CN108377750A - 一种立体架草莓采摘辅助机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立体架草莓采摘辅助机械,包括机架及设于所述机架底部的移动装置,所述移动装置的上方设有收集装置,所述收集装置的一侧设有升降装置,所述升降装置的上方设有梳理采摘装置;所述梳理采摘装置包括梳理机构及设于所述梳理机构一侧的切割机构,所述梳理机构包括倾斜设置的底板及依次设于所述底板上的梳理板、圆台宝塔机构、连接板及输送机构;其结构新颖,可对立体架种植模式下垂于草莓槽两侧的连续的草莓进行有效的梳理及切割收集,明显提高采摘效率。
Description
技术领域
本发明涉及立体架草莓采摘领域,更具体的,涉及一种立体架草莓采摘辅助机械。
背景技术
近年来,我国草莓栽培面积迅速扩大,草莓成熟后必需及时采摘,尤其是盛果期,需要大量的劳动力才能采摘完成,全国草莓的采摘方式主要依靠人工,耗费人力,采摘效率低下。草莓采摘中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰力度控制要求高以及需选择性采摘等问题,这些已成为制约草莓种植业发展的重要因素。
目前,对于草莓种植业而言,立体架草莓种植技术克服了垄作栽培或畦作栽培等传统栽培,成熟的草莓在垂于草莓槽两侧,提高草莓栽培空间的利用率、改善草莓的生长环境、以及提高草莓栽培的标准化和自动化作业水平;且在人工采摘时,无需弯腰或蹲在地上操作,在一定情况下减轻了劳动强度;市面上还针对草莓的立体架种植模式研制出了相应的采摘机器人,但是现有的采摘机器人结构复杂,并且绝大部分的草莓采摘机器是采用机械手一个一个采摘,采摘效率低下。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提出一种立体架草莓采摘辅助机械,其结构新颖,可对立体架种植模式下垂于草莓槽两侧的连续的草莓进行有效的梳理及切割收集,明显提高采摘效率。
为达此目的,本发明采用以下的技术方案:
本发明提供了一种立体架草莓采摘辅助机械,包括机架及设于所述机架底部的移动装置,所述移动装置的上方设有收集装置,所述收集装置的一侧设有升降装置,所述升降装置的上方设有梳理采摘装置;所述梳理采摘装置包括梳理机构及设于所述梳理机构一侧的切割机构,所述梳理机构包括倾斜设置的底板及依次设于所述底板上的梳理板、圆台宝塔机构、连接板及输送机构,所述圆台宝塔机构包括转轴及设于所述转轴上的多个直径互不相等圆台,多个所述圆台的直径从远离所述机架一侧向靠近所述机架一侧增大,且各所述圆台上均设有挡条;所述梳理板及所述连接板靠近所述圆台宝塔机构的一侧均设有与所述挡条对应的第一过道口;所述输送机构包括主动轴及带轮架,所述主动轴上设有多个间隔均匀的主动带轮,所述带轮架包括多块间隔均匀、高度互不相等的立板,多块所述立板的高度从远离所述机架一侧向靠近所述机架一侧增大,任意相邻两块所述立板之间架设有从动带轮,所述从动带轮与所述主动带轮一一对应、且相对应的所述从动带轮与所述主动带轮之间通过同步带连接;所述切割机构包括倾斜设置的承接板及设于所述承接板背面的安装板,所述承接板位于所述同步带输出端的下方,所述承接板上设有多条刀缝,所述安装板上设有多个第一舵机,各所述第一舵机的输出轴上设有割刀,所述割刀与所述刀缝位置相对应,所述承接板的上方还设有架板,所述架板与所述承接板相互平行、且所述架板位于所述承接板靠近所述梳理机构的一侧,所述架板上设有多个颜色传感器,所述颜色传感器的探头朝向所述承接板一侧;所述升降装置包括架体、传动杆及丝杆,所述架体的顶部与所述底板固定连接,所述架体的底部设有多条立杆;所述传动杆通过轴承水平穿设于所述机架上,所述传动杆上设有蜗杆,所述丝杆竖直架设于所述机架上,所述丝杆的一端设有涡轮,所述涡轮与所述蜗杆相配合,所述丝杆上的滑动螺母与部分所述立杆固定连接;位于所述机架外的所述传动杆末端设有手轮;所述收集装置包括第一收集箱及设于所述第一收集箱一侧的第二收集箱,所述第一收集箱位于所述承接板的下方;所述移动装置包括设于所述机架底部一端的从动滑轮及设于所述机架底部另一端的主动滑轮,所述主动滑轮位于所述承接板的下方、且由第一电机驱动;所述主动轴由第二电机驱动,所述转轴由第二舵机驱动。
在本发明较佳的技术方案中,所述梳理板远离所述圆台宝塔机构的一侧设有朝向所述底板方向倾斜的导向板,所述导向板远离所述梳理板的侧面远离所述机架的一端到所述转轴轴线的距离小于该侧面另一端到所述转轴轴线的距离。
在本发明较佳的技术方案中,所述梳理板、所述连接板及所述承接板远离所述底板的侧面上均设有沿所述底板长度方向设置的波浪状凸条。
在本发明较佳的技术方案中,所述第一收集箱包括顶面敞开的盒体,所述盒体的内壁凸设有导向条,所述盒体内设有可沿所述盒体内壁及所述导向条竖向滑动的压板,所述压板与所述盒体底面之间设有弹簧。
在本发明较佳的技术方案中,所述第一收集箱及所述承接板之间设有倾斜设置的导料板,所述导料板的倾斜较高端位于所述承接板的下方、所述导料板的倾斜较低端与所述压板的顶面抵持。
在本发明较佳的技术方案中,剩余所述立杆的下部设有导向块,所述机架上设有与所述导向块相配合的导轨,所述架体通过所述导向块沿所述导轨竖向移动。
在本发明较佳的技术方案中,至少包括两个所述蜗杆、两个所述丝杆及四条所述立杆,其中两条所述立杆与所述丝杆的滑动螺母连接,剩余两条所述立杆通过所述导向块与所述导轨滑动配合。
在本发明较佳的技术方案中,各所述圆台上均设有多个扇形孔,位于同一所述圆台上的多个所述扇形孔绕该所述圆台的圆心成圆周阵列分布。
在本发明较佳的技术方案中,靠近所述第一收集箱的所述机架的一端设有推动把手。
在本发明较佳的技术方案中,各所述同步带上设有间隔均匀的拨条,所述拨条垂直所述同步带设置;所述连接板远离所述圆台宝塔机构的一侧设有与所述拨条相对应的第二过道口。
本发明的有益效果为:
本发明提供的一种立体架草莓采摘辅助机械,其结构新颖,梳理采摘装置中的梳理板、圆台宝塔机构、输送机构及切割机构之间的相互配合可对立体架种植模式下垂于草莓槽两侧的连续的草莓进行有效的梳理及切割收集,其第一舵机与颜色传感器的配合下只对成熟的草莓进行切割;其中圆台宝塔机构中不同直径的圆台及设于圆台上的挡条可对草莓根茎进行拨动梳理,便于后期同步带进行输送,提高整体的梳理速度及保证梳理效果;并且升降装置的设计可便于梳理采摘装置实时调整高度以适用于不同高度草莓进行梳理、收集。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的立体架草莓采摘辅助机械的第一视角立体结构示意图;
图2是本发明具体实施方式提供的立体架草莓采摘辅助机械的第二视角立体结构示意图;
图3是图2中A部分的放大图;
图4是本发明具体实施方式提供的梳理采摘装置的第一视角立体结构示意图;
图5是本发明具体实施方式提供的梳理采摘装置的第二视角立体结构示意图;
图6是本发明具体实施方式提供的圆台宝塔机构的立体结构示意图;
图7是本发明具体实施方式提供的输送机构的立体结构示意图;
图8是本发明具体实施方式提供的切割机构的立体结构示意图;
图9是本发明具体实施方式提供的第一收集箱的结构示意图。
图中:
100、机架;110、推动把手;200、移动装置;210、从动滑轮;220、主动滑轮;230、第一电机;300、收集装置;310、第一收集箱;311、盒体;312、导向条;313、压板;314、弹簧;320、第二收集箱;330、导料板;400、升降装置;410、架体;411、立杆;420、传动杆;421、蜗杆;422、手轮;430、丝杆;431、涡轮;440、导向块;450、导轨;500、梳理采摘装置;600、梳理机构;610、底板;620、梳理板;630、连接板;631、第二过道口;640、第一过道口;650、导向板;700、切割机构;710、承接板;711、刀缝;720、安装板;730、第一舵机;740、割刀;750、颜色传感器;760、架板;800、圆台宝塔机构;810、转轴;820、圆台;821、挡条;822、扇形孔;830、第二舵机;900、输送机构;910、主动轴;920、带轮架;921、立板;930、主动带轮;940、从动带轮;950、同步带;951、拨条;960、第二电机。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1、图2所示,本发明的具体实施例中公开了一种立体架草莓采摘辅助机械,包括机架100及设于所述机架100底部的移动装置200,所述移动装置200的上方设有收集装置300,所述收集装置300的一侧设有升降装置400,所述升降装置400的上方设有梳理采摘装置500;所述梳理采摘装置500包括梳理机构600及设于所述梳理机构600一侧的切割机构700,如图4、图5所示,所述梳理机构600包括倾斜设置的底板610及依次设于所述底板610上的梳理板620、圆台宝塔机构800、连接板630及输送机构900,如图6所示,所述圆台宝塔机构800包括转轴810及设于所述转轴810上的多个直径互不相等圆台820,多个所述圆台820的直径从远离所述机架100一侧向靠近所述机架100一侧增大,且各所述圆台820上均设有挡条821;所述梳理板620及所述连接板630靠近所述圆台宝塔机构800的一侧均设有与所述挡条821对应的第一过道口640;如图7所示,所述输送机构900包括主动轴910及带轮架920,所述主动轴910上设有多个间隔均匀的主动带轮930,所述带轮架920包括多块间隔均匀、高度互不相等的立板921,多块所述立板921的高度从远离所述机架100一侧向靠近所述机架100一侧增大,任意相邻两块所述立板921之间架设有从动带轮940,所述从动带轮940与所述主动带轮930一一对应、且相对应的所述从动带轮940与所述主动带轮930之间通过同步带950连接;如图8所示,所述切割机构700包括倾斜设置的承接板710及设于所述承接板710背面的安装板720,所述承接板710位于所述同步带950输出端的下方,所述承接板710上设有多条刀缝711,所述安装板720上设有多个第一舵机730,各所述第一舵机730的输出轴上设有割刀740,所述割刀740与所述刀缝711位置相对应,所述承接板710的上方还设有架板760,所述架板760与所述承接板710相互平行、且所述架板760位于所述承接板710靠近所述梳理机构600的一侧,所述架板760上设有多个颜色传感器750,所述颜色传感器750的探头朝向所述承接板710一侧;如图2、图3所示,所述升降装置400包括架体410、传动杆420及丝杆430,所述架体410的顶部与所述底板610固定连接,所述架体410的底部设有多条立杆411;所述传动杆420通过轴承水平穿设于所述机架100上,所述传动杆420上设有蜗杆421,所述丝杆430竖直架设于所述机架100上,所述丝杆430的一端设有涡轮431,所述涡轮431与所述蜗杆421相配合,所述丝杆430上的滑动螺母与部分所述立杆411固定连接;位于所述机架100外的所述传动杆420末端设有手轮422;所述收集装置300包括第一收集箱310及设于所述第一收集箱310一侧的第二收集箱320,所述第一收集箱310位于所述承接板710的下方;所述移动装置200包括设于所述机架100底部一端的从动滑轮210及设于所述机架100底部另一端的主动滑轮220,所述主动滑轮220位于所述承接板710的下方、且由第一电机230驱动;所述主动轴910由第二电机960驱动,所述转轴810由第二舵机830驱动。
上述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其结构新颖,所述梳理采摘装置500中的所述梳理板620、所述圆台宝塔机构800、所述输送机构900及所述切割机构700之间的相互配合可对立体架种植模式下垂于草莓槽两侧的连续的草莓进行有效的梳理及切割收集,所述第一舵机730与所述颜色传感器750的配合下只对成熟的草莓进行切割;其中所述圆台宝塔机构800中不同直径的所述圆台820及设于所述圆台820上的所述挡条821可对草莓根茎进行拨动梳理,便于后期所述同步带950进行输送,提高整体的梳理速度及保证梳理效果;并且所述升降装置400的设计可便于所述梳理采摘装置500实时调整高度以适用于不同高度草莓进行梳理、收集。
更具体的,采用立体架种植模式的草莓,成熟的草莓会分布在草莓种植槽两侧,利用所述立体架草莓采摘辅助机械进行收集时,将所述梳理采摘装置500靠近种植槽一侧、并将所述梳理板620置于垂吊的草莓根茎及草莓的下方,接着使所述立体架草莓采摘辅助机械向前移动,在移动过程中,草莓依次经过所述梳理板620得到初步梳理,紧接着草莓移动至所述圆台宝塔机构800处,在所述圆台820及所述挡条821的拨动下得到再次梳理、同时被带动至所述输送机构900上,在所述输送机构900中的不同倾斜角度的所述同步带950的输送作用下,草莓再一次得到梳理;然后草莓进入所述切割机构700中,所述颜色传感器750对经过所述承接板710上的草莓进行检测、判断,若检测结果为已成熟时启动相对应的所述第一舵机730,对草莓进行切割采摘,若检测结果为未成熟时则忽略;最后切割采摘后的草莓经所述承接板710落入所述第一收集箱310内。
进一步地,所述梳理板620远离所述圆台宝塔机构800的一侧设有朝向所述底板610方向倾斜的导向板650,所述导向板650远离所述梳理板620的侧面远离所述机架100的一端到所述转轴810轴线的距离小于该侧面另一端到所述转轴810轴线的距离;所述导向板650的设计保证了在所述梳理机构600在工作过程中顺利将草莓及根茎引至所述梳理板620上,并且所述导向板650可对处于最低处的草莓进行处理,避免出现缺漏情况的出现。
进一步地,所述梳理板620、所述连接板630及所述承接板710远离所述底板610的侧面上均设有沿所述底板610长度方向设置的波浪状凸条;所述波浪状凸条的设计可便于草莓经过所述梳理板620、所述连接板630及所述承接板710上也可得到一定程度的梳理,提高整体的梳理效果。
进一步地,如图9所示,所述第一收集箱310包括顶面敞开的盒体311,所述盒体311的内壁凸设有导向条312,所述盒体311内设有可沿所述盒体311内壁及所述导向条312竖向滑动的压板313,所述压板313与所述盒体311底面之间设有弹簧314;该结构可使得所述第一收集箱310及所述第二收集箱320根据收集草莓量的多少改变容量,同时降低草莓掉落至所述第一收集箱310的落差高度,防止损坏草莓。
进一步地,所述第一收集箱310及所述承接板710之间设有倾斜设置的导料板330,所述导料板330的倾斜较高端位于所述承接板710的下方、所述导料板330的倾斜较低端与所述压板313的顶面抵持;所述导料板330的设计可顺接所述承接板710上掉下的草莓,进一步降低草莓掉落至所述第一收集箱310的落差高度,防止损坏草莓。
进一步地,剩余所述立杆411的下部设有导向块440,所述机架100上设有与所述导向块440相配合的导轨450,所述架体410通过所述导向块440沿所述导轨450竖向移动;该设计可确保所述升降装置400在推动所述梳理采摘装置500进行平稳的竖向移动,防止所述梳理采摘装置500的倾斜、避免影响正常的梳理及切割采摘。
进一步地,至少包括两个所述蜗杆421、两个所述丝杆430及四条所述立杆411,其中两条所述立杆411与所述丝杆430的滑动螺母连接,剩余两条所述立杆411通过所述导向块440与所述导轨450滑动配合;该结构设计可进一步确保所述梳理采摘装置500移动的平衡,并且便于分散对所述蜗杆421及所述涡轮431的受力,防止部件损坏,提高使用寿命。
进一步地,各所述圆台820上均设有多个扇形孔822,位于同一所述圆台820上的多个所述扇形孔822绕该所述圆台820的圆心成圆周阵列分布;所述扇形孔822的设计可减轻所述圆台宝塔机构800的整体结构,从而减轻所述第二舵机830的输出轴的承载力,便于带动所述圆台宝塔机构800转动,同时可提高所述第二舵机830的使用寿命。
进一步地,靠近所述第一收集箱310的所述机架100的一端设有推动把手110;所述推动把手110的设计可便于操作人员推动所述立体架草莓采摘辅助机械,实现手动及自动移动两种模式。
进一步地,各所述同步带950上设有间隔均匀的拨条951,所述拨条951垂直所述同步带950设置;所述连接板630远离所述圆台宝塔机构800的一侧设有与所述拨条951相对应的第二过道口631;所述拨条951及所述第二过道口631的配合可便于草莓根茎及草莓更好的从所述连接板630过渡到所述同步带950上,可进一步梳理草莓、并保持梳理好的顺序进入到下一环节。
本发明是通过优选实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
包括机架(100)及设于所述机架(100)底部的移动装置(200),所述移动装置(200)的上方设有收集装置(300),所述收集装置(300)的一侧设有升降装置(400),所述升降装置(400)的上方设有梳理采摘装置(500);
所述梳理采摘装置(500)包括梳理机构(600)及设于所述梳理机构(600)一侧的切割机构(700),所述梳理机构(600)包括倾斜设置的底板(610)及依次设于所述底板(610)上的梳理板(620)、圆台宝塔机构(800)、连接板(630)及输送机构(900),所述圆台宝塔机构(800)包括转轴(810)及设于所述转轴(810)上的多个直径互不相等圆台(820),多个所述圆台(820)的直径从远离所述机架(100)一侧向靠近所述机架(100)一侧增大,且各所述圆台(820)上均设有挡条(821);
所述梳理板(620)及所述连接板(630)靠近所述圆台宝塔机构(800)的一侧均设有与所述挡条(821)对应的第一过道口(640);所述输送机构(900)包括主动轴(910)及带轮架(920),所述主动轴(910)上设有多个间隔均匀的主动带轮(930),所述带轮架(920)包括多块间隔均匀、高度互不相等的立板(921),多块所述立板(921)的高度从远离所述机架(100)一侧向靠近所述机架(100)一侧增大,任意相邻两块所述立板(921)之间架设有从动带轮(940),所述从动带轮(940)与所述主动带轮(930)一一对应、且相对应的所述从动带轮(940)与所述主动带轮(930)之间通过同步带(950)连接;所述切割机构(700)包括倾斜设置的承接板(710)及设于所述承接板(710)背面的安装板(720),所述承接板(710)位于所述同步带(950)输出端的下方,所述承接板(710)上设有多条刀缝(711),
所述安装板(720)上设有多个第一舵机(730),各所述第一舵机(730)的输出轴上设有割刀(740),所述割刀(740)与所述刀缝(711)位置相对应,所述承接板(710)的上方还设有架板(760),所述架板(760)与所述承接板(710)相互平行、且所述架板(760)位于所述承接板(710)靠近所述梳理机构(600)的一侧,所述架板(760)上设有多个颜色传感器(750),所述颜色传感器(750)的探头朝向所述承接板(710)一侧;
所述升降装置(400)包括架体(410)、传动杆(420)及丝杆(430),所述架体(410)的顶部与所述底板(610)固定连接,所述架体(410)的底部设有多条立杆(411);所述传动杆(420)通过轴承水平穿设于所述机架(100)上,所述传动杆(420)上设有蜗杆(421),所述丝杆(430)竖直架设于所述机架(100)上,所述丝杆(430)的一端设有涡轮(431),所述涡轮(431)与所述蜗杆(421)相配合,所述丝杆(430)上的滑动螺母与部分所述立杆(411)固定连接;位于所述机架(100)外的所述传动杆(420)末端设有手轮(422);
所述收集装置(300)包括第一收集箱(310)及设于所述第一收集箱(310)一侧的第二收集箱(320),所述第一收集箱(310)位于所述承接板(710)的下方;
所述移动装置(200)包括设于所述机架(100)底部一端的从动滑轮(210)及设于所述机架(100)底部另一端的主动滑轮(220),所述主动滑轮(220)位于所述承接板(710)的下方、且由第一电机(230)驱动;所述主动轴(910)由第二电机(960)驱动,所述转轴(810)由第二舵机(830)驱动。
2.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
所述梳理板(620)远离所述圆台宝塔机构(800)的一侧设有朝向所述底板(610)方向倾斜的导向板(650),所述导向板(650)远离所述梳理板(620)的侧面远离所述机架(100)的一端到所述转轴(810)轴线的距离小于该侧面另一端到所述转轴(810)轴线的距离。
3.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
所述梳理板(620)、所述连接板(630)及所述承接板(710)远离所述底板(610)的侧面上均设有沿所述底板(610)长度方向设置的波浪状凸条。
4.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
所述第一收集箱(310)包括顶面敞开的盒体(311),所述盒体(311)的内壁凸设有导向条(312),所述盒体(311)内设有可沿所述盒体(311)内壁及所述导向条(312)竖向滑动的压板(313),所述压板(313)与所述盒体(311)底面之间设有弹簧(314)。
5.根据权利要求4所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
所述第一收集箱(310)及所述承接板(710)之间设有倾斜设置的导料板(330),所述导料板(330)的倾斜较高端位于所述承接板(710)的下方、所述导料板(330)的倾斜较低端与所述压板(313)的顶面抵持。
6.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
剩余所述立杆(411)的下部设有导向块(440),所述机架(100)上设有与所述导向块(440)相配合的导轨(450),所述架体(410)通过所述导向块(440)沿所述导轨(450)竖向移动。
7.根据权利要求6所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
至少包括两个所述蜗杆(421)、两个所述丝杆(430)及四条所述立杆(411),其中两条所述立杆(411)与所述丝杆(430)的滑动螺母连接,剩余两条所述立杆(411)通过所述导向块(440)与所述导轨(450)滑动配合。
8.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
各所述圆台(820)上均设有多个扇形孔(822),位于同一所述圆台(820)上的多个所述扇形孔(822)绕该所述圆台(820)的圆心成圆周阵列分布。
9.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
靠近所述第一收集箱(310)的所述机架(100)的一端设有推动把手(110)。
10.根据权利要求1所述的一种立体架草莓采摘辅助机械,其特征在于:
各所述同步带(950)上设有间隔均匀的拨条(951),所述拨条(951)垂直所述同步带(950)设置;所述连接板(630)远离所述圆台宝塔机构(800)的一侧设有与所述拨条(951)相对应的第二过道口(631)。
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