CN109526396B - 水果采摘系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水果采摘系统，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置。采摘装置的发动机接通电源启动后，进行旋转运动，由于发动机通过链条连接有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构将发动机的旋转运动转化为线性运动；由于在曲柄滑块机构上连接有爪手，曲轴连杆结构带动爪手进行振动；将爪手固定在果树的树枝上，即可通过爪手的振动带动果树的树枝振动，从而将水果震落。由于整个采摘装置是通过电能工作，不需要进行人力劳动，减少了人力消耗；而且只需将爪手固定在果树上，启动发动机即可将水果震落，十分方便。

Description

水果采摘系统

技术领域

本申请涉及农用机械领域，具体涉及一种水果采摘系统。

背景技术

相关技术中，对于生长于果树的水果的采摘需要人工进行，比如对于枣树的采摘，需要人工将其击落，费时费力，十分不便。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种水果采摘系统。

本申请的方案如下：

一种水果采摘系统，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置；

所述采摘装置，包括：支撑管；设置在所述支撑管的第一端的曲柄滑块机构；设置在所述支撑管的第二端的发动机；与所述曲柄滑块机构连接的用于固定在果树上的爪手；其中，所述曲柄滑块机构与所述发动机通过贯穿在所述支撑管内的链条连接；所述发动机在旋转时，通过所述链条带动连接在所述曲柄滑块机构上的爪手振动；

所述收集装置，用于对被震落的水果和树叶进行收集；

所述分拣装置，用于对所述收集装置收集的水果和树叶进行分拣。

优选的，所述爪手为两爪爪手，包括第一爪和第二爪，所述第一爪固定在所述曲柄滑块机构上，所述第二爪与所述第一爪通过转轴连接。

优选的，所述采摘装置还包括：

弹簧管；所述弹簧管的第一端连接在所述曲柄滑块机构上，第二端连接在所述第二爪的爪头上；

固定在所述支撑管上的丝杠拉线装置；所述丝杆拉线装置包括支架、设置在所述支架上的螺旋滑杆、套设在所述螺旋滑杆上的丝杆法兰、以及与所述丝杆法兰连接的丝线；所述丝线还连接所述第二爪的爪尾；

固定在所述支撑管上的第一电机；所述第一电机与所述螺旋滑杆连接；在所述第一电机转动时，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下旋转，并带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆移动；

在所述丝杆法兰向远离所述爪手方向移动时，所述丝线带动所述第二爪绕所述转轴转动，所述第二爪带动所述弹簧管进入拉伸状态；在所述丝杆法兰向靠近所述爪手方向移动时，所述丝线放松，所述弹簧管恢复形变并带动所述第二爪绕所述转轴转动。

优选的，所述采摘装置还包括与所述第一电机连接的开关控制单元；所述开关控制单元包括单刀双掷开关、第一电源和第二电源；

所述第一电机具有第一电源输入端和第二电源输入端；所述第一电源输入端分别连接所述第一电源的正极和所述第二电源的负极；所述第二电源输入端分别连接所述第一电源的负极和所述第一电源的正极；

所述单刀双掷开关具有第一开关和第二开关；

所述第一电源输入端通过所述单刀双掷开关的第一开关与所述第一电源的正极连接，所述第一电源输入端通过所述单刀双掷开关的第二开关与所述第二电源的负极连接；

当所述第一开关闭合时，所述第一电机沿第一旋转方向转动，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下沿所述第一旋转方向转动，带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆向第一方向移动；当所述第二开关闭合时，所述第一电机沿第二旋转方向转动，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下沿所述第二旋转方向转动，带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆向第二方向移动。

优选的，所述采摘装置还包括：

设置在所述第二爪的爪头上的第一限位开关，所述第一电机与所述第一电源通过所述第一限位开关连接；当所述第二爪带动所述第一限位开关与树枝接触时，所述第一限位开关断开电路；

设置在所述支架上的第二限位开关和第三限位开关；所述第一电机与所述第一电源还通过所述第二限位开关连接；所述第一电机与所述第二电源还通过所述第三限位开关连接；

沿所述螺旋滑杆的方向，所述丝杆法兰位于所述第二限位开关与所述第三限位开关之间；当所述丝杆法兰向远离所述爪手方向移动到最远端时，与所述第二限位开关接触，所述第二限位开关断开电路；当所述丝杆法兰向靠近所述爪手方向移动到最近端时，与所述第三限位开关接触，所述第三限位开关断开电路。

优选的，所述发动机上设置有用于调节所述发动机的油门大小的舵机。

优选的，所述采摘装置还包括：

设置于所述爪手上的频率传感器；

与所述频率传感器连接的显示屏；

所述频率传感器，用于检测所述爪手进行振动的频率并发送给所述显示屏；

所述显示屏，用于接收所述频率并显示。

优选的，所述采摘装置还包括：比较单元和与所述比较单元连接的第二电机；

所述第二电机连接所述舵机；

所述频率传感器，还用于将检测的所述频率发送到所述比较单元；

所述比较单元，用于在所述频率大于预设频率阈值时，向所述第二电机发送第一电信号，在所述频率小于预设频率阈值时，向所述第二电机发送第二电信号；

所述第二电机，用于在接收到所述第一电信号时，带动所述舵机沿第三旋转方向旋转，减小所述油门；在接收到所述第二电信号时，带动所述舵机沿第四旋转方向旋转，增大所述油门。

优选的，所述爪手内环设置有橡胶垫。

优选的，所述收集装置包括收集布和支撑杆；所述支撑杆用于固定在地面上，并支撑所述收集布。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：水果采摘系统，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置。采摘装置的发动机启动后，进行旋转运动，由于发动机通过链条连接有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构将发动机的旋转运动转化为线性运动；由于在曲柄滑块机构上连接有爪手，曲轴连杆结构带动爪手进行振动；将爪手固定在果树的树枝上，即可通过爪手的振动带动果树的树枝振动，从而将水果震落。由于整个采摘装置是通过电能工作，不需要进行人力劳动，减少了人力消耗；而且只需将爪手固定在果树上，启动发动机即可将水果震落，十分方便。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的一个实施例提供的一种水果采摘系统的采摘装置的结构图。

图2是本申请的一个实施例提供的一种图1中A区域的水果采摘系统的采摘装置的结构放大图。

图3是本申请的另一个实施例提供的一种水果采摘系统的部分电路图。

图4是本申请的一个实施例提供的一种图1中B区域的水果采摘系统的采摘装置的放大图。

图5是本申请的一个实施例提供的一种图1中D区域的水果采摘系统的采摘装置的结构放大图。

图6是本申请的一个实施例提供的一种图1中C区域的水果采摘系统的采摘装置的结构放大图。

图7是本申请的一个实施例提供的一种水果采摘系统的分拣装置的结构图。

图8是本申请的另一个实施例提供的一种水果采摘系统的分拣装置的结构图。

附图标记：1-曲柄滑块机构；2-发动机；21-舵机；3-爪手；31-频率传感器；4-弹簧管；5-丝杠拉线装置；51-丝线；52-丝杆法兰；53-螺旋滑杆；54-第二限位开关；55-第三限位开关；6-第一电机；61-单刀双掷开关；7-第一限位开关；8-支撑管；9-分拣装置；91-第一传送带；92-风机；93-第二传送带；94-第三传送带；95-光学分拣器；96-自动打包机；97-第五传送带；98-重量传感器。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的水果采摘系统的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种水果采摘系统的采摘装置的结构图，如图1所示，一种水果采摘系统，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置；

采摘装置，包括：支撑管8；设置在支撑管8的第一端的曲柄滑块机构1；设置在支撑管8的第二端的发动机2；与曲柄滑块机构1连接的用于固定在果树上的爪手3；其中，曲柄滑块机构1与发动机2通过贯穿在支撑管8内的链条连接；发动机2在旋转时，通过链条带动连接在曲柄滑块机构1上的爪手3振动；

收集装置，用于对被震落的水果和树叶进行收集；

分拣装置，用于对收集装置收集的水果和树叶进行分拣。

采摘装置通过接入电源进行工作，采摘装置的发动机2接通电源启动后，进行旋转运动，由于在发动机2通过链条连接有曲柄滑块机构1，曲柄滑块机构1的原理图如图6所示，曲柄滑块机构1将发动机2的旋转运动转化为线性运动，具体实现可参照现有技术；在曲柄滑块机构1上连接有爪手3，曲轴连杆结构带动爪手3进行振动；将爪手3固定在果树的树枝上，即可通过爪手3的振动带动果树的树枝振动，从而将水果震落。

由于整个采摘装置是通过电能工作，不需要进行人力劳动，减少了人力消耗；而且只需将爪手3固定在果树上，启动发动机2即可将水果震落，十分方便。

采摘装置在震落水果的同时也可能会震落树叶，震落的水果和树叶通过收集装置进行收集。

通过分拣装置9对水果和树叶进行分拣。

进一步的，爪手3为两爪爪手3，包括第一爪和第二爪，第一爪固定在曲柄滑块机构1上，第二爪与第一爪通过转轴连接。第二爪可以通过转轴围绕第一爪旋转。

为了方便远程操控爪手3的打开和关闭，进一步的，参照图2，采摘装置还包括：

弹簧管4；弹簧管4的第一端连接在曲柄滑块机构1上，第二端连接在第二爪的爪头上；

固定在支撑管8上的丝杠拉线装置5；丝杆拉线装置包括支架、设置在支架上的螺旋滑杆53、套设在螺旋滑杆53上的丝杆法兰52、以及与丝杆法兰52连接的丝线51；丝线51还连接第二爪的爪尾；

固定在支撑管8上的第一电机6；第一电机6与螺旋滑杆53连接；在第一电机6转动时，螺旋滑杆53在第一电机6的带动下旋转，并带动丝杆法兰52沿螺旋滑杆53移动；

在丝杆法兰52向远离爪手3方向移动时，丝线51带动第二爪绕转轴转动，第二爪带动弹簧管4进入拉伸状态；在丝杆法兰52向靠近爪手3方向移动时，丝线51放松，弹簧管4恢复形变并带动第二爪绕转轴转动。

第二爪与丝线51和弹簧管4的具体连接方式参照图2。

丝杆法兰52可以将螺旋滑杆53的旋转运动转化为自身的线性运动，具体实现可以参照现有技术。

将第一电机6打开，第一电机6进行旋转运动，带动螺旋滑杆53进行旋转运动，丝杆法兰52将螺旋滑杆53的旋转运动转化为自身的线性运动，在丝杆法兰52向远离爪手3方向移动时，收回丝线51带动第二爪绕转轴转动，从而使爪手3闭合，此时，第二爪带动弹簧管4进入拉伸状态；在丝杆法兰52向靠近爪手3方向移动时，丝线51放松，弹簧管4恢复形变并带动第二爪绕转轴转动，从而使爪手3打开。

进一步的，参照图3，采摘装置还包括与第一电机6连接的开关控制单元；开关控制单元包括单刀双掷开关61、第一电源和第二电源；

第一电机6具有第一电源输入端和第二电源输入端；第一电源输入端分别连接第一电源的正极和第二电源的负极；第二电源输入端分别连接第一电源的负极和第一电源的正极；

单刀双掷开关61具有第一开关和第二开关；

第一电源输入端通过单刀双掷开关61的第一开关与第一电源的正极连接，第一电源输入端通过单刀双掷开关61的第二开关与第二电源的负极连接；

当第一开关闭合时，第一电机6沿第一旋转方向转动，螺旋滑杆53在第一电机6的带动下沿第一旋转方向转动，带动丝杆法兰52沿螺旋滑杆53向第一方向移动；当第二开关闭合时，第一电机6沿第二旋转方向转动，螺旋滑杆53在第一电机6的带动下沿第二旋转方向转动，带动丝杆法兰52沿螺旋滑杆53向第二方向移动。

其中，第一旋转方向和第二旋转方向为相反方向。

第一方向为远离爪手3的方向，第二方向为靠近爪手3的方向。

单刀双掷开关61与第一电源和第二电源的连接方式参照图3，将单刀双掷开关61的第一开关闭合，第一电机6沿第一旋转方向转动，螺旋滑杆53在第一电机6的带动下沿第一旋转方向转动，带动丝杆法兰52沿螺旋滑杆53向远离爪手3的方向移动，丝杆法兰52带动丝线51移动，从而带动第二爪绕转轴转动，使爪手3闭合，爪手3带动弹簧管4进入拉伸状态；将单刀双掷开关61的第二开关闭合，第一电机6沿第二旋转方向转动，螺旋滑杆53在第一电机6的带动下沿第二旋转方向转动，带动丝杆法兰52沿螺旋滑杆53向靠近爪手3的方向移动，丝杆法兰52带动丝线51移动，丝线51放松，弹簧管4恢复形变并带动第二爪绕转轴转动，从而使爪手3打开。

单刀双掷开关61划至空挡时第一电机6停止运动。

进一步的，参照图4，采摘装置还包括：

设置在第二爪的爪头上的第一限位开关7，第一电机6与第一电源通过第一限位开关7连接；当第二爪带动第一限位开关7与树枝接触时，第一限位开关7断开电路；

设置在支架上的第二限位开关54和第三限位开关55；第一电机6与第一电源还通过第二限位开关54连接；第一电机6与第二电源通过第三限位开关55连接；

沿螺旋滑杆53的方向，丝杆法兰52位于第二限位开关54与第三限位开关55之间；当丝杆法兰52向远离爪手3方向移动到最远端时，与第二限位开关54接触，第二限位开关54断开电路；当丝杆法兰52向靠近爪手3方向移动到最近端时，与第三限位开关55接触，第三限位开关55断开电路。

限位开关又称行程开关，可以安装在相对静止的物体上或者运动的物体上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和第一电机6。

本实施例中采用的限位开关为触碰式限位开关，其具体实现方式可参照现有技术。

第一限位开关7、第二限位开关54、第三限位开关55与开关控制单元的电路连接图参照图3。

将单刀双掷开关61的第一开关闭合，爪手3进行闭合，第一限位开关7触碰到树枝后，产生到位信号，第一限位开关7切断第一电机6的电路，第一电机6停止运转，爪手3停止闭合。

将单刀双掷开关61的第二开关闭合，第一电机6驱动丝杆法兰52向靠近爪手3的方向运动，丝杠拉线装置5放开丝线51，弹簧管4恢复形变带动爪手3打开，第三限位开关55触碰到丝杆法兰52后，产生到位信号，第三限位开关55切断第一电机6的电路，第一电机6停止运转，爪手3打开完毕。

为防止第一限位开关7未触碰到树枝而无法触发，使第一电机6一直处于启动状态从而损坏丝杠拉线装置5。将单刀双掷开关61的第一开关闭合，第一电机6驱动丝杆法兰52向远离爪手3的方向运动，拉回丝线51带动爪手3闭合，第二限位开关54触碰到丝杆法兰52后，产生到位信号，第二限位开关54切断第一电机6的电路，第一电机6停止运转，爪手3停止闭合。

如此设置，可以省去手动切断第一电机6电路的麻烦，使采摘装置使用起来更加方便。

一些实施例中水果采摘系统，参照图5，发动机2上设置有用于调节发动机2的油门大小的舵机21。

不同的果树用不同的振动频率会有不同的采摘效果，根据不同的果树来调整爪手3进行振动的频率，可以提高对果树的树枝振动采摘的作业效率。发动机2的油门大小影响着发动机2的旋转速度，从而影响着曲柄滑块机构1进行振动的频率，所以更改爪手3的振动频率可以但不限于通过手动旋转舵机21来调整发动机2油门大小实现。

进一步的，采摘装置还包括：

设置于爪手3上的频率传感器31；

与频率传感器31连接的显示屏；

频率传感器31，用于检测爪手3进行线性运动的频率并发送给显示屏；

显示屏，用于接收频率并显示。

由于设置了频率传感器31和显示屏，可以通过频率传感器31检测爪手3进行振动的频率并发送给显示屏对频率进行显示，使使用者可以更直观的了解爪手3进行振动的频率，从而对其作出调整。

进一步的，为了使采摘装置可以自行调整振动频率为最佳频率，采摘装置还包括：比较单元和与比较单元连接的第二电机；

第二电机连接舵机21；

频率传感器31，还用于将检测的频率发送到比较单元；

比较单元，用于在频率大于预设频率阈值时，向第二电机发送第一电信号，在频率小于预设频率阈值时，向第二电机发送第二电信号；

第二电机，用于在接收到第一电信号时，带动舵机21沿第三旋转方向旋转，减小油门；在接收到第二电信号时，带动舵机21沿第四旋转方向旋转，增大油门。

比较单元将频率传感器31发送的频率与设定好的频率阈值进行比较，比较单元为单片机，比较方式通过单片机语言编程实现。其中，单片机可以但不限于为Arduino单片机。

其中，第三旋转方向与第四旋转方向相反。

本实施例中以枣树为例，枣树在振动的振幅为7mm、频率为17Hz时，采摘效果较好(参照农业工程学报《振动激励下枣树力传递效果室内模拟试验》的文献)，在比较单元中将17Hz设为预设频率阈值。

当开启采摘装置对枣树进行采摘时，频率传感器31开始检测爪手3进行振动的频率，并把检测到的频率发送给比较单元，比较单元在爪手3进行振动频率大于17Hz时，向第二电机发送第一电信号，第二电机在接收到第一电信号时，带动舵机21沿第三旋转方向旋转，减小油门，发动机2旋转速度降低，曲柄滑块机构1进行振动的频率降低，从而使爪手3进行振动的频率降低，在频率降低至等于17Hz时，比较单元不再向第二电机发送电信号，第二电机不进行转动，舵机21停止转动，油门维持在一个稳定的大小；比较单元在爪手3进行振动频率大于17Hz时，向第二电机发送第二电信号，第二电机在接收到第二电信号时，带动舵机21沿第四旋转方向旋转，增大油门，发动机2旋转速度提高，曲柄滑块机构1进行振动的频率提高，从而使爪手3进行振动频率提高，在频率提高至等于17Hz时，比较单元不再向第二电机发送电信号，第二电机不进行转动，舵机21停止转动，油门维持在一个稳定的大小。

一些实施例中的水果采摘系统，为了防止爪手3损坏果树，爪手3内环设置有橡胶垫。由于爪手3为金属材料，具有刚性，刚性的爪手3与果树接触时无法避免对果树的树枝造成或多或少的损伤，而在爪手3的内环设置橡胶垫，橡胶垫为柔性，柔性的橡胶垫与果树进行接触，可以大幅度减少对果树的树枝造成的损伤。

一些实施例中的水果采摘系统，收集装置包括收集布和支撑杆；支撑杆用于固定在地面上，并支撑收集布。

支撑杆设置在收集布的边角，将收集布安置于进行采摘的果树下方，以支撑杆撑起，在水果下落时即可进行收集，由于支撑杆把收集布撑起，使水果不容易摔坏。

进一步的，收集布上具有缝；

缝，位于收集布的中心点及收集布任一边的中点的连线，用于分开收集布；

缝上具有电动拉链及拉链开关；

电动拉链，用于在拉链开关打开时，打开缝；在拉链开关关闭时，闭合缝。

在收集布上开一条位于收集布的中心点及收集布任一边的中点的连线的缝，可以将收集布分开，将果树置于收集布的中心点，再合上收集布，如此，便可以将收集布均匀的分散在果树的周围，扩大了收集范围。

同时缝上具有电动拉链及拉链开关，通过电动拉链打开/关闭缝，使收集布使用起来更加方便，快捷。

其中，收集布可以但不限于选为矩形收集布，矩形收集布可以拎起四角进行收集，更加方便且不容易遗漏水果，并且中心点更加容易寻找。

下面对本申请的水果采摘系统的分拣装置进行详细的介绍。

图7是本申请的一个实施例提供的一种水果采摘系统的分拣装置9的结构图，参照图7，一些实施例中的水果采摘系统，分拣装置9，包括：第一传送带91，与第一传送带91平行设置的风机92，设置在第一传送带91输出端的第二传送带93；

第一传送带91，用于传送收集装置收集的水果和树叶；

风机92，用于对第一传送带91进行鼓风；

第二传送带93，用于传送第一传送带91输出端传送过来的水果；

第二传送带93具有通孔；通孔用于根据第一传送带91传送过来的水果的大小对其进行分拣。

将水果和树叶置于第一传送带91上，由于风机92与第一传送带91平行设置，风机92对第一传送带91进行鼓风，将混杂在水果中的树叶吹走。第一传送带91将没有混杂树叶的水果传送到第二传送带93。

可以在第二传送带93的输出端放置果篮等用于收集水果的装置，第一传送带91将没有混杂树叶的水果传送到第二传送带93后，由于第二传送带93具有通孔，较小的水果会从通孔漏出，较大的水果则从第二传送带93的输出端进入果篮。

本实施例中的分拣装置9通过上述操作完成对水果和树叶的分拣以及对水果大小的分拣。

进一步的，第二传送带93设置有振动器；振动器用于带动第二传送带93进行振动。由于在第二传送带93设置有振动器，通过振动器对水果进行振动避免一些水果卡在通孔中，同时也使水果的位置不断更换，使较小的水果均能从通孔漏出，加快枣子的分拣工作，减少分拣时间。

一些实施例中的水果采摘系统，分拣装置9，还包括：设置在通孔下方的第三传送带94，用于对从通孔漏出的水果进行传送。还可以在第三传送带94的输出端放置果篮等用于收集水果的装置，第三传送带94将分拣出的较小的水果输送到另一个果篮中。

进一步的，分拣装置9，还包括：分别设置在第二传送带93输出端和第三传送带94输出端的光学分拣器95；

光学分拣器95，用于根据第二传送带93输出端和第三传送带94输出端传送出来的水果的颜色对其进行分拣。

成熟的水果和不成熟的水果颜色不同，光学分拣器95通过对水果的颜色进行判断，分拣出成熟的水果和不成熟的水果，具体实现可参照现有技术。

图8是本申请的另一个实施例提供的一种水果采摘系统的分拣装置9的结构图，进一步的，参照图8，分拣装置9，还包括：自动打包机96，第五传送带97，与第五传送带97的输出端连接的重量传感器98；

自动打包机96，用于对光学分拣器95分拣完成的水果进行打包；

第五传送带97，用于将自动打包机96打包的水果传送到重量传感器98；

重量传感器98，用于对自动打包机96打包的水果进行称重。

通过自动打包机96对分拣完成的水果进行打包,方便进行称重、存放、出售等处理。通过重量传感器98对自动打包机96打包的水果进行称重可以获取每包水果的质量数据，方便进行数据对比。

自动打包机96和重量传感器98的实现可以参照现有技术。

进一步的，还包括：与重量传感器98通信连接的终端；

重量传感器98，还用于将每包自动打包机96打包的水果的质量数据发送到终端。

终端可以为用户的固定终端，比如电脑等。

将每包自动打包机96打包的水果的质量数据发送到终端，通过终端对每包自动打包机96打包的水果的质量数据进行统计。可以获取的收据包括大的成熟的水果的质量数据，小的成熟的水果的质量数据，大的未成熟的水果的质量数据，小的未成熟的水果的质量数据，将这些数据进行对比分析可知道收获的水果的成色好坏。

下面根据上述各个实施例中的优选实施例，对本申请提供的一种水果采摘系统进行详细的说明。

一种水果采摘系统，参照图1-图8，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置。

其中，采摘装置，包括：支撑管8，曲柄滑块机构1，发动机2，两爪爪手3；

弹簧管4，丝杠拉线装置5；其中，丝杠拉线装置5包括：支架，螺旋滑竿，丝杆法兰52，丝线51；

发动机2上设置有用于调整发动机2油门大小的舵机21。

采摘装置还包括：第一电机6，开关控制单元，第一限位开关7，第二限位开关54，第三限位开关55。

采摘装置还包括：频率传感器31，显示屏，比较单元，第二电机。

爪手3内环设置有橡胶垫。

收集装置包括收集布和支撑杆；支撑杆用于固定在地面上，并支撑收集布；

收集布具有缝，缝位于收集布的中心点及收集布任一边的中点的连线上，缝上具有电动拉链及拉链开关。

分拣装置包括：第一传送带91，与第一传送带91平行设置的风机92，设置在第一传送带91输出端的第二传送带93；设置在通孔下方的第三传送带94；

第二传送带93设置有振动器；

分别设置在第二传送带93输出端和第三传送带94输出端的光学分拣器95；

自动打包机96，第五传送带97，与第五传送带97的输出端连接的重量传感器98。

本实施例中的水果采摘系统工作时，将单刀双掷开关61的第一开关闭合，丝杆法兰52向远离爪手3的方向移动，通过丝线51带动爪手3进行闭合，第一限位开关7触碰到树枝后，产生到位信号，第一限位开关7切断第一电机6的电路，第一电机6停止运转，爪手3也停止闭合；第一限位开关7未触碰到树枝时，丝杆法兰52向远离爪手3的方向继续移动，第二限位开关54触碰到丝杆法兰52，产生到位信号，第二限位开关54切断第一电机6的电路，使电机停止工作，爪手3完成闭合，闭合的爪手3卡在果树的树枝上，此时弹簧管4在爪手3的带动下处于伸张状态。

启动发动机2进行采摘，频率传感器31检测爪手3进行振动的频率，并发送给显示屏进行显示；还发送给比较单元，比较单元通过第二电机通过控制舵机21旋转从而控制油门大小，将爪手3振动频率调至预设频率阈值。

采摘完成后，将单刀双掷开关61的第二开关闭合，第一电机6驱动丝杆法兰52向靠近爪手3的方向运动，丝杠拉线装置5放开丝线51，第三限位开关55触碰到丝杆法兰52后，产生到位信号，第三限位开关55切断第一电机6的电路，同时弹簧恢复形变，爪手3在弹簧管4的带动下完成打开，可以将爪手3从果树的树枝上取下。

使用收集布对水果进行收集；

使用分拣装置9对水果和树叶进行分拣并打包；分拣出的打包完毕的水果包括：大的成熟的水果，小的成熟的水果，大的未成熟的水果，小的未成熟的水果，并将上述各种类型的水果的质量数据发送到终端进行对比分析可知道收获的水果的成色好坏。

由于整个采摘装置是通过电能工作，不需要进行人力劳动，减少了人力消耗；而且只需将爪手3固定在果树上，启动发动机2即可将水果震落，十分方便。且可以获得所采摘的水果的成色分布好坏信息。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种水果采摘系统，其特征在于，包括：采摘装置，收集装置，分拣装置；

所述采摘装置，包括：支撑管；设置在所述支撑管的第一端的曲柄滑块机构；设置在所述支撑管的第二端的发动机；与所述曲柄滑块机构连接的用于固定在果树上的爪手；其中，所述曲柄滑块机构与所述发动机通过贯穿在所述支撑管内的链条连接；所述发动机在旋转时，通过所述链条带动连接在所述曲柄滑块机构上的爪手振动；

所述收集装置，用于对被震落的水果和树叶进行收集；

所述分拣装置，包括：第一传送带，风机，第二传送带，第三传送带，光学分拣器，自动打包机，第五传送带，重量传感器；其中，所述风机与所述第一传送带平行设置；所述第二传送带设置在所述第一传送带输出端；所述第三传送带设置在所述第二传送带下方；所述第二传送带输出端和所述第三传送带输出端均设置有所述光学分拣器，所述自动打包机，所述第五传送带；所述重量传感器与所述第五传送带的输出端连接；

所述第一传送带，用于传送收集装置收集的水果和树叶；

所述风机，用于对所述第一传送带进行鼓风；

所述第二传送带，用于传送所述第一传送带输出端传送过来的水果；

所述第二传送带设置有通孔和振动器；所述通孔用于根据第一传送带传送过来的水果的大小对其进行分拣；所述振动器用于带动第二传送带进行振动；

所述第三传送带设置在所述第二传送带的通孔下方，所述第三传送带的输出端设置有果篮；

所述自动打包机用于对所述光学分拣器分拣完成的水果进行打包；

所述第五传送带用于将所述自动打包机打包的水果传送到所述重量传感器；

所述重量传感器，用于对自动打包机打包的水果进行称重；

所述爪手为两爪爪手，包括第一爪和第二爪，所述第一爪固定在所述曲柄滑块机构上，所述第二爪与所述第一爪通过转轴连接；

所述采摘装置还包括：

弹簧管；所述弹簧管的第一端连接在所述曲柄滑块机构上，第二端连接在所述第二爪的爪头上；

固定在所述支撑管上的丝杆拉线装置；所述丝杆拉线装置包括支架、设置在所述支架上的螺旋滑杆、套设在所述螺旋滑杆上的丝杆法兰、以及与所述丝杆法兰连接的丝线；所述丝线还连接所述第二爪的爪尾；

固定在所述支撑管上的第一电机；所述第一电机与所述螺旋滑杆连接；在所述第一电机转动时，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下旋转，并带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆移动；

在所述丝杆法兰向远离所述爪手方向移动时，所述丝线带动所述第二爪绕所述转轴转动，所述第二爪带动所述弹簧管进入拉伸状态；在所述丝杆法兰向靠近所述爪手方向移动时，所述丝线放松，所述弹簧管恢复形变并带动所述第二爪绕所述转轴转动；

所述采摘装置还包括与所述第一电机连接的开关控制单元；所述开关控制单元包括单刀双掷开关、第一电源和第二电源；

所述第一电机具有第一电源输入端和第二电源输入端；所述第一电源输入端分别连接所述第一电源的正极和所述第二电源的负极；所述第二电源输入端分别连接所述第一电源的负极和所述第一电源的正极；

所述单刀双掷开关具有第一开关和第二开关；

所述第一电源输入端通过所述单刀双掷开关的第一开关与所述第一电源的正极连接，所述第一电源输入端通过所述单刀双掷开关的第二开关与所述第二电源的负极连接；

当所述第一开关闭合时，所述第一电机沿第一旋转方向转动，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下沿所述第一旋转方向转动，带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆向第一方向移动；当所述第二开关闭合时，所述第一电机沿第二旋转方向转动，所述螺旋滑杆在所述第一电机的带动下沿所述第二旋转方向转动，带动所述丝杆法兰沿所述螺旋滑杆向第二方向移动；

所述采摘装置还包括：

设置在所述第二爪的爪头上的第一限位开关，所述第一电机与所述第一电源通过所述第一限位开关连接；当所述第二爪带动所述第一限位开关与树枝接触时，所述第一限位开关断开电路；

设置在所述支架上的第二限位开关和第三限位开关；所述第一电机与所述第一电源还通过所述第二限位开关连接；所述第一电机与所述第二电源还通过所述第三限位开关连接；

沿所述螺旋滑杆的方向，所述丝杆法兰位于所述第二限位开关与所述第三限位开关之间；当所述丝杆法兰向远离所述爪手方向移动到最远端时，与所述第二限位开关接触，所述第二限位开关断开电路；当所述丝杆法兰向靠近所述爪手方向移动到最近端时，与所述第三限位开关接触，所述第三限位开关断开电路。

2.根据权利要求1所述的水果采摘系统，其特征在于，所述发动机上设置有用于调节所述发动机的油门大小的舵机。

3.根据权利要求2所述的水果采摘系统，其特征在于，所述采摘装置还包括：

设置于所述爪手上的频率传感器；

与所述频率传感器连接的显示屏；

所述频率传感器，用于检测所述爪手进行振动的频率并发送给所述显示屏；

所述显示屏，用于接收所述频率并显示。

4.根据权利要求3所述的水果采摘系统，其特征在于，所述采摘装置还包括：比较单元和与所述比较单元连接的第二电机；

所述第二电机连接所述舵机；

所述频率传感器，还用于将检测的所述频率发送到所述比较单元；

所述比较单元，用于在所述频率大于预设频率阈值时，向所述第二电机发送第一电信号，在所述频率小于预设频率阈值时，向所述第二电机发送第二电信号；

所述第二电机，用于在接收到所述第一电信号时，带动所述舵机沿第三旋转方向旋转，减小所述油门；在接收到所述第二电信号时，带动所述舵机沿第四旋转方向旋转，增大所述油门。

5.根据权利要求1所述的水果采摘系统，其特征在于，所述爪手内环设置有橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的水果采摘系统，其特征在于，所述收集装置包括收集布和支撑杆；所述支撑杆用于固定在地面上，并支撑所述收集布。

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