莓采摘车总体结构示意图。

图8为本发明的草莓收集装置示意图。

图9为本发明的草莓引导机构整体示意图。

图10为本发明的草莓引导机构局部示意图一。

图11为本发明的草莓引导机构局部示意图二。

图12为本发明的草莓引导机构局部示意图三。

图13为本发明的车架示意图。

图14为本发明的草莓采摘车底盘总成示意图。

图15为本发明的草莓采摘车连接的结构示意图一。

图16为本发明的草莓采摘车连接的结构示意图二。

图17为本发明的草莓采摘车连接的结构示意图三。

附图中的标记为：1a-轴承座Ⅰ，1b-轴承座Ⅱ，2-丝杆Ⅰ，3-丝杆螺母Ⅰ，4-轴承座Ⅲ，5a-型材Ⅰ，5b-型材Ⅱ，5c-型材Ⅲ，5d-型材Ⅳ，6-连接杆Ⅰ，7-活动旋钮，8-电机Ⅰ，9-旋转刀片，10-连接杆Ⅱ，11-丝杆螺母Ⅱ，12-电机Ⅱ，13-同步带-同步带轮模组Ⅰ，14-滑块Ⅰ，15-轴承座Ⅳ，16-导轨，17-丝杆Ⅱ，18-连接杆Ⅲ，19-支撑杆，20-滑块Ⅱ，21-四连杆，22-导向杆，23-丝杆螺母Ⅲ，24-丝杆Ⅲ，25-电机Ⅲ，26-同步带-同步带轮模组Ⅱ，27-电机Ⅳ，28-锥齿轮模组，29-固定架，30-齿轮Ⅰ，31-扰果杆，32-电机Ⅴ，33-滑块Ⅲ，34-止动销，101-草莓采摘车采摘执行机构，102-传动主轴，103-链条-链轮模组支撑轴，104-链条-链轮模组，105-草莓筐座支撑轴，106-草莓筐，107-草莓筐座，108-草莓引导板，109-连杆，110-电机Ⅵ，111-开口销，112-矩形通槽Ⅰ，113-滑块Ⅲ，114-不完全齿轮，115-齿条，116-齿轮Ⅱ，117-齿轮轴，118-燕尾槽，119-轴承座Ⅴ，120-车架支撑板，121-矩形通槽Ⅱ，122-底部支撑板，123-蓄电池，124-把手，125-控制面板，126-车轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种草莓采摘车采摘执行机构，包括左右运动单元、前后运动单元、上下运动单元、切割单元、扰果单元、角度调节单元及固定所述单元的支撑连接架。

如图3所示，所述左右运动单元包括轴承座Ⅰ1a、轴承座Ⅱ1b、丝杆Ⅰ2、丝杆螺母Ⅰ3、滑块Ⅰ14、导轨16、电机Ⅲ25、同步带轮-同步带模组Ⅱ26，其中，轴承座Ⅰ1a和轴承座Ⅱ1b分别固定连接在型材Ⅳ5d的两端，导轨16固定连接在型材Ⅱ5b上，电机Ⅲ25固定连接在型材Ⅳ5d上，丝杆Ⅰ2的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅰ1a和轴承座Ⅱ1b上，电机Ⅲ25的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅱ26与丝杆Ⅰ2连接，丝杆螺母Ⅰ3连接在丝杆Ⅰ2上，滑块Ⅰ14可滑动地连接在导轨16上。

如图3、图4所示，所述前后运动单元包括轴承座Ⅲ4、丝杆螺母Ⅱ11、电机Ⅱ12、同步带轮-同步带模组Ⅰ13、丝杆Ⅱ17、连接杆Ⅲ18、支撑杆19及轴承座Ⅳ15，其中，轴承座Ⅲ4固定连接在丝杆螺母Ⅰ3上，轴承座Ⅳ15固定连接在滑块Ⅰ14上，连接杆Ⅲ18的两端分别固定连接在轴承座Ⅲ4和轴承座Ⅳ15上，丝杆Ⅱ17的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅲ4和轴承座Ⅳ15上，支撑杆19的两端固定连接在轴承座Ⅲ4和轴承座Ⅳ15上，丝杆螺母Ⅱ11连接在丝杆Ⅱ17上，电机Ⅱ12固定连接在轴承座Ⅳ15上，电机Ⅱ12的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅰ13与丝杆Ⅱ17连接。

如图2、图5所示，所述上下运动单元包括导向杆22、丝杆螺母Ⅲ23、丝杆Ⅲ24、电机Ⅳ27、锥齿轮模组28，其中，导向杆22固定连接在丝杆螺母Ⅱ11上，丝杆Ⅲ24可转动地连接在丝杆螺母Ⅱ11上，电机Ⅳ27固定连接在丝杆螺母Ⅱ11上，电机Ⅳ27的输出轴通过锥齿轮模组28与丝杆Ⅲ24连接，丝杆螺母Ⅲ23连接在丝杆Ⅲ24上。

如图5所示，所述切割单元包括电机Ⅰ8、旋转刀片9、连接杆Ⅱ10，其中，电机Ⅰ8固定连接在连接杆Ⅱ10上，旋转刀片9与电机Ⅰ8的输出轴连接，连接杆Ⅱ10固定连接在丝杆螺母Ⅲ23上。

如图6所示，所述扰果单元包括连接杆Ⅰ6、活动旋钮7、固定架29、齿轮Ⅰ30、扰果杆31、电机Ⅴ32，其中，电机Ⅴ32固定连接在固定架29上，齿轮Ⅰ30连接在电机Ⅴ32的输出轴上，扰果杆31中间有一排齿，可滑动地连接在固定架29上，并与齿轮Ⅰ30以齿轮齿条副配合，连接杆Ⅰ6的一端通过活动旋钮7与固定架29连接，另一端与轴承座Ⅲ4固定连接。

如图2、图13、图15所示，所述角度调节单元包括四连杆21、滑块Ⅱ20、滑块Ⅲ33，其中，滑块Ⅲ33与四连杆21可转动连接、与车架支撑板120开有的燕尾槽118固定连接，滑块Ⅱ20与四连杆21可转动连接、与车架支撑板120开有的燕尾槽118滑动连接，对称分布的两个四连杆21分别可滑动连接在型材Ⅱ5b和型材Ⅳ5d上。

如图2、图3所示，所述支撑连接架包括型材Ⅰ5a、型材Ⅱ5b、 型材Ⅲ5c、 型材Ⅳ5d，其中，所述支撑连接型材之间固定连接。

如图7所示，一种大棚地垄式草莓采摘车，包括草莓收集装置、草莓引导机构、固定与支撑上述机构的车架及草莓采摘车底盘总成。

如图7、图8所示，所述草莓收集装置包括两套如权利要求1所述的草莓采摘车采摘执行机构101、传动主轴102、链条-链轮模组支撑轴103、链条-链轮模组104、草莓筐座支撑轴105、草莓筐106、草莓筐座107，其中，两套草莓采摘车采摘执行机构101对称地安装在草莓采摘车的左右两侧，链条-链轮模组104一端与链条-链轮模组支撑轴103键连接，另一端与传动主轴102键连接，草莓筐106放在草莓筐座107中，草莓筐座支撑轴105的一端与草莓筐座107可转动连接，另一端与链条-链轮模组104中的输送链可转动连接，链条-链轮模组104上均匀分布有10个草莓筐座107，链条-链轮模组104中链轮的周长为链条总长度的2/5。

如图9-图12所示，所述草莓引导机构包括草莓引导板108、连杆109、电机Ⅵ110、开口销111、滑块Ⅲ113、不完全齿轮114、齿条115、齿轮Ⅱ116、齿轮轴117，其中，电机Ⅵ110通过联轴器与传动主轴102连接，滑块Ⅲ113可滑动地连接在齿条115开有的矩形通槽Ⅰ112上，传动主轴102与齿轮Ⅱ116键连接，传动主轴102穿过齿轮Ⅱ116与滑块Ⅲ113可转动连接，齿轮轴117与不完全齿轮114键连接，两个不完全齿轮114对称地安装在齿条115的两侧，并分别间歇地与齿条115啮合，不完全齿轮114与齿条115的齿数相等，齿轮轴117通过其上的齿轮与齿轮Ⅱ116啮合，齿轮轴117上的齿轮齿数与齿轮Ⅱ116的齿数之比为1：4，草莓引导板108的两端分别与连杆109的一端可转动连接，连杆109的另一端与齿条115的下端通过开口销111连接。

如图7、图13-图17所示，所述固定与支撑上述机构的车架包括轴承座Ⅴ119、车架支撑板120、止动销34、控制面板125，其中，轴承座Ⅴ119与车架支撑板120固定连接，控制面板125与车架支撑板120固定连接，车架支撑板120上开有燕尾槽118、矩形通槽Ⅱ121，燕尾槽118的底面开有一排通孔，车架支撑板120固定连接在底部支撑板122上，链条-链轮模组支撑轴103的两端可转动地连接在轴承座Ⅴ119上，传动主轴102及齿轮轴117分别可转动地连接在车架支撑板120上，滑块Ⅱ20可滑动地连接在车架支撑板120开有的燕尾槽118上，并由穿过燕尾槽118底面通孔的止动销34固定位置，草莓引导板108的两端通过连杆109可滑动地连接在车架支撑板120开有的矩形通槽Ⅱ121上。

如图14所示，所述草莓采摘车底盘总成包括底部支撑板122、蓄电池123、把手124、车轮126，其中，蓄电池123和把手124分别固定在底部支撑板122的两端，车轮126固定安装在底部支撑板122的四角。

草莓采摘车所需电能都由蓄电池123提供，既方便又环保。

工作原理。

①草莓采摘车采摘执行机构的工作原理。

1）在电机Ⅲ25的带动下，丝杆螺母Ⅰ3在丝杆Ⅰ2上左右方向移动，带动连接杆Ⅲ18通过滑块Ⅰ14在导轨16上左右滑动，从而带动前后运动单元和上下运动单元左右移动，进而带动扰果单元和切割单元在左右方向上移动，使扰果杆31和旋转刀片9贴近垄坡，以捕捉和切割不同坡高上的草莓。

2）在电机Ⅱ12的带动下，丝杆螺母Ⅱ11在丝杆Ⅱ17和支撑杆19上前后方向移动，从而带动上下运动单元及固定在上下运动单元上的切割单元在前后方向上移动，启动电机Ⅰ8，旋转刀片9连续切割被扰果杆提起的草莓茎。

3）在电机Ⅳ27的带动下，丝杆螺母Ⅲ23在丝杆Ⅲ24上上下移动，从而带动连接杆Ⅱ10及固定在连接杆Ⅱ10上的旋转刀片9和电机Ⅰ8在上下方向移动，抬起刀片越过未成熟草莓，实现旋转刀片9可控地切割草莓茎，降低误采率。

4）在电机Ⅴ32的带动下，齿轮Ⅰ30与扰果杆31作啮合运动，从而带动扰果杆31在前后方向的运动，实现草莓的捕捉与未成熟草莓的释放。

5）手动调节四连杆21，使支撑连接架与垄坡平行，然后从燕尾槽118底面的通孔插入止动销34固定滑块Ⅱ20的位置，同时调节活动旋钮7，使扰果杆31贴近垄坡，以适应不同坡度的大棚地垄式草莓采摘。

②大棚地垄式草莓采摘车的工作原理

1）启动电机Ⅵ110驱动传动主轴102旋转，带动齿轮Ⅱ116旋转，进而带动齿轮轴117旋转，连接在齿轮轴117上的不完全齿轮114也随之旋转，从而带动与不完全齿轮114啮合的齿条115作上下间歇运动（左边不完全齿轮114与齿条115啮合时，齿条115向下运动，右边不完全齿轮114与齿条115啮合时，齿条115向上运动），当齿条115向下运动时，带动连杆109的一端向下运动，从而使连杆109的另一端带动草莓引导板108一起沿着车架支撑板120上开有的矩形通槽Ⅱ121向内移动，与草莓筐106并拢，以便被切割下来的草莓通过草莓引导板108滚入草莓筐106，当齿条115向上运动时，带动连杆109一端向上运动，从而使连杆109的另一端带动草莓引导板108一起沿着车架支撑板120上开有的矩形通槽Ⅱ121向外移动，为草莓筐座107在链条-链轮模组104上周转让开空间。

2）将大棚地垄式草莓采摘车放置于草莓垄沟之中，点动控制电机Ⅵ110，使链条-链轮模组104上的一个草莓筐座107位于草莓采摘车的最下面，此时，齿条115位于最下端，使草莓引导板108与草莓筐106并拢，并调节四连杆21和活动旋钮7，使扰果杆31贴近垄坡，即可开始进行草莓的采摘。

3）将草莓筐106放在草莓筐座107上，草莓筐座107可以随着链条-链条模组104上的链条一起循环运动，采摘下来的草莓通过草莓引导板108滚入草莓筐106中，当扰果杆31上的一个或几个草莓被采摘下来后，调整扰果杆31和旋转刀片9的位置，采摘不同坡高上的草莓，当扰果杆31上有未成熟的草莓被提起时，控制旋转刀片9抬起越过，切割结束后，在电机Ⅴ32的带动下，齿轮Ⅰ30旋转，带动扰果杆31往后缩，从而把未成熟的草莓放回垄坡上，当下面的草莓筐106装满草莓后，启动电机Ⅵ110转动1/4圈，通过齿轮Ⅱ116带动齿轮轴117及不完全齿轮114转动1圈，带到齿条115由最下端运动到最上端，使草莓引导板108往外运动，同时，通过链条-链轮模组104完成草莓筐106的更替，然后齿条115又由最上端回到最下端，使草莓引导板108与草莓筐106重新并拢，继续采摘。

4）当垄沟左右两侧垄坡小范围内的草莓被采摘完之后，人工推动草莓采摘车前行，沿着草莓垄的方向一直采摘下去。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种草莓采摘车采摘执行机构，包括左右运动单元、前后运动单元、上下运动单元、切割单元、扰果单元、角度调节单元及固定所述单元的支撑连接架，其中：

所述左右运动单元包括轴承座Ⅰ（1a）、轴承座Ⅱ（1b）、丝杆Ⅰ（2）、丝杆螺母Ⅰ（3）、滑块Ⅰ（14）、导轨（16）、电机Ⅲ（25）、同步带轮-同步带模组Ⅱ（26），其中，轴承座Ⅰ（1a）和轴承座Ⅱ（1b）分别固定连接在型材Ⅳ（5d）的两端，导轨（16）固定连接在型材Ⅱ（5b）上，电机Ⅲ（25）固定连接在型材Ⅳ（5d）上，丝杆Ⅰ（2）的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅰ（1a）和轴承座Ⅱ（1b）上，电机Ⅲ（25）的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅱ（26）与丝杆Ⅰ（2）连接，丝杆螺母Ⅰ（3）连接在丝杆Ⅰ（2）上，滑块Ⅰ（14）可滑动地连接在导轨（16）上；

所述前后运动单元包括轴承座Ⅲ（4）、丝杆螺母Ⅱ（11）、电机Ⅱ（12）、同步带轮-同步带模组Ⅰ（13）、丝杆Ⅱ（17）、连接杆Ⅲ（18）、支撑杆（19）及轴承座Ⅳ（15），其中，轴承座Ⅲ（4）固定连接在丝杆螺母Ⅰ（3）上，轴承座Ⅳ（15）固定连接在滑块Ⅰ（14）上，连接杆Ⅲ（18）的两端分别固定连接在轴承座Ⅲ（4）和轴承座Ⅳ（15）上，丝杆Ⅱ（17）的两端分别可转动地连接在轴承座Ⅲ（4）和轴承座Ⅳ（15）上，支撑杆（19）的两端固定连接在轴承座Ⅲ（4）和轴承座Ⅳ（15）上，丝杆螺母Ⅱ（11）连接在丝杆Ⅱ（17）上，电机Ⅱ（12）固定连接在轴承座Ⅳ（15）上，电机Ⅱ（12）的输出轴通过同步带轮-同步带模组Ⅰ（13）与丝杆Ⅱ（17）连接；

所述上下运动单元包括导向杆（22）、丝杆螺母Ⅲ（23）、丝杆Ⅲ（24）、电机Ⅳ（27）、锥齿轮模组（28），其中，导向杆（22）固定连接在丝杆螺母Ⅱ（11）上，丝杆Ⅲ（24）可转动地连接在丝杆螺母Ⅱ（11）上，电机Ⅳ（27）固定连接在丝杆螺母Ⅱ（11）上，电机Ⅳ（27）的输出轴通过锥齿轮模组（28）与丝杆Ⅲ（24）连接，丝杆螺母Ⅲ（23）连接在丝杆Ⅲ（24）上；

所述切割单元包括电机Ⅰ（8）、旋转刀片（9）、连接杆Ⅱ（10），其中，电机Ⅰ（8）固定连接在连接杆Ⅱ（10）上，旋转刀片（9）与电机Ⅰ（8）的输出轴连接，连接杆Ⅱ（10）固定连接在丝杆螺母Ⅲ（23）上；

所述扰果单元包括连接杆Ⅰ（6）、活动旋钮（7）、固定架（29）、齿轮Ⅰ（30）、扰果杆（31）、电机Ⅴ（32），其中，电机Ⅴ（32）固定连接在固定架（29）上，齿轮Ⅰ（30）连接在电机Ⅴ（32）的输出轴上，扰果杆（31）中间有一排齿，可滑动地连接在固定架（29）上，并与齿轮Ⅰ（30）以齿轮齿条副配合，连接杆Ⅰ（6）的一端通过活动旋钮（7）与固定架（29）连接，另一端与轴承座Ⅲ（4）固定连接；

所述角度调节单元包括四连杆（21）、滑块Ⅱ（20）、滑块Ⅲ（33），其中，滑块Ⅲ（33）与四连杆（21）可转动连接、与车架支撑板（120）开有的燕尾槽（118）固定连接，滑块Ⅱ（20）与四连杆（21）可转动连接、与车架支撑板（120）开有的燕尾槽（118）滑动连接，对称分布的两个四连杆（21）分别可滑动连接在型材Ⅱ（5b）和型材Ⅳ（5d）上；

所述支撑连接架包括型材Ⅰ（5a）、型材Ⅱ（5b）、 型材Ⅲ（5c）、 型材Ⅳ（5d），其中，所述支撑连接型材之间固定连接。

2.一种大棚地垄式草莓采摘车，包括草莓收集装置、草莓引导机构、固定与支撑上述机构的车架及草莓采摘车底盘总成，其中：

所述草莓收集装置包括两套如权利要求1所述的草莓采摘车采摘执行机构（101）、传动主轴（102）、链条-链轮模组支撑轴（103）、链条-链轮模组（104）、草莓筐座支撑轴（105）、草莓筐（106）、草莓筐座（107），其中，两套草莓采摘车采摘执行机构（101）对称地安装在草莓采摘车的左右两侧，链条-链轮模组（104）一端与链条-链轮模组支撑轴（103）键连接，另一端与传动主轴（102）键连接，草莓筐（106）放在草莓筐座（107）中，草莓筐座支撑轴（105）的一端与草莓筐座（107）可转动连接，另一端与链条-链轮模组（104）中的输送链可转动连接，链条-链轮模组（104）上均匀分布有10个草莓筐座（107），链条-链轮模组（104）中链轮的周长为链条总长度的2/5；

所述草莓引导机构包括草莓引导板（108）、连杆（109）、电机Ⅵ（110）、开口销（111）、滑块Ⅲ（113）、不完全齿轮（114）、齿条（115）、齿轮Ⅱ（116）、齿轮轴（117），其中，电机Ⅵ（110）通过联轴器与传动主轴（102）连接，滑块Ⅲ（113）可滑动地连接在齿条（115）开有的矩形通槽Ⅰ（112）上，传动主轴（102）与齿轮Ⅱ（116）键连接，传动主轴（102）穿过齿轮Ⅱ（116）与滑块Ⅲ（113）可转动连接，齿轮轴（117）与不完全齿轮（114）键连接，两个不完全齿轮（114）对称地安装在齿条（115）的两侧，并分别间歇地与齿条（115）啮合，不完全齿轮（114）与齿条（115）的齿数相等，齿轮轴（117）通过其上的齿轮与齿轮Ⅱ（116）啮合，齿轮轴（117）上的齿轮齿数与齿轮Ⅱ（116）的齿数之比为1：4，草莓引导板（108）的两端分别与连杆（109）的一端可转动连接，连杆（109）的另一端与齿条（115）的下端通过开口销（111）连接；

所述固定与支撑上述机构的车架包括轴承座Ⅴ（119）、车架支撑板（120）、止动销（34）、控制面板（125），其中，轴承座Ⅴ（119）与车架支撑板（120）固定连接，控制面板（125）与车架支撑板（120）固定连接，车架支撑板（120）上开有燕尾槽（118）、矩形通槽Ⅱ（121），燕尾槽（118）的底面开有一排通孔，车架支撑板（120）固定连接在底部支撑板（122）上，链条-链轮模组支撑轴（103）的两端可转动地连接在轴承座Ⅴ（119）上，传动主轴（102）及齿轮轴（117）分别可转动地连接在车架支撑板（120）上，滑块Ⅱ（20）可滑动地连接在车架支撑板（120）开有的燕尾槽（118）上，并由穿过燕尾槽（118）底面通孔的止动销（34）固定位置，草莓引导板（108）的两端通过连杆（109）可滑动地连接在车架支撑板（120）开有的矩形通槽Ⅱ（121）上；

所述草莓采摘车底盘总成包括底部支撑板（122）、蓄电池（123）、把手（124）、车轮（126），其中，蓄电池（123）和把手（124）分别固定在底部支撑板（122）的两端，车轮（126）固定安装在底部支撑板（122）的四角。

3.根据权利要求2所述的一种大棚地垄式草莓采摘车，其特征在于，草莓采摘车所需电能都由蓄电池（123）提供。