CN108156954A - 一种可自动感应的水果旋切采收器 - Google Patents

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高蕾娜
陈思言
李强
罗湘
杨健
许钲汶
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/24—Devices for picking apples or like fruit
    • A01D46/253—Portable motorised fruit pickers

Abstract

本发明公开了一种可自动感应的水果旋切采收装置，包括导向头组件、动力机构组件、采收篮组件、支撑杆和手柄，所述导向头组件包括导向头、支承套和支承座，导向头顶部开有Y型导向槽，Y型导向槽内设有光电传感器和电锯片，所述支承套安装有电机，电机通过动力机构组件与电锯片连接，导向头安装在支承套的顶部，支承座套装在支承套的底部，支承座的底部与支撑杆连接，支撑杆上活动安装有采收篮组件，支撑杆底部安装有手柄，手柄内设有控制电路板和电池，其表面设有按钮，控制电路板分别与电池、按钮、光电传感器和电机连接。本发明通过设置光电传感器、按钮以及控制电路板，实现水果的自动采摘和手动采摘，可降低果农的劳动强度，提高工作效率。

Description

一种可自动感应的水果旋切采收器
技术领域
本发明涉及一种可自动感应的水果旋切采集器，属于农业机械工程领域。
背景技术
水果作为重要农业经济作物，不仅可提高果农收入，还可丰富人民的膳食品种和提高生活质量。目前，水果采摘主要依靠人工采摘，存在劳动量大、效率低、果实分布不均难以采摘等问题。另外，由于果园种植大多在山区地域，受地理条件的限制，一般采用小规模的分散式管理栽培方法，大型智能采摘机器人很难满足这些地区实际生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采收方便且能适合任何种植地区使用的可自动感应的水果旋切采集器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种可自动感应的水果旋切采收装置，包括导向头组件、动力机构组件、采收篮组件、支撑杆和手柄，所述导向头组件包括导向头、支承套和支承座，导向头顶部开有Y型导向槽，Y型导向槽内设有光电传感器和电锯片，所述支承套安装有电机，电机通过动力机构组件与电锯片连接，导向头安装在支承套的顶部，支承座套装在支承套的底部，支承座的底部与支撑杆连接，支撑杆上活动安装有采收篮组件，支撑杆底部安装有手柄，手柄内设有控制电路板和电池，其表面设有按钮，控制电路板分别与电池、按钮、光电传感器和电机连接。
进一步地，所述动力机构组件包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动带轮、皮带和从动带轮，电机的输出轴与主动锥齿轮固定连接，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，从动锥齿轮通过连接轴与主动带轮连接，主动带轮通过皮带与从动带轮连接，从动带轮通过连接轴与电锯片连接。
进一步地，所述支撑杆的侧面上开有滑槽。
进一步地，所述采收篮组件包括篮框、篮架、滑块和采收袋，篮框上设有采收袋且与篮架固定连接，篮架上设有滑块，滑块与滑槽匹配。
进一步地，所述采收篮组件包括两个，所述支承座内设有双滑轮，双滑轮上设有滑轮导向线，两个采收篮组件通过滑轮导向线连接。
进一步地，所述控制电路板包括AT89C51单片机，AT89C51单片机的P1.0引脚连接有场效应晶体三极管的发射极，场效应晶体三极管的集电极与电机连接，AT89C51单片机的P1.1引脚与光电传感器连接，AT89C51单片机的P1.2引脚与按钮连接。
进一步地，所述Y型导向槽的外侧面具有弧度。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过设置光电传感器、按钮以及控制电路板，实现水果的自动采摘和手动采摘两种方式，可降低果农的劳动强度，提高工作效率；
(2)通过设置两个采收篮组件且两个采收篮组件通过滑轮连接，通过水果自身的重力即可实现两个采收篮组件的升降，便于水果采摘过程中的采收；
(3)导向头的Y型导向槽两侧具有的圆弧形状，更贴合常见球类水果表面，便于将果梗或枝条置于导向槽口内；
(4)操作简单、成本低，适用于任何种植地区水果的采收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明动力机构组件的结构示意图。
图3为本发明导向头组件的结构示意图。
图4为本发明采收篮组件的结构示意图。
图5为本发明支撑杆的结构示意图。
图6为本发明手柄的结构示意图。
图7为本发明控制电路板的电路原理图。
图中标记：1、导向头组件；2、电机；3、电锯片；4、支撑杆；7、手柄；8、滑轮；11、导向头；12、支承套；13、支承座；41、滑槽；42、通孔；51、篮框；52、篮架；53、滑块；61、主动锥齿轮；62、从动锥齿轮；63、主动带轮；64、皮带；65、从动带轮；71、盖体；72、X型槽；73、按钮；74、电池槽；82、滑轮导向线；111、Y型导向槽；112、凸台；121、凸起；131、滑轮槽。
具体实施方式
如图1～图7所示，本实施例提供的可自动感应的水果旋切采收装置包括导向头组件1、电机2、电锯片3、主动锥齿轮61、从动锥齿轮62、主动带轮63、皮带64、从动带轮65、采收篮组件、滑轮8、滑轮导向线82、支撑杆4和手柄7，如图3所示，所述导向头组件1包括导向头11、支承套12和支承座13，导向头11顶部开有Y型导向槽111，Y型导向槽111内安装有光电传感器，导向头11内设有安装第一连接轴的凸台112，第一连接轴上安装有电锯片3和从动带轮65，从动皮带轮65通过皮带64与主动皮带轮63连接，主动皮带轮63通过第二连接轴与从动锥齿轮62连接，从动锥齿轮62与主动锥齿轮61啮合，主动锥齿轮61固定连接在电机2的输出轴上，电机2安装在支承套12中部，支承套12的上部设有安装导向头11的圆柱凸起121；支承套12底部内套装有支承座13，支承座13内开有安装滑轮8的滑轮槽131，滑轮8上设有滑轮导向线82，支承座13的底部开有用于安装支撑杆4的X型槽，所述支撑杆4的四侧面上均开有滑槽41，相对的两个滑槽41内活动安装有采收篮组件，两个采收篮组件分别与滑轮导向线82的两端连接，支撑杆4的底部固定连接有手柄7，手柄7的顶部开有安装支撑杆4的X型槽72，手柄7为中空结构且侧面开有盖体71，中空结构内安装有控制电路板，手柄7的侧面上设有按钮73，手柄7底部开有安装电池的电池槽74，控制电路板分别与电池、按钮73、光电传感器和电机2连接。
如图4所示，所述采收篮组件包括篮框51、篮架52、滑块53和采收袋，篮框51上设有采收袋且与篮架52固定连接，篮架52上设有滑块53，滑块53与滑槽41匹配。当篮框51上的采收袋中有水果后，因水果自身重力在滑槽41内向下滑动，另一个无水果的采收篮组件在滑轮8及滑轮8导向线的带动下在滑槽41内向上运动，使该侧篮框51更接近导向头11，为下一次采摘水果做好采收准备。
所述Y型导向槽111口两侧面为弧面，更贴合常见球类水果表面，便于将果梗或枝条置于导向槽口内。
所述支撑杆4的长度可根据实际情况调整且中心设有用于放置电路线的通孔42，电路线用于连接控制电路板和光电传感器以及电机2。
如图7所示，所述控制电路板包括AT89C51单片机、晶振电路、复位电路和场效应晶体三极管，AT89C51单片机的XTAL1和XTAL1引脚与晶振电路连接，实现单片机时间信号的获取；AT89C51单片机的P1.0引脚连接有场效应晶体三极管的发射极，场效应晶体三极管的集电极与电机2连接，其基级连接有电阻R3，电阻R3与复位电路连接，复位电路与AT89C51单片机的RST引脚连接，AT89C51单片机的P1.1引脚与光电传感器连接，其P1.2引脚与按钮73连接。光电传感器采集到果梗或枝条的信号，则AT89C51单片机的P1.1引脚的电平发生变化，AT89C51单片机控制其P1.0引脚输出低电平，时间2分钟，即电机2工作2分钟，电机2通过动力机构组件带动电锯片3工作2分钟，从而实现对自动感应采摘水果。果农手工按压按钮73后AT89C51单片机的P1.2引脚的电平发生变化，AT89C51单片机控制其P1.0引脚持续输出低电平，直到果农松开按钮73，即可实现手动控制电机2工作，进而实现手工采摘水果。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：包括导向头组件、动力机构组件、采收篮组件、支撑杆和手柄，所述导向头组件包括导向头、支承套和支承座，导向头顶部开有Y型导向槽，Y型导向槽内设有光电传感器和电锯片，所述支承套安装有电机，电机通过动力机构组件与电锯片连接，导向头安装在支承套的顶部，支承座套装在支承套的底部，支承座的底部与支撑杆连接，支撑杆上活动安装有采收篮组件，支撑杆底部安装有手柄，手柄内设有控制电路板和电池，其表面设有按钮，控制电路板分别与电池、按钮、光电传感器和电机连接。
2.根据权利要求1所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述动力机构组件包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动带轮、皮带和从动带轮，电机的输出轴与主动锥齿轮固定连接，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，从动锥齿轮通过连接轴与主动带轮连接，主动带轮通过皮带与从动带轮连接，从动带轮通过连接轴与电锯片连接。
3.根据权利要求1所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述支撑杆的侧面上开有滑槽。
4.根据权利要求3所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述采收篮组件包括篮框、篮架、滑块和采收袋，篮框上设有采收袋且与篮架固定连接，篮架上设有与滑槽匹配的滑块。
5.根据权利要求4所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述采收篮组件包括两个，所述支承座内设有双滑轮，双滑轮上设有滑轮导向线，两个采收篮组件通过滑轮导向线连接。
6.根据权利要求1所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述控制电路板包括AT89C51单片机，AT89C51单片机的P1.0引脚连接有场效应晶体三极管的发射极，场效应晶体三极管的集电极与电机连接，AT89C51单片机的P1.1引脚与光电传感器连接，AT89C51单片机的P1.2引脚与按钮连接。
7.根据权利要求1所述的可自动感应的水果旋切采收装置，其特征在于：所述Y型导向槽的两侧面为弧面。
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