CN109197149A - 一种采摘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采摘器，其包括采摘系统，采摘系统通过支撑系统与回收系统连接，且采摘系统由控制系统控制其工作；采摘系统包括支撑架、切割工具、减速电机和光电传感器；支撑架底部与支撑系统连接，位于支撑架中部设置有切割工具，切割工具与支撑架呈垂直设置；切割工具由减速电机带动其动作，光电传感器设置在切割工具上；减速电机和光电传感器都与控制系统连接；支撑系统包括连接环和收缩杆；连接环的环部中空位置与切割工具呈对应设置，支撑架底部与连接环的一侧固定连接，连接环的另一侧与收缩杆的顶部固定连接；回收系统包括回收网和引导管；回收网上部固定在连接环上，回收网下部与引导管顶部连接；引导管为可伸缩杆，与伸缩杆配合使用。

Description

一种采摘器

技术领域

本发明涉及一种农林业工具，特别是关于一种用于采摘果实的采摘器。

背景技术

目前，果农传统采摘果实的方式一般采取爬树或搭梯子的方法进行。农民需要手挎篮筐，爬到距地高度两三米的位置进行采摘，费时费力，危险系数较高。尽管如此，生长在树梢部分的果实仍难以收获，而且一般这部分果实品相较好。一些果农为了采摘这些果实通常用捆有镰刀的竹竿将其勾下，这种让果实自由落下的方式常常会对果实造成损伤，带来较大的损失，造成相当的浪费。

根据市场调研发现，现有用于采摘高处果实的采摘器多是机械式的辅助采摘工具，主要包括两种形式：一种是机械爪式的，夹取到果实之后靠果农旋转机械爪将果柄拉断或扭断，这种结构常常会造成果蒂从果实上脱落，造成果实储存时间变短，影响卖相。另一种是用剪刀剪断果蒂，这样可以保护部分果蒂但不易回收。总的来看，由于机械装置的复杂性，这些纯机械的采摘器很难做到灵活伸缩，工作范围有限，效率相对不高。目前市面上仍未有一款可以实现持续高效采摘作业的辅助人工采摘器。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种采摘器，其可采摘不同高度的果实。本发明还能完成一整套的采摘与收集过程，大大提高了采摘效率。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种采摘器，其包括采摘系统、支撑系统、回收系统和控制系统；所述采摘系统通过所述支撑系统与所述回收系统连接成一体，且所述采摘系统由所述控制系统控制其工作；所述采摘系统包括支撑架、切割工具、减速电机和光电传感器；所述支撑架底部与所述支撑系统连接，位于所述支撑架中部设置有所述切割工具，所述切割工具与所述支撑架呈垂直设置；所述切割工具由所述减速电机带动其动作，所述光电传感器设置在所述切割工具上；所述减速电机和光电传感器都与所述控制系统连接；所述支撑系统包括连接环和收缩杆；所述连接环的环部中空位置与所述切割工具呈对应设置，所述支撑架底部与所述连接环的一侧固定连接，所述连接环的另一侧与所述收缩杆的顶部固定连接；所述回收系统包括回收网和引导管；所述回收网上部固定在所述连接环上，所述回收网下部与所述引导管顶部连接；所述引导管采用可伸缩杆，与所述伸缩杆配合使用。

进一步，所述切割工具包括切割刀片和铡刀座；所述铡刀座与所述支撑架呈垂直设置，所述切割刀片的连接端活动连接在所述铡刀座上，且该连接端还经连接键与所述减速电机的输出轴连接；所述切割刀片的切割端与所述铡刀座配合实现切割；以所述切割刀片为中心，在所述铡刀座顶部表面上对称设置有所述光电传感器。

进一步，所述铡刀座采用两块形状相同的亚克力板制成；两块所述亚克力板呈上下叠层布置，并在两块所述亚克力板周边采用螺钉或固定胶进行紧固；位于两块所述亚克力板中部设置有带有弧度的凹槽，所述切割刀片安装在该凹槽中部，并与带有弧度部分的所述凹槽配合进行切割。

进一步，所述连接环采用钢圈结构，所述钢圈结构采用圆形或方形。

进一步，所述收缩杆采用铝合金材料制成；位于所述收缩杆底部的端部设置有手柄。

进一步，所述引导管底部设置有储存袋，所述储存袋的开口部与所述引导管底部连通。

进一步，所述引导管采用柔性的伸缩管道，其固定部与所述伸缩杆的固定部通过连接件紧固连接。

进一步，所述控制系统包括控制盒、启动开关、以及设置在所述控制盒内的主控制器、继电器和电源，所述电源用于为所述主控制器供电；所述控制盒设置在所述伸缩杆的上部，靠近所述连接环处；所述启动开关与所述主控制器连接，用于控制整个系统的启动或关闭；所述切割刀片触发所述光电传感器工作，由所述光电传感器将采集的刀片位置信号传输至所述主控制器；所述主控制器经所述继电器与所述减速电机连接，根据接收到的刀片位置信号向所述减速电机传输控制信号，并由所述减速电机控制所述切割刀片动作。

进一步，所述启动开关设置在所述伸缩杆的手柄上，并通过连接线与所述主控制器电连接。

进一步，所述主控制器采用Arduino控制板，其型号为Arduino nano，生产厂家为玉佳电子。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用可伸缩的支撑杆，可采摘不同高度的果实。2、本发明能完成一整套的采摘与收集过程，大大提高了采摘效率，操作具有一定的趣味性，深受采摘园游客的欢迎。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的采摘系统结构示意图；

图3是本发明的控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明提供一种采摘器，其包括采摘系统、支撑系统、回收系统和控制系统。采摘系统通过支撑系统与回收系统连接成一体，且采摘系统由控制系统控制其工作。

在一个优选的实施例中，如图2所示，采摘系统包括支撑架1、切割工具2、减速电机3和光电传感器4。支撑架1底部与支撑系统连接，位于支撑架1中部设置有切割工具2，切割工具2与支撑架1呈垂直设置。切割工具2由减速电机3带动其动作，光电传感器4设置在切割工具2上；减速电机3和光电传感器4都与控制系统连接。

上述实施例中，切割工具2包括切割刀片5和铡刀座6。铡刀座与支撑架1呈垂直设置，切割刀片5连接端活动连接在铡刀座6上，且该连接端还经连接键与减速电机3输出轴连接；切割刀片5切割端与铡刀座6配合实现切割。以切割刀片5为中心，在铡刀座6顶部表面上对称设置有光电传感器4。

其中，铡刀座6采用两块形状相同的亚克力板制成。两块亚克力板呈上下叠层布置，并在两块亚克力板周边采用螺钉或固定胶进行紧固。位于两块亚克力板中部设置有带有弧度的凹槽7；切割刀片5安装在该凹槽7中部，并与带有弧度部分的凹槽7配合进行切割。

上述各实施例中，优选的，支撑架1采用直角铁支架。

上述各实施例中，减速电机3的供电电压为11.1V，额定电流为1.6A。

上述各实施例中，切割刀片5采用SK5材料制成。

在一个优选的实施例中，如图1所示，支撑系统包括连接环8和收缩杆9。连接环8的环部中空位置与切割工具2的切割刀片5呈对应设置，以保证切割的果实落入连接环8中。采摘系统中的支撑架1底部与连接环8的一侧固定连接，连接环8的另一侧与收缩杆9的顶部固定连接，通过伸缩杆9的长度调整实现对不同高度果实的采摘，伸缩杆9的伸缩长度范围为1.7～3.0米。

上述实施例中，连接环8采用钢圈结构，钢圈结构可以采用圆形或方形。

上述各实施例中，位于收缩杆9底部的端部设置有手柄10。收缩杆9采用铝合金材料制成。

在一个优选的实施例中，如图1所示，回收系统包括回收网11和引导管12。回收网11上部固定在支撑系统的连接环8上，回收网11下部与引导管12顶部连接，用于将切割工具2切割的果实经连接环8、回收网11传输至引导管12内。引导管12采用可伸缩杆，与伸缩杆9配合使用，其长度随伸缩杆9进行调节。

上述实施例中，位于引导管12底部设置有储存袋13，储存袋13的开口部与引导管12底部连通，进而将由引导管12传输至的果实保存至储存袋13中，有效克服了现有让果实自由落下时对果实造成损伤的问题。储存袋13采用棉布制成，并在储存袋13内设置有内衬，内衬为缓冲垫，可进一步减小果实受到的冲击。

上述各实施例中，引导管12采用柔性的伸缩管道，其固定部与伸缩杆9的固定部通过连接件紧固连接，保证果实不因重力作用下落过快导致损坏。

在一个优选的实施例中，如图1～图3所示，控制系统包括控制盒14、启动开关15、以及设置在控制盒14内的主控制器、继电器和电源；电源用于为主控制器供电。控制盒14设置在伸缩杆9的上部，靠近连接环8处。启动开关15与主控制器连接，用于控制整个系统的启动或关闭。切割刀片5触发光电传感器4工作，由光电传感器4将采集的刀片位置信号传输至主控制器；主控制器经继电器与减速电机3连接，根据接收到的刀片位置信号向减速电机3传输控制信号，并由减速电机3控制切割刀片5动作。

使用时，按下启动开关15，开始工作；主控制器控制继电器闭合，进而控制减速电机3进行正转，并带动切割刀片5进行切割动作。当切割刀片5转动一定角度后，切割刀片5挡在一光电传感器4的发射端与接收端之间，触发光电传感器4工作，由光电传感器4将采集到的刀片位置信息返回至主控制器。主控制器根据接收到的光电信号经继电器将通过减速电机3的电流方向反转，进而使得减速电机3反向转动；当切割刀片5转到另一个光电传感器4的发射端与接收端之间时，触发该光电传感器4工作，并传输此时的刀片位置信息至主控制器，由主控制器断开继电器，完成复位，使得切割刀片5抬起，完成一次切割。

上述实施例中，启动开关15设置在伸缩杆9的手柄10上，以方便操作；并通过连接线与主控制器电连接。

上述各实施例中，电源采用3节锂电池构成，便于携带更换。

上述各实施例中，主控制器采用Arduino控制板，其型号为Arduino nano，生产厂家为玉佳电子。

综上，本发明的操作方法如下：选定一定高度的果实，使用者调节伸缩杆9到适当的高度，将本发明采摘器的最高端位于选定的果实处，按下启动开关15，光电传感器4采集切割刀片5的位置信息，并将信息传递给Arduino控制板，Arduino控制板控制继电器，进而控制减速电机3的旋转方向，达到采摘的目的。采摘下的水果受重力作用顺着引导管12进入储存袋13中，实现对果实的收集。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种采摘器，其特征在于：包括采摘系统、支撑系统、回收系统和控制系统；所述采摘系统通过所述支撑系统与所述回收系统连接成一体，且所述采摘系统由所述控制系统控制其工作；

所述采摘系统包括支撑架、切割工具、减速电机和光电传感器；所述支撑架底部与所述支撑系统连接，位于所述支撑架中部设置有所述切割工具，所述切割工具与所述支撑架呈垂直设置；所述切割工具由所述减速电机带动其动作，所述光电传感器设置在所述切割工具上；所述减速电机和光电传感器都与所述控制系统连接；

所述支撑系统包括连接环和收缩杆；所述连接环的环部中空位置与所述切割工具呈对应设置，所述支撑架底部与所述连接环的一侧固定连接，所述连接环的另一侧与所述收缩杆的顶部固定连接；

所述回收系统包括回收网和引导管；所述回收网上部固定在所述连接环上，所述回收网下部与所述引导管顶部连接；所述引导管采用可伸缩杆，与所述伸缩杆配合使用。

2.如权利要求1所述采摘器，其特征在于：所述切割工具包括切割刀片和铡刀座；所述铡刀座与所述支撑架呈垂直设置，所述切割刀片的连接端活动连接在所述铡刀座上，且该连接端还经连接键与所述减速电机的输出轴连接；所述切割刀片的切割端与所述铡刀座配合实现切割；以所述切割刀片为中心，在所述铡刀座顶部表面上对称设置有所述光电传感器。

3.如权利要求2所述采摘器，其特征在于：所述铡刀座采用两块形状相同的亚克力板制成；两块所述亚克力板呈上下叠层布置，并在两块所述亚克力板周边采用螺钉或固定胶进行紧固；位于两块所述亚克力板中部设置有带有弧度的凹槽，所述切割刀片安装在该凹槽中部，并与带有弧度部分的所述凹槽配合进行切割。

4.如权利要求1至3任一项所述采摘器，其特征在于：所述连接环采用钢圈结构，所述钢圈结构采用圆形或方形。

5.如权利要求1至3任一项所述采摘器，其特征在于：所述收缩杆采用铝合金材料制成；位于所述收缩杆底部的端部设置有手柄。

6.如权利要求1至3任一项所述采摘器，其特征在于：所述引导管底部设置有储存袋，所述储存袋的开口部与所述引导管底部连通。

7.如权利要求1至3任一项所述采摘器，其特征在于：所述引导管采用柔性的伸缩管道，其固定部与所述伸缩杆的固定部通过连接件紧固连接。

8.如权利要求1至3任一项所述采摘器，其特征在于：所述控制系统包括控制盒、启动开关、以及设置在所述控制盒内的主控制器、继电器和电源，所述电源用于为所述主控制器供电；所述控制盒设置在所述伸缩杆的上部，靠近所述连接环处；所述启动开关与所述主控制器连接，用于控制整个系统的启动或关闭；所述切割刀片触发所述光电传感器工作，由所述光电传感器将采集的刀片位置信号传输至所述主控制器；所述主控制器经所述继电器与所述减速电机连接，根据接收到的刀片位置信号向所述减速电机传输控制信号，并由所述减速电机控制所述切割刀片动作。

9.如权利要求8所述采摘器，其特征在于：所述启动开关设置在所述伸缩杆的手柄上，并通过连接线与所述主控制器电连接。

10.如权利要求8所述采摘器，其特征在于：所述主控制器采用Arduino控制板，其型号为Arduino nano，生产厂家为玉佳电子。