CN108713395B - 干果采摘装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干果采摘装置及方法，包括可与树干接触的气囊，与气囊连接的气泵，设于圆筒状气囊外周面上的由上至下依次排列的第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环，与第二金属束缚环连接的若干个支撑杆，与3个金属束缚环连接的M条可伸缩杆，M≥3；每条可伸缩杆上端均设有支撑板，每块支撑板上均设有若干个交错排列的击打棒，所述可伸缩杆上端与对应的支撑板转动连接。本发明具有安全性好，采摘效率高，采摘成本低的特点。

Description

干果采摘装置及方法

技术领域

本发明涉及干果采摘设备技术领域，尤其是涉及一种安全性好，采摘效率高的干果采摘装置及方法。

背景技术

长在树上的干果一般靠人工采摘，由于树长在陡坡上且较高，采摘时的危险性也较高，树枝容易折断，有些树高十多米高，不少年轻人都望而却步，每年干果成熟的季节里，总有发生多起因为打干果跌落坠亡的事故。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的人工采摘干果效率低，安全性差的不足，提供了一种安全性好，采摘效率高的干果采摘装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种干果采摘装置，包括可与树干接触的气囊，与气囊连接的气泵，设于气囊外周面上的由上至下依次排列的第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环，与第二金属束缚环连接的若干个支撑杆，与3个金属束缚环连接的M条可伸缩杆，M≥3；每条可伸缩杆上端均设有支撑板，每块支撑板上均设有若干个交错排列的击打棒，所述可伸缩杆上端与对应的支撑板转动连接，所述可伸缩杆上端设有用于带动支撑板转动的第一电机，第二金属束缚环上设有M个第二电机，M个第二电机的转轴分别与对应的可伸缩杆连接，每个可伸缩杆分别与第一金属束缚环和第三金属束缚环转动连接，气囊中设有压力传感器，干果采摘装置还包括控制器，控制器分别与气泵、压力传感器、各个第一电机和各个第二电机电连接。

本发明的可伸缩杆采用套管结构，包括若干个直径依次减少的套管、弹性突起和与弹性突起对应的通孔。可伸缩杆和支撑板之间的夹角通过第一电机调节，使支撑板位于树梢外侧，通过第二电机带动可伸缩杆转动，从而带动支撑板摆动，在支撑板的摆动、可伸缩杆和支撑板之间的夹角改变的作用下，各个击打棒晃动及击打树枝，干果在震动力的作用下掉落地面，人将地面上的干果收集起来即可。

因此，使用本发明后，操作者只需通过操作控制器，就可以控制对干果的采摘，人不需要爬高，安全可控，并且采摘效率高。

作为优选，每个支撑板上均设有摄像头和报警器，摄像头和报警器均与控制器电连接。

作为优选，所述气囊呈条形，气囊两端设有相配合的搭接结构，搭接结构包括设于气囊一端外周面上的N个连接孔和设于气囊另一端的N条连接绳，各条连接绳分别与各个连接扣配合连接，N＞3。

作为优选，每条可伸缩杆上均设有用于与树干或树枝配合的捆扎绳。

作为优选，第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环均包括弧形圈，与弧形圈连接的弧形转动杆，弧形圈上设有锁柱，弧形转动杆上设有若干个间隔排列的锁孔。

一种干果采摘装置的方法，包括如下步骤：

（6-1）将气囊环绕到树干上，控制器控制气泵给气囊充气，气囊充气后膨胀；

（6-2）将第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环套到气囊外周面上，控制器继续控制气泵充气，压力传感器检测气囊中的压力，当压力传感器检测到的压力达到B时，控制器控制气泵停止充气；此时，气囊填充了第一金属束缚环、第二金属束缚环、第三金属束缚环与树干之间的空隙并绷紧；

（6-3）使各个支撑杆下端与地面挤压接触，使各条可伸缩杆与对应支撑板之间的夹角均为0°至15°；

将各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位，将各条可伸缩杆上部均与树干连接；

（6-4）控制器控制各个第一电机分别带动支撑板转动，使可伸缩杆和支撑板之间的夹角逐渐增大，使各个支撑板均位于树枝及树叶中，各个击打棒插入树枝中后，控制器控制各个第一电机停止工作；

（6-5）控制器控制各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，再逆时针转动，从而使各个击打棒晃动及击打树枝，干果在震动力的作用下掉落地面。

作为优选，步骤（6-5）还包括如下步骤：

在各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，逆时针转动的过程中，控制器控制各个第一电机分别带动各个支撑板转动，使各个可伸缩杆和对应的支撑板之间的夹角在[30°，80°]范围内变动。

作为优选，每个支撑板上均设有摄像头和报警器，摄像头和报警器均与控制器电连接；将各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位由如下步骤替换：

各个摄像头分别拍摄图像，控制器根据各个摄像头拍摄的图像判断各条可伸缩杆距离树梢部位的距离，当某条可伸缩杆位于树梢部位的上方，并且距离树梢部位距离＞W时，控制器发出报警信息。

作为优选，W为10cm至30cm。

因此，本发明具有如下有益效果：安全性好，采摘效率高，采摘成本低。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的支撑板的一种结构示意图；

图3是本发明的第一金属束缚环的一种结构示意图；

图4是本发明的一种原理框图；

图5是本发明的实施例1的一种流程图。

图中：气囊1、气泵2、第一金属束缚环3、支撑杆4、可伸缩杆5、支撑板6、第一电机7、第二电机8、控制器9、摄像头10、报警器11、弧形圈31、弧形转动杆32、击打棒61、第二金属束缚环101、第三金属束缚环102、压力传感器103、锁柱311、锁孔321。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1、图2、图4所示的实施例是一种干果采摘装置，包括可与树干接触的气囊1，与气囊连接的气泵2，设于气囊外周面上的由上至下依次排列的第一金属束缚环3、第二金属束缚环101和第三金属束缚环102，与第二金属束缚环连接的4个支撑杆4，与3个金属束缚环连接的5条可伸缩杆5，每条可伸缩杆上端均设有支撑板6，每块支撑板上均设有10个交错排列的击打棒61，可伸缩杆上端与对应的支撑板转动连接，可伸缩杆上端设有用于带动支撑板转动的第一电机7，第二金属束缚环上设有5个第二电机8，5个第二电机的转轴分别与对应的可伸缩杆连接，每个可伸缩杆分别与第一金属束缚环和第三金属束缚环转动连接，气囊中设有压力传感器103，干果采摘装置还包括控制器9，控制器分别与气泵、压力传感器、各个第一电机和各个第二电机电连接。

气囊呈条形，气囊两端设有相配合的搭接结构，搭接结构包括设于气囊一端外周面上的5个连接孔和设于气囊另一端的5条连接绳，各条连接绳分别与各个连接扣配合连接。

每条可伸缩杆上均设有用于与树干或树枝配合的多条捆扎绳。如图3所示，第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环均包括弧形圈31，与弧形圈连接的弧形转动杆32，弧形圈上设有锁柱311，弧形转动杆上设有5个间隔排列的锁孔321。

如图5所示，一种干果采摘装置的方法， 包括如下步骤：

步骤100，将气囊安装到树干上

将气囊环绕到树干上，控制器控制气泵给气囊充气，气囊充气后膨胀；

气囊将第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环和树干隔离，起到保护树干的作用。

步骤200，安装各个金属束缚环

将第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环套到气囊外周面上，控制器继续控制气泵充气，压力传感器检测气囊中的压力，当压力传感器检测到的达到1200bar时，气囊填充了第一金属束缚环、第二金属束缚环、第三金属束缚环与树干之间的空隙并绷紧，控制器控制气泵停止充气；

步骤300，安装各个支撑杆，拉伸各条可伸缩杆

使各个支撑杆下端与地面挤压接触，使各条可伸缩杆与对应支撑板之间的夹角均为0°至15°；

将各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位，将各条可伸缩杆上部均与树干连接；

步骤400，各个击打棒插入树枝中

控制器控制各个第一电机分别带动支撑板转动，使可伸缩杆和支撑板之间的夹角逐渐增大，使各个支撑板均位于树枝及树叶中，各个击打棒插入树枝中后，控制器控制各个第一电机停止工作；

步骤500，使各个击打棒晃动及击打树枝

控制器控制各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，再逆时针转动，从而使各个击打棒晃动及击打树枝，干果在震动力的作用下掉落地面。

实施例2

实施例2包括实施例1的所有结构和方法部分，实施例1中的步骤500还包括如下步骤：

在各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，逆时针转动的过程中，控制器控制各个第一电机分别带动各个支撑板转动，使各个可伸缩杆和对应的支撑板之间的夹角在[30°，80°]范围内变动。

实施例3

实施例3包括实施例1的所有结构和方法部分，如图4所示，实施例3中的每个支撑板上均设有摄像头10和报警器11，摄像头和报警器均与控制器电连接；

将实施例1中的各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位由如下步骤替换：

各个摄像头分别拍摄图像，控制器根据各个摄像头拍摄的图像判断各条可伸缩杆距离树梢部位的距离，当某条可伸缩杆位于树梢部位的上方，并且距离树梢部位距离＞15cm时，控制器发出报警信息。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种干果采摘装置，其特征是，包括可与树干接触的气囊（1），与气囊连接的气泵（2），设于气囊外周面上的由上至下依次排列的第一金属束缚环（3）、第二金属束缚环（101）和第三金属束缚环（102），与第二金属束缚环连接的若干个支撑杆（4），与3个金属束缚环连接的M条可伸缩杆（5），M≥3；每条可伸缩杆上端均设有支撑板（6），每块支撑板上均设有若干个交错排列的击打棒（61），所述可伸缩杆上端与对应的支撑板转动连接，所述可伸缩杆上端设有用于带动支撑板转动的第一电机（7），第二金属束缚环上设有M个第二电机（8），M个第二电机的转轴分别与对应的可伸缩杆连接，每个可伸缩杆分别与第一金属束缚环和第三金属束缚环转动连接，气囊中设有压力传感器（103），干果采摘装置还包括控制器（9），控制器分别与气泵、压力传感器、各个第一电机和各个第二电机电连接；第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环均包括弧形圈（31），与弧形圈连接的弧形转动杆（32），弧形圈上设有锁柱（311），弧形转动杆上设有若干个间隔排列的锁孔（321）。

2.根据权利要求1所述的干果采摘装置，其特征是，每个支撑板上均设有摄像头（10）和报警器（11），摄像头和报警器均与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的干果采摘装置，其特征是，所述气囊呈条形，气囊两端设有相配合的搭接结构，搭接结构包括设于气囊一端外周面上的N个连接孔和设于气囊另一端的N条连接绳，各条连接绳分别与各个连接扣配合连接，N＞3。

4.根据权利要求1所述的干果采摘装置，其特征是，每条可伸缩杆上均设有用于与树干或树枝配合的捆扎绳。

5.一种基于权利要求1所述的干果采摘装置的操作方法，其特征是， 包括如下步骤：

（5-1）将气囊环绕到树干上，控制器控制气泵给气囊充气，气囊充气后膨胀；

（5-2）将第一金属束缚环、第二金属束缚环和第三金属束缚环套到气囊外周面上，控制器继续控制气泵充气，压力传感器检测气囊中的压力，当压力传感器检测到的压力达到B时，控制器控制气泵停止充气；其中，B为控制器中设定的压力阈值；

（5-3）使各个支撑杆下端与地面挤压接触，使各条可伸缩杆与对应支撑板之间的夹角均为0°至15°；

将各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位，将各条可伸缩杆上部均与树干连接；

（5-4）控制器控制各个第一电机分别带动支撑板转动，使可伸缩杆和支撑板之间的夹角逐渐增大，使各个支撑板均位于树枝及树叶中，各个击打棒插入树枝中后，控制器控制各个第一电机停止工作；

（5-5）控制器控制各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，再逆时针转动，从而使各个击打棒晃动及击打树枝，干果在震动力的作用下掉落地面。

6.根据权利要求5所述的干果采摘装置的操作方法，其特征是，步骤（5-5）还包括如下步骤：

在各个第二电机分别带动各个可伸缩杆顺时针转动，逆时针转动的过程中，控制器控制各个第一电机分别带动各个支撑板转动，使各个可伸缩杆和对应的支撑板之间的夹角在[30°，80°]范围内变动。

7.根据权利要求5所述的干果采摘装置的操作方法，每个支撑板上均设有摄像头和报警器，摄像头和报警器均与控制器电连接；其特征是，将各条可伸缩杆沿树干上部的方向延伸，直到各条可伸缩杆上端进入树梢部位由如下步骤替换：

各个摄像头分别拍摄图像，控制器根据各个摄像头拍摄的图像判断各条可伸缩杆距离树梢部位的距离，当某条可伸缩杆位于树梢部位的上方，并且距离树梢部位距离＞W时，控制器发出报警信息；其中，W为控制器中设定的距离阈值。

8.根据权利要求7所述的干果采摘装置的操作方法，其特征是，W为10cm至30cm。

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