CN108353630B - 草莓采摘收集一体机 - Google Patents

Abstract

草莓采摘收集一体机，涉及一种水果采摘机，所述一体机械部分包括行走机构、收集机构、运输机构、双摇杆机构、升降机构四个组成；直流电机（26）通过电机座固定在车架（25）下面,直流电机（26）输出轴与链轮A（7）相连，通过链（6）连接轮轴（4）上的链轮B（38）连接驱动轮（5），控制万向轮（10）与车架（25）后底部相连；雪橇板（3‑5）通过销与活动转向板（3‑7）连接；勾手（3‑8）通过销与活动转向板（3‑7）前面连接，收集斗(3‑1)和传感器(3‑2)固定在PVC管3‑4）上，PVC管（3‑4）与活动转向板（3‑7）固定，舵机A（3‑6）固定在PVC管（3‑4）上；本发明适应不同的垄深；摘人员不用弯腰就能很方便地大量采摘垄坡的草莓，并能进行收集装盒，解决草莓多不好运输的问题。

Description

草莓采摘收集一体机

技术领域

本发明涉及一种草莓采摘收集一体机，特别是涉及一种草莓采摘收集一体机。

背景技术

草莓采摘工作在整个草莓产业中占有重要地位，目前绝大多数还采用人工作业。对于长在大地上的草莓，人工采摘草莓时，需要弯腰或蹲在地上进行单一操作，人工劳动强度大；尤其是盛果期的草莓果实采摘周期短，工作量大。国内外也有草莓采摘机器人，普遍采用多目机器视觉系统，导致其结构复杂，成本较高，整体机构庞大，工作过程中占用较多行走空间，影响种植密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种草莓采摘收集一体机，该机驱动前轮，万向轮支撑后车体前行，丝杆通过手摇杆摇动的方式进行对采集装置整体进行上下调节，适应不同的垄深；两侧的采集机构装在滑轨上，摘人员不用弯腰就能很方便地大量采摘垄坡的草莓，并能进行收集装盒，解决草莓多不好运输的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

草莓采摘收集一体机，由机械部分和电控部分二部分组成，所述一体机械部分包括行走机构、收集机构、运输机构、双摇杆机构、升降机构五个组成；直流电机通过电机座B固定在车架下面,直流电机输出轴与链轮A相连，通过链连接轮轴上的链轮B连接驱动轮，控制万向轮与车架后底部相连；雪橇板通过销与活动转向板连接；勾手通过销与活动转向板前面连接，收集斗和传感器固定在PVC管上，PVC管与活动转向板固定，舵机A固定在PVC管上；刀片又固定在舵机A，滑块固定在PVC管下面与滑轨连接，弹簧套在滑轨上，滑轨固定在支撑杆上，支撑杆固定在连接板上，连接板上又固定升降滑块和轴承座C，升降滑块固定在导杆上，导杆通过轴承座B固定在车架上，轴承座C上固定一个与丝杆螺母座连接的丝杆，丝杠上固定一个手摇杆；传送带被主动轴和从动轴固定在车架中间，从动轴通过轴承座A固定在车架上；蜗轮蜗杆电机通过电机座A固定在车架上，与主动轴连接，传送带上固定挡板；传送带后面固定一个双摇杆机构；双摇杆由舵机B控制，舵机B固定在车架上，舵机B连接摇杆C，摇杆C分别与摇杆A和摇杆B连接，摇杆A与摇杆D相连，摇杆B和摇杆D分别固定在暂存盒前后；车架后面固定一个升降杆，升降杆上固定上升滑块，上升滑块与升降盒和鱼线连接，鱼线通过导环与圆盘连接，圆盘固定在步进电机上，步进电机通过电机支架固定在车架上；车架上有个操作台；把手固定在车架上。

所述的草莓采摘收集一体机，所述勾手在固定位置上设有皮筋。

所述的草莓采摘收集一体机，所述暂存盒上方设有软质布。

所述的草莓采摘收集一体机，所述圆盘上缠绕有鱼线。

本发明的优点与效果是：

本发明结构简单且容易实现，采摘人员不用弯腰就能很方便地大量采摘垄坡的草莓，并能进行收集装盒。

本发明同时对于采摘好的草莓进行装盒，解决草莓多无法运输的问题。

附图说明

图1是本装置的主视示意图；

图2是本装置的轴侧示意图；

图3是本装置的F-F剖视图；

图4是本装置双侧采摘机构示意图；

图5是本装置单侧采摘机构示意图；

图6是本装置A处的局部剖视放大图。

图中部件：1-丝杆螺母座；2-收集机构(2-1支撑杆；2-2弹簧；2-3滑轨）；3-采集头（3-1收集斗；3-2高精度颜色传感器；3-3滑块；3-4PVC；3-5雪橇板；3-6舵机A；3-7活动转向板；3-8勾手；3-9刀片）；4-轮轴；5-驱动轮；6-链；7-链轮A；8-连接板；9-挡板；10-万向轮；11-舵机2；12-升降盒；13-蜗轮蜗杆电机；14-升降杆；15-鱼线；16-步进电机；17-把手；18-操作台；19-丝杆；20-手摇杆；21-导杆；22-圆盘；23-导环；24-轴承座A；25-车架；26-直流电机；27-主动轴；28-从动轴；29-传送带；30-暂存盒；31-摇杆A；32-摇杆B；33-摇杆C；34-升降滑块；35-上升滑块；36-轴承座B；37-轴承座3；38-链轮B；39-摇杆D；电机座A（40）；电机座B（41）。

实施方式

下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。

成熟草莓大都在垄坡的大致一个范围内，并且草莓梗支出地垄并与地垄有很大距离。人扶着草莓车，直流电机通过链条传动带动驱动前轮，万向轮支撑后车体前行。丝杆通过手摇杆摇动的方式进行对采集装置整体进行上下调节，适应不同的垄深。两侧的采集机构装在滑轨上，由轻质压簧进行位置调节，使雪橇板通过活动转向板贴在地膜上。

 由于草莓梗与地有间隙，所以在机器向前运动的过程中，勾手将草莓梗勾起缓缓沿着收集斗带入机器内部，勾手在固定位置有皮筋进行拉回紧贴地膜，防止勾手活动不能勾起草莓梗。通过车体移动带动草莓进入收集斗中，通过传感器对草莓颜色进行识别，将信号传到STM32芯片中，若为成熟草莓，单片机控制舵机旋转，控制刀片切割草莓。下一个草莓推着上一个草莓进入PVC管中并传到传送带上。如果遇到没熟的草莓将不会被识别直接从PVC管上划过。在轮蜗杆电机通过主动轴和从动轴传动，带动传送带运动，将采摘下的草莓传动到暂存盒中。在传送带上有多个挡板防止上升过程中草莓磕碰以及掉落。暂存盒与下方的双摇杆机构相连，双摇杆机构由舵机B为动力，在暂存盒上方的软质布收集满后舵机B转动带动摇杆A 、摇杆B、摇杆C、摇杆D协调运动，使草莓进入升降盒中，通过步进电机带动圆盘缠绕鱼线将收集好草莓的升降盒抬升上来，将收集好的草莓取走换上新的包装盒回到底部,升降杆起到导向作用。

草莓的收集过程：勾手沿草莓梗进行牵引→采用高精度传感器进行识别→选择满足要求的草莓进行采摘→进入上升传输装置→进入双摇杆储蓄机构→上升包装机构。

本发明由机械部分和电控部分二部分组成：如图所示，机械部分主要包括行走机构、收集机构、运输机构、双摇杆机构、升降机构五个组成。直流电机26通过电机座B固定在车架25下面,直流电机26输出轴与链轮A7相连，通过链6连接轮轴4上的链轮B38进行对驱动轮5驱动，控制万向轮10与车架25后底部相连。雪橇板3-5通过销与活动转向板3-7连接。勾手3-8也通过销与活动转向板3-7前面连接，收集斗3-1和传感器3-2固定在PVC管3-4上，PVC管3-4又与活动转向板3-7固定，舵机A3-6固定在PVC管3-4上；刀片3-9又固定在舵机A3-6，滑块3-3固定在PVC管3-4下面与滑轨2-3连接，弹簧2-2套在滑轨2-3上，滑轨2-3固定在支撑杆2-1上，支撑杆2-1固定在连接板8上，连接板8上又固定升降滑块34和轴承座C37，升降滑块34固定在导杆21上，导杆21通过轴承座B36固定在车架25上，轴承座C37上固定一个与丝杆螺母座1连接的丝杆19，丝杆19上固定一个手摇杆20。传送带29被主动轴27和从动轴28固定在车架25中间，从动轴28通过轴承座A24固定在车架25上。蜗轮蜗杆电机13通过电机座A固定在车架25上，与主动轴27连接，传送带29上又固定许多挡板9。传送带29后面固定一个双摇杆机构。双摇杆由舵机B11控制，舵机B11固定在车架25上舵机B11连接摇杆C33，摇杆C33又分别与摇杆A31和摇杆B32连接，摇杆A31又与摇杆D39相连，摇杆B32和摇杆D39分别固定在暂存盒30前后。车架25后面固定一个升降杆14，升降杆14上固定上升滑块35，上升滑块35与升降盒12和鱼线15连接，鱼线15通过导环23与圆盘22连接，圆盘22固定在步进电机16上，步进电机16通过电机支架固定在车架25上。车架25上有个操作台18。把手17固定在车架上。

操作时，通过直流电机26上的链轮7通过链6连接轮轴4上的链轮30进行对驱动轮5驱动，后面的万向轮10支撑车体。由于草莓梗与地有间隙，所以在机器向前运动的过程中，勾手3-8将草莓梗勾起缓缓沿着收集斗3-1带入机器内部，勾手3-8在固定位置有皮筋进行拉回紧贴地膜，防止勾手3-8活动不能勾起草莓梗。通过车体移动带动草莓进入收集斗3-1中，通过传感器3-2对草莓颜色进行识别，将信号传到STM32芯片中，若为成熟草莓，单片机控制舵机A3-6旋转，控制刀片3-9切割草莓。下一个草莓推着上一个草莓进入PVC3-4中并传到传送带29上。如果遇到没熟的草莓将不会被识别直接从PVC3-4管上划过。两侧的采集装置3装在滑轨2-3上，由轻质压簧2-2进行位置调节，使雪橇板3-5通过活动转向板3-7贴在地膜上。丝杆19通过手摇杆20摇动的方式旋转，丝杆螺母座1固定，丝杆19带动轴承座37上下移动，轴承座37通过连接板8与两侧的升降滑块34相连，在导杆21的导向作用下进行对两侧的采集装置3整体进行上下调节，使之适应不同的垄深和垄宽。在轮蜗杆电机13通过主动轴27和从动轴28传动，带动传送带29运动，将采摘下的草莓传动到暂存盒30中。在传送带29上有多个挡板9防止上升过程中草莓磕碰以及掉落。

 暂存盒与下方的双摇杆机构相连，双摇杆机构由舵机B11为动力，在暂存盒30上方的软质布收集满后舵机B11转动带动摇杆A 31、摇杆B32、摇杆C33、摇杆D39协调运动，使草莓进入升降盒12中，通过步进电机16带动圆盘22缠绕鱼线15将收集好草莓的升降盒12抬升上来，将收集好的草莓取走换上新的包装盒回到底部,升降杆14起到导向作用。

蜗轮蜗杆电机13和联轴器将动力传到主动轴27上通过传送带29进行向上传送，传送带29通过主动轴27和从动轴28进行运转，通过，蜗轮蜗杆电机13通过电机座A固定在车架17上。上升后草莓进入双摇杆机构中等待进行装盒，双摇杆机构由舵机2为动力，在暂存盒30上方的软质布收集满后舵机2转动使草莓进入升降盒12中，通过升降杆14将收集好的草莓抬升上来，将收集好的草莓取走换上新的包装盒，在机器后方有一个万向轮10通过操作台18的把手17对机器进行平衡和移动控制。操作台18可以调节驱动轮5的速度、草莓上升、下降以及双摇杆机构的运动。

Claims (1)

1.草莓采摘收集一体机，由机械部分和电控部分二部分组成，其特征在于，所述一体机机械部分包括行走机构、收集机构、运输机构、双摇杆机构、升降机构五个组成；直流电机（26）通过电机座B（41）固定在车架（25）下面,直流电机（26）输出轴与链轮A（7）相连，通过链（6）连接轮轴（4）上的链轮B（38）连接驱动轮（5），控制万向轮（10）与车架（25）后底部相连；雪橇板（3-5）通过销与活动转向板（3-7）连接；勾手（3-8）通过销与活动转向板（3-7）前面连接，收集斗(3-1)和传感器(3-2)固定在PVC管3-4）上，PVC管（3-4）与活动转向板（3-7）固定，舵机A（3-6）固定在PVC管（3-4）上；刀片（3-9）又固定在舵机A（3-6），滑块（3-3）固定在PVC管（3-4）下面与滑轨（2-3）连接，弹簧（2-2）套在滑轨（2-3）上，滑轨（2-3）固定在支撑杆（2-1）上，支撑杆（2-1）固定在连接板（8）上，连接板（8）上又固定升降滑块（34）和轴承座C（37），升降滑块（34）固定在导杆（21）上，导杆（21）通过轴承座B（36）固定在车架（25）上，轴承座C（37）上固定一个与丝杆螺母座（1）连接的丝杆（19），丝杆（19）上固定一个手摇杆（20）；传送带（29）被主动轴（27）和从动轴（28）固定在车架（25）中间，从动轴（28）通过轴承座A（24）固定在车架（25）上；蜗轮蜗杆电机（13）通过电机座A（40）固定在车架（25）上，与主动轴（27）连接，传送带（29）上固定挡板（9）；传送带（29）后面固定一个双摇杆机构；双摇杆由舵机B（11）控制，舵机B（11）固定在车架（25）上，舵机B（11）连接摇杆C（33），摇杆C（33）分别与摇杆A（31）和摇杆B（32）连接，摇杆A（31）与摇杆D（39）相连，摇杆B（32）和摇杆D（39）分别固定在暂存盒（30）前后；车架（25）后面固定一个升降杆（14），升降杆（14）上固定上升滑块（35），上升滑块（35）与升降盒（12）和鱼线（15）连接，鱼线（15）通过导环（23）与圆盘（22）连接，圆盘（22）固定在步进电机（16）上，步进电机（16）通过电机支架固定在车架（25）上；车架（25）上有个操作台（18）；把手（17）固定在车架上；

所述勾手（3-8）在固定位置上设有皮筋；

所述暂存盒（30）上方设有软质布；

所述圆盘(22)上缠绕有鱼线(15)。

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