CN108858129A - 一种果园快速组装采摘智能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果园快速组装采摘智能系统，所述轨道的顶部滑动连接有滑块，所述滑块的顶部通过轴承转动连接于机车的底部，所述机车的顶部通过升降装置连接有果实收集装置；该系统通过轨道引导机车进行行走，使得该系统可以适应果园不同的地形，可以自由组装路径，能有效解决果园地理情况复杂的问题；采用多个采摘机进行组装在轨道上运行作业，做到即装即用，减轻果农的负担同时又能科学合理的管理果园。该系统通过果实收集装置设置，方便于储存采摘的果实；该系统通过机械手对果实进行采摘，能够快速进行采摘作业，提高采摘速度；该系统通过农药喷洒装置设置，使得该系统可以进行农药喷洒作业，方便农药喷洒。

Description

一种果园快速组装采摘智能系统
技术领域
本发明属于水果采摘工具领域，具体涉及一种果园快速组装采摘智能系统。
背景技术
果园，是指种植果树的园地。也叫果木园。有专业性果园、果农兼作果园和庭院式果园等类型。建园前须对当地的气候、土壤、自然灾害、地形进行调查。避免在山麓、山谷洼地容易积存冷空气而造成霜冻的地区以及风口、常年积涝之地建园。地址选定后根据果树区域化要求进行统一规划，使同类果树的生产园地相对集中，以利产品处理、加工，形成商品。要根据各种果树对环境条件的特定要求，选择适当的树种。主栽品种以少而专为原则。力求多栽优质、高产、稳产、畅销的品种，同时配置开花、花粉发达的授粉树。中等规模以上的果园，果树面积占80％左右，防护林、道路、房屋、选果场等约占20％。果树应分区栽植以便管理。栽植前园地要深翻改土、修筑道路和排灌系统、营造防护林等；苗木要挑选，按根系质量、干颈粗细分类，使同一小区苗木均一。果园由于种植面积较大，因此果实的采摘一直是种植过程中耗时耗力的一部分，传统的果园采摘，一般为人工采摘，通过梯子等工具，爬到果树上采摘，此种采摘方式，不仅采摘的效率低，且会产生大量的人工成本，人员在采摘时，还可能会被树枝刮伤，从树上掉下等情况，存在着一定的安全隐患。
现有的果实采摘系统不能够根据用户果园地形进行规划果实采摘机械的自动运行，不够便捷，为此，提出一种果园快速组装采摘智能系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种果园快速组装采摘智能系统，以解决上述背景技术中提出的现有的果实采摘系统不能够根据用户果园地形进行规划果实采摘机械的自动运行，不够便捷的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种果园快速组装采摘智能系统，包括轨道，所述轨道的顶部滑动连接有滑块，所述滑块的顶部通过轴承转动连接于机车的底部，所述机车的顶部通过升降装置连接有果实收集装置，所述果实收集装置的一侧设有农药喷洒装置，所述升降装置包括铰接于机车顶部的第三力臂，所述第三力臂的顶部铰接于第四力臂的底部，所述机车的顶部铰接于第四液压缸的一侧，所述第四液压缸的另一侧铰接于第三力臂的底部，所述第三力臂的上部一侧铰接于第三液压缸的一侧，所述第三液压缸的另一侧铰接于第四力臂的一侧，所述果实收集装置包括底部铰接于第四力臂顶部的果实收集槽，所述果实收集槽的一侧设有弧形板，所述弧形板的顶部设有机械手，所述弧形板的外侧设有农药箱，所述农药箱的顶部设有固定在弧形板外侧的水泵，所述水泵的进水口通过吸管插入于农药箱内，所述弧形板内设有横管，所述弧形板的外侧均匀设有与横管相连通的喷嘴，所述横管与水泵的出水口相连通，所述机械手包括固定在弧形板顶部的底座，所述底座的顶部铰接有第一力臂，所述第一力臂的顶部铰接有第二力臂，所述底座的顶部铰接于第一液压缸的一侧，所述第一液压缸的另一侧铰接于第一力臂的外侧，所述第一力臂的顶部铰接于第二液压缸的一侧，所述第二液压缸的另一侧铰接于第二力臂的外侧，所述第二力臂的顶部固定有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有旋转盘，所述旋转盘的顶部固定有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有钳架，所述钳架的一侧顶部固定有固定钳，所述钳架的另一侧顶部铰接有与固定钳相匹配的活动钳，所述活动钳的外侧设有第一凸起块，所述钳架的顶部铰接于第五液压缸的一侧，所述第五液压缸的另一侧铰接于第一凸起块的外侧，所述钳架的底部设有果实暂存箱，所述果实暂存箱的顶部连通有位于固定钳正下方的导料槽，所述果实暂存箱的底部设有出料口，所述果实暂存箱的一侧铰接有与出料口相匹配的活动盖，所述果实暂存箱的底部设有第二凸起块，所述第二凸起块的底部铰接于第六液压缸的一侧，所述第六液压缸的另一侧铰接于活动盖的外部一侧。
优选的，所述果实收集槽的内侧设有漏斗形绳网。
优选的，所述果实收集槽的底部一侧设有出料口，且出料口的出口处设有密封盖。
优选的，所述农药箱的底部设有排药管，且排药管的管口处设有阀门。
优选的，所述农药箱的顶部设有进药管。
优选的，所述升降装置的数量不少于四个，且升降装置均匀分布在果实收集槽的底部。
优选的，所述钳架的外侧设有颜色识别感应器和距离传感器，所述底座的底部设有处理器，所述处理器分别与第一电机、第二电机、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸、第五液压缸、第六液压缸、颜色识别感应器和距离传感器电性连接。
优选的，所述果实收集槽的底部为与水平面成三十度夹角倾斜设置。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种果园快速组装采摘智能系统，与现有技术相比，具有以下优点：
1、该系统通过轨道引导机车进行行走，使得该系统可以适应果园不同的地形，可以自由组装路径，能有效解决果园地理情况复杂的问题；采用多个采摘机进行组装在轨道上运行作业，做到即装即用，减轻果农的负担同时又能科学合理的管理果园；
2、该系统通过升降装置设置，方便于根据果树的不同高度进行自由调整果实收集装置的高度；
3、该系统通过果实收集装置设置，方便于储存采摘的果实；
4、该系统通过在机械手对果实进行采摘，能够快速进行采摘作业，提高采摘速度；
5、该系统通过农药喷洒装置设置，使得该系统可以进行农药喷洒作业，方便农药喷洒。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的左视结构示意图；
图3为本发明的果实收集装置结构示意图；
图4为本发明的机械手结构示意图；
图5为本发明的钳架结构示意图；
图6为本发明的钳架俯视结构示意图；
图7为本发明的机车结构示意图；
图8为本发明的农药箱结构示意图；
图9为本发明的电路原理结构示意图。
图中：1轨道、2机车、3升降装置、4果实收集装置、5机械手、6农药喷洒装置、7果实收集槽、8漏斗形绳网、9出料口、10弧形板、11农药箱、12水泵、13吸管、14横管、15喷嘴、16底座、17第一力臂、18第二力臂、19第一电机、20旋转盘、21第二电机、22钳架、23第一液压缸、24第二液压缸、25第三液压缸、26第四液压缸、27第三力臂、28第四力臂、29第五液压缸、30固定钳、31活动钳、32第一凸起块、33导料槽、34果实暂存箱、35出料口、36活动盖、37第二凸起块、38第六液压缸、39处理器、40颜色识别感应器、41距离传感器、42轴承、43滑块、44排药管、45进药管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-9所示的一种果园快速组装采摘智能系统，包括轨道1，所述轨道1的顶部滑动连接有滑块43，所述滑块43的顶部通过轴承42转动连接于机车2的底部，所述机车2的顶部通过升降装置3连接有果实收集装置4，所述果实收集装置4的一侧设有农药喷洒装置6，所述升降装置3包括铰接于机车2顶部的第三力臂27，所述第三力臂27的顶部铰接于第四力臂28的底部，所述机车2的顶部铰接于第四液压缸26的一侧，所述第四液压缸26的另一侧铰接于第三力臂27的底部，所述第三力臂27的上部一侧铰接于第三液压缸25的一侧，所述第三液压缸25的另一侧铰接于第四力臂28的一侧，所述果实收集装置4包括底部铰接于第四力臂28顶部的果实收集槽7，所述果实收集槽7的一侧设有弧形板10，所述弧形板10的顶部设有机械手5，所述弧形板10的外侧设有农药箱11，所述农药箱11的顶部设有固定在弧形板10外侧的水泵12，所述水泵12的进水口通过吸管13插入于农药箱11内，所述弧形板10内设有横管14，所述弧形板10的外侧均匀设有与横管14相连通的喷嘴15，所述横管14与水泵12的出水口相连通，所述机械手5包括固定在弧形板10顶部的底座16，所述底座16的顶部铰接有第一力臂17，所述第一力臂17的顶部铰接有第二力臂18，所述底座16的顶部铰接于第一液压缸23的一侧，所述第一液压缸23的另一侧铰接于第一力臂17的外侧，所述第一力臂17的顶部铰接于第二液压缸24的一侧，所述第二液压缸24的另一侧铰接于第二力臂18的外侧，所述第二力臂18的顶部固定有第一电机19，所述第一电机19的输出轴连接有旋转盘20，所述旋转盘20的顶部固定有第二电机21，所述第二电机21的输出轴连接有钳架22，所述钳架22的一侧顶部固定有固定钳30，所述钳架22的另一侧顶部铰接有与固定钳30相匹配的活动钳31，所述活动钳31的外侧设有第一凸起块32，所述钳架22的顶部铰接于第五液压缸29的一侧，所述第五液压缸29的另一侧铰接于第一凸起块32的外侧，所述钳架22的底部设有果实暂存箱34，所述果实暂存箱34的顶部连通有位于固定钳30正下方的导料槽33，所述果实暂存箱34的底部设有出料口35，所述果实暂存箱34的一侧铰接有与出料口35相匹配的活动盖36，所述果实暂存箱34的底部设有第二凸起块37，所述第二凸起块37的底部铰接于第六液压缸38的一侧，所述第六液压缸38的另一侧铰接于活动盖36的外部一侧。
较佳地，所述果实收集槽7的内侧设有漏斗形绳网8。
通过采用上述技术方案，漏斗形绳网8可以起到缓冲作用，防止果实被摔坏。
较佳地，所述果实收集槽7的底部一侧设有出料口9，且出料口9的出口处设有密封盖。
通过采用上述技术方案，出料口9用于排出果实收集槽7内的果实，密封盖用于封堵出料口9。
较佳地，所述农药箱11的底部设有排药管44，且排药管44的管口处设有阀门。
通过采用上述技术方案，排药管44用于排出农药箱11内的农药，阀门用于控制排药管44的通断。
较佳地，所述农药箱11的顶部设有进药管45。
通过采用上述技术方案，进药管45用于向农药箱11内加注农药。
较佳地，所述升降装置3的数量不少于四个，且升降装置3均匀分布在果实收集槽7的底部。
通过采用上述技术方案，多个升降装置3可以对果实收集槽7进行更好的支撑，使得果实收集槽7升降更加稳定。
较佳地，所述钳架22的外侧设有颜色识别感应器40和距离传感器41，所述底座16的底部设有处理器39，所述处理器39分别与第一电机19、第二电机21、第一液压缸23、第二液压缸24、第三液压缸25、第四液压缸26、第五液压缸29、第六液压缸38、颜色识别感应器40和距离传感器41电性连接。
通过采用上述技术方案，用于控制该系统进行自动识别果实并进行采摘果实。
较佳地，所述果实收集槽7的底部为与水平面成三十度夹角倾斜设置。
通过采用上述技术方案，倾斜的果实收集槽7的底部可以使得果实能够快速排出。
工作原理：首先根据果园的地形和果树的分布情况进行铺设轨道1，轨道1由多个任意角度的导轨组装而成，机车2行走时，滑块43在轨道1上滑动，从而引导机车2按照轨道1路线进行行走，从而可以对果园内的果树进行采摘；在采摘时，颜色识别感应器40识别出果实的颜色后，根据距离传感器41测得的距离通过处理器39控制第三液压缸25和第四液压缸26工作，使得升降装置3进行升降动作，然后控制第一液压缸23、第二液压缸24、第一电机19和第二电机21工作，使得机械手5将固定钳30和活动钳31插入果实外侧，并控制第五液压缸29工作，使得固定钳30和活动钳31将果实摘下，然后松开果实，使得果实落入果实暂存箱34内，然后控制机械手5将果实暂存箱34移动至果实收集槽7的上方，控制第六液压缸38将活动盖36打开，使得果实从出料口35掉落后进入果实收集槽7内进行储存；在进行农业喷洒时，通过进药管45将农药注入农药箱11内，由水泵12将农药输送进入横管14内然后经喷嘴15向外进行喷洒农药。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种果园快速组装采摘智能系统，包括轨道(1)，其特征在于：所述轨道(1)的顶部滑动连接有滑块(43)，所述滑块(43)的顶部通过轴承(42)转动连接于机车(2)的底部，所述机车(2)的顶部通过升降装置(3)连接有果实收集装置(4)，所述果实收集装置(4)的一侧设有农药喷洒装置(6)，所述升降装置(3)包括铰接于机车(2)顶部的第三力臂(27)，所述第三力臂(27)的顶部铰接于第四力臂(28)的底部，所述机车(2)的顶部铰接于第四液压缸(26)的一侧，所述第四液压缸(26)的另一侧铰接于第三力臂(27)的底部，所述第三力臂(27)的上部一侧铰接于第三液压缸(25)的一侧，所述第三液压缸(25)的另一侧铰接于第四力臂(28)的一侧，所述果实收集装置(4)包括底部铰接于第四力臂(28)顶部的果实收集槽(7)，所述果实收集槽(7)的一侧设有弧形板(10)，所述弧形板(10)的顶部设有机械手(5)，所述弧形板(10)的外侧设有农药箱(11)，所述农药箱(11)的顶部设有固定在弧形板(10)外侧的水泵(12)，所述水泵(12)的进水口通过吸管(13)插入于农药箱(11)内，所述弧形板(10)内设有横管(14)，所述弧形板(10)的外侧均匀设有与横管(14)相连通的喷嘴(15)，所述横管(14)与水泵(12)的出水口相连通，所述机械手(5)包括固定在弧形板(10)顶部的底座(16)，所述底座(16)的顶部铰接有第一力臂(17)，所述第一力臂(17)的顶部铰接有第二力臂(18)，所述底座(16)的顶部铰接于第一液压缸(23)的一侧，所述第一液压缸(23)的另一侧铰接于第一力臂(17)的外侧，所述第一力臂(17)的顶部铰接于第二液压缸(24)的一侧，所述第二液压缸(24)的另一侧铰接于第二力臂(18)的外侧，所述第二力臂(18)的顶部固定有第一电机(19)，所述第一电机(19)的输出轴连接有旋转盘(20)，所述旋转盘(20)的顶部固定有第二电机(21)，所述第二电机(21)的输出轴连接有钳架(22)，所述钳架(22)的一侧顶部固定有固定钳(30)，所述钳架(22)的另一侧顶部铰接有与固定钳(30)相匹配的活动钳(31)，所述活动钳(31)的外侧设有第一凸起块(32)，所述钳架(22)的顶部铰接于第五液压缸(29)的一侧，所述第五液压缸(29)的另一侧铰接于第一凸起块(32)的外侧，所述钳架(22)的底部设有果实暂存箱(34)，所述果实暂存箱(34)的顶部连通有位于固定钳(30)正下方的导料槽(33)，所述果实暂存箱(34)的底部设有出料口(35)，所述果实暂存箱(34)的一侧铰接有与出料口(35)相匹配的活动盖(36)，所述果实暂存箱(34)的底部设有第二凸起块(37)，所述第二凸起块(37)的底部铰接于第六液压缸(38)的一侧，所述第六液压缸(38)的另一侧铰接于活动盖(36)的外部一侧。
2.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述果实收集槽(7)的内侧设有漏斗形绳网(8)。
3.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述果实收集槽(7)的底部一侧设有出料口(9)，且出料口(9)的出口处设有密封盖。
4.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述农药箱(11)的底部设有排药管(44)，且排药管(44)的管口处设有阀门。
5.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述农药箱(11)的顶部设有进药管(45)。
6.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述升降装置(3)的数量不少于四个，且升降装置(3)均匀分布在果实收集槽(7)的底部。
7.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述钳架(22)的外侧设有颜色识别感应器(40)和距离传感器(41)，所述底座(16)的底部设有处理器(39)，所述处理器(39)分别与第一电机(19)、第二电机(21)、第一液压缸(23)、第二液压缸(24)、第三液压缸(25)、第四液压缸(26)、第五液压缸(29)、第六液压缸(38)、颜色识别感应器(40)和距离传感器(41)电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种果园快速组装采摘智能系统，其特征在于：所述果实收集槽(7)的底部为与水平面成三十度夹角倾斜设置。
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