CN108401655B - 一种垄作草莓采摘机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业机械技术领域，尤其是一种垄作草莓采摘机。所述的采摘机在垄沟中行进，自动识别定位草莓，利用采摘机上的剪刀剪断垄坡上的草莓茎，草莓沿垄坡斜面滚进采摘机内的传送带上，运送至收集框。本发明实现了草莓采摘自动化，降低了人工劳动强度，提高了采摘效率。

Description

一种垄作草莓采摘机
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，尤其是一种垄作草莓采摘机。
背景技术
草莓适宜生长在湿润的环境，质地柔软、多汁，采摘过程中非常容易受到损伤。在我国现阶段，草莓大多为垄作式大棚栽培、地膜附垄栽培，成熟后草莓果实大都分布在斜垄坡上。由于草莓的外形独特，株与株之间的间隙不等，且草莓的根茎盘绕交错，果实分布高低不均，单果成熟期不一致，触碰力度控制要求高，水果易碰伤等问题的存在，需进行选择性采摘。
目前草莓的采摘方式还主要为人工采摘，人需要蹲下，或者半弯腰进行采摘，工作量非常大，而且效率低下。国内也有开发草莓采摘装置，但大都针对高架草莓种植方式，针对地垄的采摘装置还是空白。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种垄作草莓采摘机，所述的采摘机在垄沟中行进，自动识别定位草莓，利用采摘机上的剪刀剪断垄坡上的草莓茎，草莓果实沿垄坡斜面滚进采摘机内的传送带上，运送至收集框；实现草莓采摘自动化，降低人工劳动强度，提高采摘效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种垄作草莓采摘机，所述的采摘机在垄沟中行进，该采摘机包括车体，车体前后部分别安装有前后车轮；
沿着车体长度方向上设置有车体梁架，车体梁架前半部分水平设置，后半部分倾斜向上设置；
车体梁架上设置有传送带，传送带前半部分水平放置，后半部分向上倾斜设置，传送带的尾部下方的车体梁架上装设有收集框；
车体两侧的车体梁架上关于车体中心轴线对称设置有剪切装置，剪切装置上设置有识别系统，识别系统识别草莓位置，剪切装置移动至草莓位置，剪断垄坡上的草莓茎，草莓果实沿垄坡斜面滚进传送带前半部分，运送至收集框内；
车体上设置有控制系统，控制系统分别与前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置连接，电池分别给控制系统、前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置及传送带供电。
进一步，所述的车体梁架为伸缩式车体梁架，能够伸长或者缩短。
进一步，所述的车体梁架前半部分两侧各设有摆扇，摆扇绕车体梁架前半部分侧顶部的轴转动，摆扇的底部接近传送带前半部分底部，便于将落到传送带边上的草莓拨动至传送带中间处。
进一步，所述的车体梁架前半部分侧底部上设置有横梁，用来调节剪切装置距离垄坡斜面的距离。
进一步，所述的车体梁架尾部安装有手柄。
进一步，所述的传送带前半部分两侧各设有边衬，边衬为长毛刷，边衬通过固定梁与传送带前半部分的侧部搭接，边衬的搭接宽度是由固定梁在车体梁架宽度方向的位置决定的，边衬的搭接宽度与传送带前半部分的侧部距离垄坡斜面上地膜的长度相一致，方便草莓落到传送带前半部分上，传送带再把草莓带入收集框中。
进一步，所述的前后车轮的驱动装置采用后车轮驱动方式，精确行进。
进一步，所述的识别系统包括摄像头，用于判断草莓成熟度，并进行定位。
进一步，所述的剪切装置包括直线导轨，调节横梁让直线导轨和垄坡斜面保持一定间距，直线导轨与垄坡斜面平行设置，直线导轨一端通过紧固螺母安装在车体梁架上，直线导轨内设有丝杆，滑块穿设在丝杆且滑动设置在直线导轨上，齿条沿着垂直于丝杆的方向穿设在滑块中，齿条的底部安装有剪刀，剪刀的定刀片固定在齿条上，动刀片与定刀片一端铰接，动刀片另一端上设置有触片，电磁铁安装在齿条上，步进电机控制滑块在直线导轨上运动，直线电机控制齿条在滑块中运动，电磁铁控制动刀片另一端与定刀片另一端开闭，步进电机、步进电机限位开关、直线电机、直线电机限位开关、电磁铁和触片分别与控制系统连接。
本发明相比现有技术的有益效果：
本发明结构简单，体积小巧，操作灵活，节省了人力成本，减轻了人工劳动强度，提高了采摘作业效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中剪切装置的结构示意图。
图3是本发明在采摘工作状态下的示意图。
图1中：1为直线导轨；2为摄像头；3为传送带；4为收集框；5为车体；6为后车轮；
7为固定梁；8为摆扇；9为边衬；10为横梁；11为紧固螺母。
图2中：12为丝杆；13为步进电机；14为直线电机；15为齿条；16为滑块；17为剪刀；18为触片；19为电磁铁。
图3中：20为地膜；21为垄沟。
具体实施方式
以下结合附图1至图3，对本发明作出进一步描述。
一种垄作草莓采摘机，所述的采摘机在垄沟21中行进，该采摘机包括车体5，车体5前后部分别安装有前车轮、后车轮6；
沿着车体5长度方向上设置有车体梁架，车体梁架前半部分水平设置，后半部分倾斜向上设置；
车体梁架上设置有传送带3，传送带3前半部分水平放置，后半部分向上倾斜设置，传送带3的尾部下方的车体梁架上装设有收集框4；
车体5两侧的车体梁架上关于车体5中心轴线对称设置有剪切装置，剪切装置上设置有识别系统，识别系统识别草莓位置，剪切装置移动至草莓位置，剪断垄坡上的草莓茎，草莓果实沿垄坡斜面滚进传送带3前半部分，运送至收集框4内；
车体5上设置有控制系统，控制系统分别与前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置连接，电池分别给控制系统、前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置及传送带3供电。
所述的车体梁架为伸缩式车体梁架，能够伸长或者缩短。
所述的车体梁架前半部分两侧各设有摆扇8，摆扇8绕车体梁架前半部分侧顶部的轴转动，摆扇8的底部接近传送带3前半部分底部，便于将落到传送带3边上的草莓拨动至传送带3中间处。
所述的车体梁架前半部分侧底部上设置有横梁10，用来调节剪切装置距离垄坡斜面的距离。
所述的车体梁架尾部安装有手柄。
所述的传送带3前半部分两侧各设有边衬9，边衬9为长毛刷，边衬9通过固定梁7与传送带3前半部分的侧部搭接，边衬9的搭接宽度是由固定梁7在车体梁架宽度方向的位置决定的，边衬9的搭接宽度与传送带3前半部分的侧部距离垄坡斜面上地膜20的长度相一致，方便草莓落到传送带3前半部分上，传送带3再把草莓带入收集框4中。
所述的前后车轮的驱动装置采用后车轮6驱动方式，精确行进。
所述的识别系统包括摄像头2，用于判断草莓成熟度，并进行定位。
所述的剪切装置包括直线导轨1，调节横梁10让直线导轨1和垄坡斜面保持一定间距，直线导轨1与垄坡斜面平行设置，直线导轨1一端通过紧固螺母11安装在车体梁架上，直线导轨1内设有丝杆12，滑块16穿设在丝杆12且滑动设置在直线导轨1上，齿条15沿着垂直于丝杆12的方向穿设在滑块16中，齿条15的底部安装有剪刀17，剪刀17的定刀片固定在齿条15上，动刀片与定刀片一端铰接，动刀片另一端上设置有触片18，电磁铁19安装在齿条15上，步进电机13控制滑块16在直线导轨1上运动，直线电机14控制齿条15在滑块16中运动，电磁铁19控制动刀片另一端与定刀片另一端开闭，步进电机13、步进电机限位开关、直线电机14、直线电机限位开关、电磁铁19和触片18分别与控制系统连接。
本发明的工作原理及工作过程：
根据垄坡斜面的倾斜程度和垄沟21宽度，调节紧固螺母11使直线导轨1和垄坡斜面平行，调节横梁10让直线导轨1和垄坡斜面保持一定间距。
拉伸固定梁7让边衬9的长毛刷接触到垄坡斜面的地膜20，如图3所示。
将本发明推入垄沟21中，启动安装在手柄处的电池开关，摄像头2开始工作，识别草莓，判断成熟度，并进行定位。
后车轮6驱动车体5稳定向前行进，控制系统控制步进电机13和直线电机14的运动，剪刀17运动到草莓茎上方，步进电机13停止运动，直线电机14驱动齿条15带着剪刀17向下运动，剪刀17上的触片18顶住草莓茎，触发电磁铁19，剪刀17剪断草莓茎，直线电机14停止运动。
草莓沿垄坡斜面向下滚，边衬9接住草莓，摆扇8往复摆动，将边衬9接住的草莓扫到传送带3上面，草莓随传送带3运动，最后落入收集框4中。
收完一个垄沟后，推到另一个垄沟继续收获。
以上所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施方式的描述。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本发明权利要求书确定的保护范围。

Claims (6)

1.一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的采摘机在垄沟（21）中行进，垄坡斜面上覆盖有地膜（20）；该采摘机包括车体（5），车体（5）前后部分别安装有前车轮、后车轮（6）；
沿着车体（5）长度方向上设置有车体梁架，车体梁架前半部分水平设置，后半部分倾斜向上设置；
车体梁架上设置有传送带（3），传送带（3）前半部分水平放置，后半部分向上倾斜设置，传送带（3）的尾部下方的车体梁架上装设有收集框（4）；
车体（5）两侧的车体梁架上关于车体（5）中心轴线对称设置有剪切装置，剪切装置包括直线导轨（1），车体梁架前半部分侧底部上设置有横梁（10），用来调节剪切装置距离垄坡斜面的距离，调节横梁（10）让直线导轨（1）和垄坡斜面保持一定间距，直线导轨（1）与垄坡斜面平行设置，直线导轨（1）一端通过紧固螺母（11）安装在车体梁架上，直线导轨（1）内设有丝杆（12），滑块（16）穿设在丝杆（12）且滑动设置在直线导轨（1）上，齿条（15）沿着垂直于丝杆（12）的方向穿设在滑块（16）中，齿条（15）的底部安装有剪刀（17），剪刀（17）的定刀片固定在齿条（15）上，动刀片与定刀片一端铰接，动刀片另一端上设置有触片（18），电磁铁（19）安装在齿条（15）上，步进电机（13）控制滑块（16）在直线导轨（1）上运动，直线电机（14）控制齿条（15）在滑块（16）中运动，电磁铁（19）控制动刀片另一端与定刀片另一端开闭，步进电机（13）、步进电机限位开关、直线电机（14）、直线电机限位开关、电磁铁（19）和触片（18）分别与控制系统连接；
剪切装置上设置有识别系统，识别系统识别草莓位置，剪切装置移动至草莓位置，剪断垄坡上的草莓茎，草莓果实沿垄坡斜面滚进传送带（3）前半部分，运送至收集框（4）内；
传送带（3）前半部分两侧各设有边衬（9），边衬（9）为长毛刷，边衬（9）通过固定梁（7）与传送带（3）前半部分的侧部搭接，边衬（9）的搭接宽度是由固定梁（7）在车体梁架宽度方向的位置决定的，边衬（9）的搭接宽度与传送带（3）前半部分的侧部距离垄坡斜面上地膜（20）的长度相一致，方便草莓落到传送带（3）前半部分上，传送带（3）再把草莓带入收集框（4）中；
车体（5）上设置有控制系统，控制系统分别与前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置连接，电池分别给控制系统、前后车轮的驱动装置、识别系统、剪切装置及传送带（3）供电。
2.根据权利要求1所述的一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的车体梁架为伸缩式车体梁架，能够伸长或者缩短。
3.根据权利要求1所述的一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的车体梁架前半部分两侧各设有摆扇（8），摆扇（8）绕车体梁架前半部分侧顶部的轴转动，摆扇（8）的底部接近传送带（3）前半部分底部，便于将落到传送带（3）边上的草莓拨动至传送带（3）中间处。
4.根据权利要求1所述的一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的车体梁架尾部安装有手柄。
5.根据权利要求1所述的一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的前后车轮的驱动装置采用后车轮（6）驱动方式，精确行进。
6.根据权利要求1所述的一种垄作草莓采摘机，其特征在于：所述的识别系统包括摄像头（2），用于判断草莓成熟度，并进行定位。
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