CN111656957B - 一种农业无人机采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业无人机采摘装置，包括主机，且以主机为中心的四端均设置有旋转轮，所述旋转轮的下端中部设置有滑槽，所述滑槽的中心处设置有立柱，所述立柱的下端设置有采摘结构，所述采摘结构包括牵引管与限位板，所述限位板的一侧设置有三角块，所述连接槽与三角块活动连接，且三角块一端的卡槽在进入连接槽的内部时刚好卡接在连接槽的底部。本发明的一种农业无人机采摘装置，使牵引管一端的往复滑线套接在枝条的外部，能够在同一堆果实较为密集时，将果实分散，逐一滑向下端的收纳装置内部，避免对不必要的的枝条误采摘，能够对枝条采摘具有切削力，将枝条从果实的一端切断，达到避免误伤旁枝的同时能够保留果实的目的。

Description

一种农业无人机采摘装置

技术领域

本发明涉及农业无人机技术领域，特别涉及一种农业无人机采摘装置。

背景技术

我国是果实的种植较为普遍的国家，目前均通过人工采摘为主，效率较为低下，人工的成本较高，劳动强度较大，同时有一部分树上的果实相对地面来说距离较高，现有的技术中对果实枝条限位采摘不完善，在果实采摘的过程中，是存在同一面上对果实的大量收拢切割，会使果实会在采摘的过程中造成枝条的损伤，有的造成果实表面受损，培育这些果实时，农家耗费大量的心血去培育无机无污染果实，由于采摘不当容易影响产量，消耗人力物力。

1）现有的水果生长在很高的枝头上，往往由于过高，人们没来及采摘时，便熟透掉落，往往造成不必要的浪费，果实的采摘较为繁琐，由于果实的高度位置受限，不能够果实成熟时及时的将树顶部果实采摘，人工采摘容易受导高度、角度与的原因采摘不完整，还容易对果实的枝挑与枝茎造成不必要的破坏，影响果实的产量；

2）在采摘过程中容易对果实的枝条不具有限位作用，较为容易损伤其他边角的枝条，不能够避免对其他枝条造成破坏，因此需要较为便捷的采摘工具，便于从果实的底部枝条采摘，便于将果实采摘进入收纳装置的内部，不会对果实的其他枝条造成破坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种农业无人机采摘装置，能够实现将树高处以及顶处的果实及时采摘，对果实周边的枝条损伤较小，采摘效率较高，能够防止果实密集时造成对果实不必要的损伤风险。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种农业无人机采摘装置，包括主机，且以主机为中心的四端均设置有旋转轮，所述旋转轮的下端中部设置有滑槽，所述滑槽的中心处设置有立柱，所述立柱的下端设置有采摘结构，所述采摘结构包括牵引管与限位板，所述牵引管的下端一侧开设有连接槽，所述限位板的一侧设置有三角块，所述连接槽与三角块活动连接，且三角块一端的卡槽在进入连接槽的内部时刚好卡接在连接槽的底部，且连接槽位于限位板的上端且与限位板固定连接，所述限位板的前端活动连接有活动导向块，所述牵引管的内部设置有偏移齿轮，所述偏移齿轮的外部套接有往复滑线，所述往复滑线的另一端固定于活动导向块的一端；

所述三角块的一端穿过所需要固定的枝条，枝条位于牵引管与限位板之间，当枝条通过牵引管与限位板之间前，三角槽与连接槽的卡接，起到了牵引管与限位板两者之间的相互衔接，进而活动导向块翻转后能够保证翻转回位对枝条局部限位，滑槽的内部上滑动连接立柱与连接柱，保证采摘结构与活动切割结构能够平稳移动位置的同时，方便采摘。

进一步的，所述滑槽的下部前端处设置有连接柱，所述连接柱的下端活动连接有万向轴，且万向轴的下端设置有活动切割结构，所述活动切割结构包括连接件，所述连接件的内部中处设置有伸缩腔，所述伸缩腔的内部设置有伸缩件，所述伸缩件的外周套接有弹簧，弹簧的弹力套接在伸缩件的外部，弹簧的一端固定在伸缩腔的内部，且弹簧的另一端作用于伸缩件的顶部端，所述伸缩件的下端设置有活动分离件，所述活动分离件的外部穿插于连接件的内部。

活动导向块与限位板之间连接方式为弹性结构实现相互之间的作用力，相应的，能够保证活动导向块与限位板之间的相互弹性连接。

当立柱移动到滑槽边缘时，立柱保持稳定不动，通过无人机往外偏移，偏移齿轮卡住，往复滑线保持限定长度保证对枝条的夹持，在对枝条外面限位时对限位位置进行限位，方便果实摘取，本实施例中对果实末端的枝条限位 前端剪切，果实落入收纳装置的内部；

万向轴可翻转到前后任意角度，从而使剪切更具有便捷性，能够沿着枝条的茎部剪切，不伤害其他未成熟的果实。

进一步的，所述牵引管的下端连接槽为斜向活动导向块方向，所述三角块插入连接槽稳固后，枝条被活动导向块的往复滑线套接所限位。

进一步的，所述一号活动切割件与二号活动切割件的内部设置有活动腔，所述活动分离件的一端设置有连接钮，上端伸缩件的上下伸缩促使下端活动分离件的连接钮在活动腔的内部往复运动，更加保证了剪切的牢固性，从而实现了活动切割结构通过上下伸缩实现一号活动切割件与二号活动切割件对枝条的剪切，卡槽为两端微向外扩张的垫片，进入连接槽保证牵引管与限位板之间的稳定。

进一步的，所述一号活动切割件与二号活动切割件的内部均通过中心轴活动连接于连接件的内部，且一号活动切割件与二号活动切割件之间切割幅度不小45度，避免损伤旁系枝叶，避免损伤，保证果实的产量。

进一步的，所述主机的内部设置有控制器，所述主机的下端靠近滑槽的位置设置有摄像头，控制器在被一端所连接的无人机手柄所控制的一端便于详细清晰的辨认枝条的位置，以便于控制无人行驶限位所要偏移的方向，便于整体的偏移角度。

进一步的，所述偏移齿轮为限位齿轮，当受到外作用力大时，中心位的内齿轮会与外部的齿轮相互卡接，进而往复滑线对枝条具有限定限位，偏移齿轮运用是市面上所常见的安全带保护原理，在枝条被剪断后，通过下一端剪落过程均可以对该该采摘结构复位。

进一步的，所述偏移齿轮所处的位置位于牵引管的上端一侧内部，活动导向块与牵引管相互卡接的位置位于牵引管一端的下部。

进一步的，所述往复滑线从牵引管的一侧导出，往复滑线从牵引管的一侧导出，往复滑线通过偏移齿轮限位，保证对枝条的局部固定，从而使无人机移动保证偏移角度，保证活动切割结构在不伤害其他枝条对果实的茎叶剪切，采摘结构的好处是从枝条的侧面对枝条的局部限位，保证了果实的枝条被单独的固定与限位，从而在不伤害其他枝条的同时，通过前端的活动切割结构在滑槽上移动到合适的角度均可以对果实的茎条根处剪切，减少了人工的劳动成本。

进一步的，所述主机的两端设置有固定柱，所述固定柱的两端均设置有导向板，导向板的一端固定连接有铺垫，保证果实的均匀下落。

与现有技术相比，本发明的一种农业无人机采摘装置采用牵引管与限位板组成的采摘结构，通过限位板上的三角块对牵引管的连接槽的插接，使枝条位于牵引管与限位板之间，在牵引管向后端移动后，枝条使活动导向块向远 牵引管的一侧打开，使牵引管一端的往复滑线套接在枝条的外部，无人机运动，使往复滑线限位，能够在同一堆果实较为密集时，将待采摘果实枝条分散，剪切后逐一滑向下端的收纳装置内部，避免对不必要的的枝条误采摘；

本发明采用采摘结构前端的一号活动切割件与二号活动切割件在滑槽左右移动下通过伸缩件内部的推动能够对枝条采摘具有切削力，将枝条从果实的一端切断，达到避免误伤旁枝的同时能够保留果实的目的。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

图1为本发明一种农业无人机采摘装置的主机侧视结构示意图。

图2为本发明一种农业无人机采摘装置的活动切割结构剖视示意图。

图3为本发明一种农业无人机采摘装置的采摘结构采摘限位示意图。

图4为本发明一种农业无人机采摘装置的采摘结构采摘状态示意图。

图中1、主机；2、旋转轮；3、连接柱；4、万向轴；5、连接件；501、一号活动切割件；502、伸缩件；503、活动分离件；504、二号活动切割件；6、固定柱；7、导向板；8、滑槽；801、牵引管；802、连接槽；803、活动导向块；804、往复滑线；805、限位板；806、角度块；9、立柱。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

参照图1至图4，一种农业无人机采摘装置，包括主机（1），且以主机（1）为中心的四端均设置有旋转轮（2），旋转轮（2）的下端中部设置有滑槽（8），滑槽（8）的中心处设置有立柱（9），立柱（9）的下端设置有采摘结构，采摘结构包括牵引管（801）与限位板（805），牵引管（801）的下端一侧开设有连接槽（802），限位板（805）的一侧设置有三角块（806），连接槽（802）与三角块（806）活动连接，且三角块（806）一端的卡槽在进入连接槽（802）的内部时刚好卡接在连接槽（802）的底部，连接槽（802）位于限位板（805）的上端且与限位板（805）固定连接，限位板（805）的前端活动连接有活动导向块（803），牵引管（801）的内部设置有偏移齿轮，偏移齿轮的外部套接有往复滑线（804），往复滑线（804）的另一端固定于活动导向块（803）的一端；

三角块（806）的一端穿过所需要固定的枝条，枝条位于牵引管（801）与限位板（805）之间，当枝条通过牵引管（801）与限位板（805）之间前，三角槽与连接槽（802）的卡接，起到了牵引管（801）与限位板（805）两者之间的相互衔接，进而活动导向块（803）翻转后能够保证翻转回位对枝条局部限位；滑槽（8）的内部上滑动连接立柱（9）与连接柱（3），保证采摘结构与活动切割结构能够平稳移动位置的同时，方便采摘；

其中请参照图一，滑槽（8）能够确保立柱（9）与连接柱（3）沿着主机（1）底部的径向滑动，立柱（9）可设计为柱状，椭圆柱状或其他形状的结构，顶端可设置有与滑槽（8）相互匹配的形状均可，只要保证采摘结构与活动切割结构与滑槽（8）滑动连接并能够满足其他部件的连接即可，本实施例中的立柱（9）和连接柱（3）的表面均设置为表面光滑的圆柱状，便于采摘结构与活动切割结构之间的相互配合，沿着滑槽（8）做滑动运动。

限位板（805）上的三角块（806）能够对枝条限位倒入后，活动导向块（803）内部的翻转连接能够保证三角块（806）与连接槽（802）的卡接，保证限位板（805）与牵引管（801）之间的间隙，同时保证了采摘结构的整体稳定性。

活动导向块（803）与限位板（805）之间连接方式为弹性结构实现相互之间的作用力，相应的，能够保证活动导向块（803）与限位板（805）之间的相互弹性连接。

当立柱（9）移动到滑槽（8）边缘时，立柱（9）保持稳定不动，通过无人机往外偏移，偏移齿轮卡住，往复滑线（804）保持限定长度保证对枝条的夹持，在对枝条外面限位时对限位位置进行限位，方便果实摘取，本实施例中对果实末端的枝条限位 前端剪切，果实落入收纳装置的内部。

滑槽（8）的下部前端处设置有连接柱（3），连接柱（3）的下端设置有万向轴（4），且万向轴（4）的下端设置有活动切割结构，活动切割结构包括连接件（5），连接件（5）的内部中处设置有伸缩腔，伸缩腔的内部设置有伸缩件（502），伸缩件（502）的外周套接有弹簧，弹簧的一端固定在伸缩腔的内部，且弹簧的另一端作用于伸缩件（502）的顶部端，伸缩件（502）的下端设置有活动分离件（503），活动分离件（503）的外部穿插于连接件（5）的内部，活动分离件（503）两端分别活动连接有一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504），万向轴（4）可翻转到前后任意角度，从而使剪切更具有便捷性，能够沿着枝条的茎部剪切，不伤害其他未成熟的果实。

其中请参考图2，活动切割结构运用液压缸原理带动弹簧的伸缩配合，其他带动伸缩的原理均可，在伸缩的过程中带动伸缩件（502）的上下伸缩从而使一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）之间相互张合，更加保证了剪切的牢固性，从而实现了活动切割结构通过上下伸缩实现一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）对枝条的剪切。

牵引管（801）的下端连接槽（802）为斜向活动导向块（803）方向，限位板（805）的三角块（806）插入连接槽（802）稳定后，枝条被活动导向块（803）的往复滑线（804）套接所限位，连接槽（802）的倾斜角度刚好与三角块（806）的卡槽相互吻合，卡槽为两端微向外扩张的垫片，进入连接槽（802）保证牵引管（801）与限位板（805）之间的稳定。

一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）的内部设置有活动腔，活动分离件（503）的一端设置有连接钮，上端伸缩件（502）的上下伸缩促使下端活动分离件（503）的连接钮在活动腔的内部往复运动

一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）的内部均通过中心轴活动连接于连接件（5）的内部，且一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）之间切割幅度不小45度，避免损伤旁系枝叶，避免损伤，保证果实的产量。

主机（1）的内部设置有控制器，主机（1）的下端靠近滑槽（8）的位置设置有摄像头，控制器在被一端所连接的无人机手柄所控制的一端便于详细清晰的辨认枝条的位置，以便于控制无人行驶限位所要偏移的方向，便于整体的偏移角度。

偏移齿轮为限位齿轮，当受到外作用力大时，中心位的内齿轮会与外部的齿轮相互卡接，进而对枝条具有限定限位，偏移齿轮运用是市面上所常见的安全带保护原理，在枝条被剪断后，通过下一端剪落过程均可以对该该采摘结构复位。

偏移齿轮所处的位置位于牵引管（801）的上端一侧内部，活动导向块（803）与牵引管（801）相互卡接的位置位于牵引管（801）一端的下部。

往复滑线（804）从牵引管（801）的一侧导出，往复滑线（804）通过偏移齿轮限位，保证对枝条的局部固定，从而使无人机移动保证偏移角度，保证活动切割结构在不伤害其他枝条对果实的茎叶剪切，采摘结构的好处是从枝条的侧面对枝条的局部限位，保证了果实的枝条被单独的固定与限位，从而在不伤害其他枝条的同时，通过前端的活动切割结构在滑槽（8）上移动到合适的角度均可以对果实的茎条根处剪切，减少了人工的劳动成本。

主机（1）的两端设置有固定柱（6），固定柱（6）的两端均设置有导向板（7），固定柱（6）是在安排在主机（1）的前端两侧，导向板（7）的一端固定连接有铺垫，保证果实的均匀下落。

本发明的一种农业无人机采摘装置采用牵引管（801）与限位板（805）组成的采摘结构，通过限位板（805）上的三角块（806）对牵引管（801）的连接槽（802）的插接，使枝条位于牵引管（801）与限位板（805）之间，在牵引管（801）向后端移动后，枝条使活动导向块（803）向远 牵引管（801）的一侧打开，使牵引管（801）一端的往复滑线（804）套接在枝条的外部，无人机运动，使往复滑线（804）限位，能够在同一堆果实较为密集时，将待采摘果实枝条分散，剪切后逐一滑向下端的收纳装置内部，避免对不必要的的枝条误采摘；

本发明采用采摘结构前端的一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）在滑槽（8）左右移动下通过伸缩件（502）内部的推动能够对枝条采摘具有切削力，将枝条从果实的一端切断，达到避免误伤旁枝的同时能够保留果实的目的。

在使用时候，检查该装置的安全性，启动该装置，通过手柄操作启动无人机，无人机上行行驶到已经被局部采摘过的果树，果实成熟由于高度的限制导致果农采摘不当，为了避免降低整体产量，无人机上升到果实的上端，通过主机（1）下端设置的摄像头，使主机（1）位于果实的上端，接着通过滑槽（8）上的采摘结构的牵引管（801）通过滑槽（8）向后，使牵引管（801）的下端三角块（806）刚好卡接在枝条上，限位板（805）与活动导向块（803）相接的地方使三角块（806）向上弹起，卡接在连接槽（802）的内部，枝条通过牵引管（801）与活动导向块（803）之间的间隙，在滑槽（8）向后的作用力下，使限位板（805）一端的活动导向块（803）从牵引管（801）的一侧打开，在滑槽（8）后退，活动导向块（803）一端的往复滑线（804）从牵引管（801）一端匀速抽出，直到到达滑槽（8）边缘，移动无人机，无人机猛动，使牵引管（801）前端的偏移齿轮卡死，促使枝条固定在往复滑线（804）的内部；

连接件（5）通过内部的万向轴（4）的旋转，牵引连接件（5）下端的一号活动切割件（501）与二号活动切割件（504）对，通过伸缩对枝条根处的局部切割，切割完毕，果实下落，较为实用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种农业无人机采摘装置，包括主机，且以主机为中心的四端均设置有旋转轮，其特征在于：所述旋转轮的下端中部设置有滑槽，所述滑槽的中心处设置有立柱，所述立柱的下端设置有采摘结构，所述采摘结构包括牵引管与限位板，所述牵引管的下端一侧开设有连接槽，所述限位板的一侧设置有三角块，所述连接槽与三角块活动连接，且三角块一端的卡槽在进入连接槽的内部时刚好卡接在连接槽的底部，且连接槽位于限位板的上端且与限位板固定连接，所述限位板的前端活动连接有活动导向块，所述牵引管的内部设置有偏移齿轮，所述偏移齿轮的外部套接有往复滑线，所述往复滑线的另一端固定于活动导向块的一端。

2.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述三角块的一端穿过所需要固定的枝条，枝条位于牵引管与限位板之间，当枝条通过牵引管与限位板之间前，三角块一端的卡槽与连接槽的卡接，起到了牵引管与限位板两者之间的相互衔接的作用，进而活动导向块翻转后能够保证翻转回位对枝条局部限位。

3.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述滑槽的下部前端处设置有连接柱，所述连接柱的下端活动连接有万向轴，且万向轴的下端设置有活动切割结构，所述活动切割结构包括连接件，所述连接件的内部中处设置有伸缩腔，所述伸缩腔的内部设置有伸缩件，所述伸缩件的外周套接有弹簧，弹簧套接在伸缩件的外部，弹簧的一端固定在伸缩腔的内部，且弹簧的另一端作用于伸缩件的顶部端，所述伸缩件的下端设置有活动分离件，所述活动分离件的外部穿插于连接件的内部，活动分离件的两端分别活动连接有一号活动切割件与二号活动切割件。

4.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述牵引管的下端连接槽为斜向活动导向块方向，所述三角块插入连接槽稳固后，枝条被活动导向块的往复滑线套接所限位。

5.根据权利要求3所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述一号活动切割件与二号活动切割件的内部设置有活动腔，所述活动分离件的一端设置有连接钮，上端伸缩件的上下伸缩促使下端活动分离件的连接钮在活动腔的内部往复运动。

6.根据权利要求5所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述一号活动切割件与二号活动切割件的内部均通过中心轴活动连接于连接件的内部，且一号活动切割件与二号活动切割件之间切割幅度小于45度。

7.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述主机的内部设置有控制器，所述主机的下端靠近滑槽的位置设置有摄像头。

8.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述偏移齿轮为限位齿轮，当受到外作用力大时，中心位的内齿轮会与限位齿轮相互卡接，进而往复滑线对枝条具有限定限位作用。

9.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述偏移齿轮所处的位置位于牵引管的上端一侧内部，活动导向块与牵引管相互卡接的位置位于牵引管一端的下部。

10.根据权利要求1所述的一种农业无人机采摘装置，其特征在于：所述往复滑线从牵引管的一侧导出；所述主机的两端设置有固定柱，所述固定柱的两端均设置有导向板。

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