CN108161897B - 一种外骨骼枸杞采摘机构 - Google Patents
一种外骨骼枸杞采摘机构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种外骨骼枸杞采摘机构,属于农业机械技术领域。本发明包括剪裁机构、前臂机械手机构、上臂机械手机构、中间连接部分及果实集取部分;剪裁机构用于对枸杞鲜果进行采摘;前臂机械手机构用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;上臂机械手机构用于与工作人员的上臂配合进行采摘工作,中间连接部分用于连接上臂机械手机构与果实集取部分;且用于配合工作人员的在工作过程中的肩部关节的运动;果实集取部分用于收集外骨骼采摘机械臂部分采摘的鲜果。本发明涉及的一种枸杞鲜果机械手采摘机构,对于提高采摘枸杞的采摘效率,减轻人工采摘的作业强度,降低采摘过程中的经济成本,提高劳动生产率,具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种外骨骼枸杞采摘机构,属于农业机械技术领域。
背景技术
近年来,随着科学研究的不断深入,枸杞在抗氧化、抗衰老、抗疲劳、保护肝脏、提高免疫力、保护眼睛等方面所具有的特效功能被进一步证实,其独特而丰富的营养保健功能被得到认可,其市场需求量也在不断增大;但随之而来的枸杞机械化采摘一直是个难题,山坡地区种植的枸杞,其鲜果采摘一直依靠人工,采摘效率低、采摘成本高;随着枸杞种植面积的不断扩大,采果工必将紧缺,随之而来的采摘费用也不断攀升,采摘问题成了制约枸杞产业不断发展的瓶颈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种外骨骼枸杞采摘机构,用于解决当前山坡地区种植枸杞人工采摘劳动量大、工时成本高,采摘作业地区地形复杂、采摘作业机械化程度低的问题。
本发明技术方案是:一种外骨骼枸杞采摘机构,包括外骨骼采摘机械臂部分、中间连接部分及果实集取部分;
所述外骨骼采摘机械臂部分包括剪裁机构、前臂机械手机构、上臂机械手机构、连接架I11;
所述剪裁机构用于对枸杞鲜果进行采摘;
所述前臂机械手机构用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述连接架I11用于连接前臂机械手机构和上臂机械手机构;且用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动;
所述上臂机械手机构用于与工作人员的上臂配合进行采摘工作;
所述中间连接部分用于连接上臂机械手机构与果实集取部分;且用于配合工作人员的在工作过程中的肩部关节的运动;
所述果实集取部分用于收集外骨骼采摘机械臂部分采摘的鲜果。
所述剪裁机构包括螺钉1、剪刀手2、连接支架I3、微型齿轮机构4、电机5、连接板31、连接支架II32;
所述前臂机械手机构包括前臂架6、调节螺栓I7、前臂套8、螺栓I9、螺母I10;
所述上臂机械手机构包括螺栓II12、螺母II13、调节螺栓II14、上臂套15、上臂架16、螺栓III17、螺母III18;
所述中间连接部分包括连接架II19与连接架III20;
所述果实集取部分包括螺栓IV21、螺母IV22、背篓23、吸种导管24、风机25、风机架26、螺栓V27、排种口28、肩挂装置29、螺栓VI30。
所述剪裁机构中的连接支架I3与微型齿轮机构4通过螺钉1对称连接于与前臂架6固定的连接板31上;剪刀手2通过螺钉1与连接支架I3、微型齿轮机构4上的接口进行连接;电机5固定于前臂架6预留的卡槽之中,其驱动部分通过与位于前臂架连接板31背部的连接支架II32相连,驱动剪裁机构整体进行工作;
所述前臂机械手机构中,前臂架6与前臂套8通过调节螺栓I7进行固定,连接架I11与前臂架6由螺栓I9和螺母I10进行固定,用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述上臂机械手机构中,连接架I11与上臂架16通过螺栓II12与螺母II13相连,上臂套15通过调节螺栓II14与上臂架16连接,调节螺栓II14用于对上臂套15与上臂架16进行固定。
所述果实集取部分中,风机架26通过螺栓V27固定于背篓23后部,风机25固定于风机架26预留固定的卡槽中,吸种导管24与排种口28分别安装于风机25相应的位置,且吸种导管24的出口设置在背篓23内,在背篓23前部,肩挂装置29与背篓23通过螺栓VI30连接;
所述上臂机械手机构与果实集取部分通过连接架II19和连接架III20连接在一起,上臂机械手机构中上臂架16与连接架II19通过螺栓III17和螺母III18相连;连接架II19与连接架III20之间由与螺栓III17及螺母III18规格相同的螺栓螺母进行连接;果实集取部分中的背篓23通过螺栓IV21和螺母IV22与连接架III20相连。
所述剪裁机构通过控制螺钉1的松紧来调节剪刀手2的松紧度,以此来进行合适的裁剪过程,其所用的电机5能进行调速。
所述前臂架6与上臂架16之间具有通槽,通过调节螺栓I7与调节螺栓II14来对前臂套8与上臂套15的具体位置在通槽中进行调节,以达到适合于工作人员的工作状态。
所述连接架I11在与前臂架6及上臂架16的连接过程中能实现横向和纵向转动,用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动。
所述连接架II19与连接架III20之间能实现具有万向节功能的转动,用于配合工作人员的肩部关节的运动。
所述前臂架6、前臂套8、连接架I11、上臂套15、上臂架16、连接架II19、连接架III20其所使用的材料为合成塑料。
负责连接前臂架6和上臂架16的连接架I11的螺栓I9、螺栓II12,连接上臂架16和背篓23的连接架II19、连接架III20上的螺栓III17、螺栓IV21,其只有与相应螺母配合连接的位置方有螺纹,其余部分为保证上述连接机构的正常旋转,不设螺纹。
安装于背篓23上的肩挂装置29,其具体位置在背篓23上的滑道上进行调节,具体调节过程通过螺栓VI30来进行,用于满足不同工作人员肩部工作的适应性要求。
所述吸种导管24将枸杞鲜果通过风机25气流作用吸入风机25,经排种口28掉落至背篓23中。
本发明的有益效果是:本发明实现了枸杞在山地种植状况下的机械化采摘,解决了在山地种植条件下枸杞收获难,人工成本高的问题,同时依靠机械臂的作用,大大解放了劳动生产力,一人可完成过去多人的工作强度,节约了雇佣劳动力的经济成本,提高了枸杞生产种植收获过程中的经济效益,同时也可以满足所在地区枸杞的供应问题,具有广阔的市场应用前景;
并且具有不会随着不同作业人员的变化而产生无法佩戴或佩戴不适的现象,具有良好的适应性。
附图说明
图1为本发明的轴测示意图;
图2为本发明的外骨骼采摘机械臂部分示意图;
图3为本发明的剪裁机构的轴测示意图;
图4为本发明的剪裁机构背面的轴测示意图;
图5为本发明的前臂及上臂部分示意图;
图6为本发明的连接架I的轴测示意图;
图7为本发明的连接架III的轴测示意图。
图1-7中各标号:1-螺钉、2-剪刀手、3-连接支架I、4-微型齿轮机构、5-电机、6-前臂架、7-调节螺栓I、8-前臂套、9-螺栓I、10-螺母I、11-连接架I、12-螺栓II、13-螺母II、14-调节螺栓II、15-上臂套、16-上臂架、17-螺栓III、18-螺母III、19-连接架II、20-连接架III、21-螺栓IV、22-螺母IV、23-背篓、24-吸种导管、25-风机、26-风机架、27-螺栓V、28-排种口、29-肩挂装置、30-螺栓VI、31-连接板、32-连接支架II。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-7所示,一种外骨骼枸杞采摘机构,包括外骨骼采摘机械臂部分、中间连接部分及果实集取部分;
所述外骨骼采摘机械臂部分包括剪裁机构、前臂机械手机构、上臂机械手机构、连接架I11;
所述剪裁机构用于对枸杞鲜果进行采摘;
所述前臂机械手机构用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述连接架I11用于连接前臂机械手机构和上臂机械手机构;且用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动;
所述上臂机械手机构用于与工作人员的上臂配合进行采摘工作;
所述中间连接部分用于连接上臂机械手机构与果实集取部分;且用于配合工作人员的在工作过程中的肩部关节的运动;
所述果实集取部分用于收集外骨骼采摘机械臂部分采摘的鲜果。
进一步的,所述剪裁机构包括螺钉1、剪刀手2、连接支架I3、微型齿轮机构4、电机5、连接板31、连接支架II32;
所述前臂机械手机构包括前臂架6、调节螺栓I7、前臂套8、螺栓I9、螺母I10;
所述上臂机械手机构包括螺栓II12、螺母II13、调节螺栓II14、上臂套15、上臂架16、螺栓III17、螺母III18;
所述中间连接部分包括连接架II19与连接架III20;
所述果实集取部分包括螺栓IV21、螺母IV22、背篓23、吸种导管24、风机25、风机架26、螺栓V27、排种口28、肩挂装置29、螺栓VI30;
所述剪裁机构中的连接支架I3与微型齿轮机构4通过螺钉1对称连接于与前臂架6固定的连接板31上;剪刀手2通过螺钉1与连接支架I3、微型齿轮机构4上的接口进行连接;电机5固定于前臂架6预留的卡槽之中,其驱动部分通过与位于前臂架连接板31背部的连接支架II32相连,驱动剪裁机构整体进行工作;
所述前臂机械手机构中,前臂架6与前臂套8通过调节螺栓I7进行固定,连接架I11与前臂架6由螺栓I9和螺母I10进行固定,用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述上臂机械手机构中,连接架I11与上臂架16通过螺栓II12与螺母II13相连,上臂套15通过调节螺栓II14与上臂架16连接,调节螺栓II14用于对上臂套15与上臂架16进行固定;
所述果实集取部分中,风机架26通过螺栓V27固定于背篓23后部,风机25固定于风机架26预留固定的卡槽中,吸种导管24与排种口28分别安装于风机25相应的位置,且吸种导管24的出口设置在背篓23内,在背篓23前部,肩挂装置29与背篓23通过螺栓VI30连接;
所述上臂机械手机构与果实集取部分通过连接架II19和连接架III20连接在一起,上臂机械手机构中上臂架16与连接架II19通过螺栓III17和螺母III18相连;连接架II19与连接架III20之间由与螺栓III17及螺母III18规格相同的螺栓螺母进行连接;果实集取部分中的背篓23通过螺栓IV21和螺母IV22与连接架III20相连。
进一步的,所述剪裁机构通过控制螺钉1的松紧来调节剪刀手2的松紧度,以此来进行合适的裁剪过程,其所用的电机5能进行调速。
进一步的,所述前臂架6与上臂架16之间具有通槽,通过调节螺栓I7与调节螺栓II14来对前臂套8与上臂套15的具体位置在通槽中进行调节,以达到适合于工作人员的工作状态。
进一步的,所述连接架I11在与前臂架6及上臂架16的连接过程中能实现横向和纵向转动,用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动。
进一步的,所述连接架II19与连接架III20之间能实现具有万向节功能的转动,用于配合工作人员的肩部关节的运动。
进一步的,所述前臂架6、前臂套8、连接架I11、上臂套15、上臂架16、连接架II19、连接架III20其所使用的材料为合成塑料。
进一步的,负责连接前臂架6和上臂架16的连接架I11的螺栓I9、螺栓II12,连接上臂架16和背篓23的连接架II19、连接架III20上的螺栓III17、螺栓IV21,其只有与相应螺母配合连接的位置方有螺纹,其余部分为保证上述连接机构的正常旋转,不设螺纹。
进一步的,安装于背篓23上的肩挂装置29,其具体位置在背篓23上的滑道上进行调节,具体调节过程通过螺栓VI30来进行,用于满足不同工作人员肩部工作的适应性要求。
进一步的,所述吸种导管24将枸杞鲜果通过风机25气流作用吸入风机25,经排种口28掉落至背篓23中。
本发明的工作原理是:
当采用这一枸杞鲜果外骨骼采摘机构时,首先根据工作人员的身材需要通过螺栓VI 30合理调节肩挂装置29,以使其舒适佩戴,适应工作人员肩部的需要;而后再依次调节调节螺栓I 7与调节螺栓II 14来调节前臂套8与上臂套15分别在前臂架6与上臂架16上的具体位置,以适应工作人员手臂部分的工作需要;也可以根据使用者的需要,不套前臂套8或上臂套15直接剪裁枸杞;工作时首先开启风机架26上悬挂的风机25,在风机25气流的作用下在吸种导管24口处形成一定的压差,然后手握电机5遥控装置,在靠近生长枸杞的枝条上的合适采摘位置,按住电机5控制键,电机5开启工作并驱动连接板31后侧的连接支架II32转动,后部的连接支架II32驱动微型齿轮机构4啮合转动,根据连杆机构的原理,微型齿轮机构4通过连接板31前部的连接支架3带动剪刀手2转动,完成剪裁过程,裁剪下的枸杞果实在吸种导管24口气流的吸力作用下,在吸种导管24的引导下进入风机25(其中吸种导管24一端与风机25固定连接,另一端可以根据采摘枸杞的位置进行适用性的调整),而后再通过排种口28进入背篓,完成一次采摘过程。如此反复工作,实现山坡种植枸杞的机械化采摘。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:包括外骨骼采摘机械臂部分、中间连接部分及果实集取部分;
所述外骨骼采摘机械臂部分包括剪裁机构、前臂机械手机构、上臂机械手机构、连接架I(11);
所述剪裁机构用于对枸杞鲜果进行采摘;
所述前臂机械手机构用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述连接架I(11)用于连接前臂机械手机构和上臂机械手机构;且用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动;
所述上臂机械手机构用于与工作人员的上臂配合进行采摘工作;
所述中间连接部分用于连接上臂机械手机构与果实集取部分;且用于配合工作人员的在工作过程中的肩部关节的运动;
所述果实集取部分用于收集外骨骼采摘机械臂部分采摘的鲜果;
所述剪裁机构包括螺钉(1)、剪刀手(2)、连接支架I(3)、微型齿轮机构(4)、电机(5)、连接板(31)、连接支架II(32);
所述前臂机械手机构包括前臂架(6)、调节螺栓I(7)、前臂套(8)、螺栓I(9)、螺母I(10);
所述上臂机械手机构包括螺栓II(12)、螺母II(13)、调节螺栓II(14)、上臂套(15)、上臂架(16)、螺栓III(17)、螺母III(18);
所述中间连接部分包括连接架II(19)与连接架III(20);
所述果实集取部分包括螺栓IV(21)、螺母IV(22)、背篓(23)、吸种导管(24)、风机(25)、风机架(26)、螺栓V(27)、排种口(28)、肩挂装置(29)、螺栓VI(30);
所述剪裁机构中的连接支架I(3)与微型齿轮机构(4)通过螺钉(1)对称连接于与前臂架(6)固定的连接板(31)上;剪刀手(2)通过螺钉(1)与连接支架I(3)、微型齿轮机构(4)上的接口进行连接;电机(5)固定于前臂架(6)预留的卡槽之中,其驱动部分通过与位于前臂架连接板(31)背部的连接支架II(32)相连,驱动剪裁机构整体进行工作;
所述前臂机械手机构中,前臂架(6)与前臂套(8)通过调节螺栓I(7)进行固定,连接架I(11)与前臂架(6)由螺栓I(9)和螺母I(10)进行固定,用于与工作人员的前臂配合进行采摘工作;
所述上臂机械手机构中,连接架I(11)与上臂架(16)通过螺栓II(12)与螺母II(13)相连,上臂套(15)通过调节螺栓II(14)与上臂架(16)连接,调节螺栓II(14)用于对上臂套(15)与上臂架(16)进行固定;
所述果实集取部分中,风机架(26)通过螺栓V(27)固定于背篓(23)后部,风机(25)固定于风机架(26)预留固定的卡槽中,吸种导管(24)与排种口(28)分别安装于风机(25)相应的位置,且吸种导管(24)的出口设置在背篓(23)内,在背篓(23)前部,肩挂装置(29)与背篓(23)通过螺栓VI(30)连接;
所述上臂机械手机构与果实集取部分通过连接架II(19)和连接架III(20)连接在一起,上臂机械手机构中上臂架(16)与连接架II(19)通过螺栓III(17)和螺母III(18)相连;连接架II(19)与连接架III(20)之间由与螺栓III(17)及螺母III(18)规格相同的螺栓螺母进行连接;果实集取部分中的背篓(23)通过螺栓IV(21)和螺母IV(22)与连接架III(20)相连。
2.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述剪裁机构通过控制螺钉(1)的松紧来调节剪刀手(2)的松紧度,以此来进行合适的裁剪过程,其所用的电机(5)能进行调速。
3.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述前臂架(6)与上臂架(16)之间具有通槽,通过调节螺栓I(7)与调节螺栓II(14)来对前臂套(8)与上臂套(15)的具体位置在通槽中进行调节,以达到适合于工作人员的工作状态。
4.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述连接架I(11)在与前臂架(6)及上臂架(16)的连接过程中能实现横向和纵向转动,用于配合工作人员在工作过程中的肘部关节活动。
5.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述连接架II(19)与连接架III(20)之间能实现具有万向节功能的转动,用于配合工作人员的肩部关节的运动。
6.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述前臂架(6)、前臂套(8)、连接架I(11)、上臂套(15)、上臂架(16)、连接架II(19)、连接架III(20)其所使用的材料为合成塑料。
7.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:安装于背篓(23)上的肩挂装置(29),其具体位置在背篓(23)上的滑道上进行调节,具体调节过程通过螺栓VI(30)来进行,用于满足不同工作人员肩部工作的适应性要求。
8.根据权利要求1所述的外骨骼枸杞采摘机构,其特征在于:所述吸种导管(24)将枸杞鲜果通过风机(25)气流作用吸入风机(25),经排种口(28)掉落至背篓(23)中。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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