CN112715166A - 一种朝天椒仿生捡拾装置及自走式仿生捡拾朝天椒收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种朝天椒仿生捡拾装置及自走式仿生捡拾朝天椒收获机，包括仿生捡拾装置、提升装置、脱离装置、清选装置、传送装置、料箱、机架和行走装置；仿生捡拾装置、提升装置和脱离装置沿前进方向依次设置在机架上，清选装置安装在机架上且位于脱离装置的下方；传送装置安装在机架上且位于清选装置的下方；料箱安装在机架上且位于传送装置后侧；行走装置安装在机架上。仿生捡拾装置模仿了人手单个手指的形貌、结构、单手多指组装和双手协同配合的运动姿态，实现了对朝天椒茎秆混合物的机械捡拾，提高了生产效率；本发明实现了自走、机械捡拾喂入、脱离清选等功能，提高了朝天椒收获的机械化水平。

Description

一种朝天椒仿生捡拾装置及自走式仿生捡拾朝天椒收获机

技术领域

本发明属于工程仿生技术领域，尤其涉及一种朝天椒仿生捡拾装置及自走式仿生捡拾朝天椒收获机。

背景技术

辣椒中含有丰富的营养元素，譬如，维生素C、β-胡萝卜素、叶酸和抗氧化物质等。因此，辣椒备受广大人民青睐，是人民生活中必不可少的一种蔬菜。辣红素是存在于成熟红辣椒中的一种天然色素，其安全性已得到世界公认，常常被应用于食品着色或工业原料。辣椒作为一种经济作物，在我国新疆、四川、贵州、湖南、山东和河南等省份的种植面积巨大。然而，成熟的辣椒收获机械相对较少，除新疆外，多数省份的辣椒收获依然是人工采摘，劳动强度大，生产效率低，这严重制约了辣椒产业的发展。

辣椒品种较多，常见的有线椒、板椒和朝天椒等。然而，不同的辣椒品种需要不同的辣椒收获机来采收。国外对于辣椒收获机的研究相对较早，技术相对成熟，典型的代表是美国十方国际公司生产的OXBO阿克斯波辣椒收获机。然而，国外的辣椒收获机并不能适应国内的辣椒收获，而且国外的辣椒收获机价格昂贵。因此，需要根据我国的辣椒种植农艺要求，研制适合我国国情的、具有自主知识产权的辣椒收获机。

我国新疆牧神公司已经开发研制了部分辣椒收获机，基本上实现了对线椒和板椒的机械化收获，在辣椒含杂率、破碎率、摘净率、机器稳定性和可靠性等方面还有待提高。然而，应用于朝天椒收获的机械相对较少。目前，对于朝天椒的收获，新疆椒民经常采用割倒茎秆晾晒，然后采用脱离机脱椒。农民需要人工捡拾，抱起朝天椒，喂入到固定不动的脱离机中，这个过程劳动强度大、人工成本高、生产效率低。另外，脱离机的结构简单、功能单一，对于朝天椒和茎秆的脱离效果不好，含杂率较高，辣椒获得率较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种朝天椒仿生捡拾装置及自走式仿生捡拾朝天椒收获机，包括仿生捡拾装置、提升装置、脱离装置、清选装置、传送装置、料箱、机架和行走装置等单元组成，实现了自走、机械捡拾、多级脱离等功能，是一种具有自走式、机械捡拾喂入、脱离清选等功能的朝天椒收获机，提高了朝天椒收获的机械化水平。

本发明的技术方案是：一种朝天椒仿生捡拾装置，仿生捡拾装置包括捡拾手、捡拾带轮、捡拾轴和脱椒板；

所述捡拾轴上沿轴向均匀分布了多个捡拾手，捡拾带轮与捡拾轴的一端连接；每个所述捡拾手均包括捡拾圆盘和捡拾指；每个所述捡拾圆盘的两侧分别对称分布呈圆形阵列布置的多个捡拾指；相邻的两个捡拾手的捡拾指之间具有夹角；所述脱椒板包括脱椒板座和脱椒指，所述脱椒板座安装在机架上、且上端设有多根脱椒指，每根所述脱椒指位于相邻的两个捡拾手与捡拾手之间。

上述方案中，每个所述捡拾圆盘的左侧和右侧各自呈圆形阵列均匀分布了六个捡拾指，相邻的两个捡拾手的捡拾指之间的夹角是30°。

上述方案中，所述捡拾指包括三段直径不同的圆柱，顶端的圆柱直径最小，底部的圆柱直径最大，中间的圆柱直径介于顶端和底部的之间，上端、中间和底部圆柱的长度是相同的。

一种自走式仿生捡拾朝天椒收获机包括所述仿生捡拾装置、提升装置、脱离装置、清选装置、传送装置、料箱、机架和行走装置；

所述仿生捡拾装置、提升装置和脱离装置沿前进方向依次设置在机架上，所述清选装置安装在机架上且位于脱离装置的下方；所述传送装置安装在机架上且位于清选装置的下方；所述料箱安装在机架上且位于传送装置后侧；所述行走装置安装在机架上。

上述方案中，所述提升装置包括提升左带轮、提升下轴、提升右带轮、提升带和提升上轴；

所述提升下轴与提升带的一端连接，提升上轴与提升带的另一端连接；所述提升下轴的两端分别设有带轮。

上述方案中，所述脱离装置包括一级脱离、二级脱离、拨椒装置和脱离传送板；

所述一级脱离和二级脱离并列布置，所述一级脱离的一侧设有喂料口，另一侧设有出料口，所述二级脱离的一侧设有喂料口，另一侧设有出料口；所述一级脱离的出料口与二级脱离的喂料口连通；所述拨椒装置位于一级脱离与二级脱离之间；所述脱离传送板位于一级脱离、二级脱离和拨椒装置的下方。

进一步的，所述一级脱离包括一级右侧外带轮、一级右侧内带轮、一级圆筒筛、一级圆筒、一级脱离轴、一级左侧内带轮和一级左侧外带轮；所述二级脱离包括二级左侧外带轮、二级左侧内带轮、二级圆筒筛、二级圆筒、二级脱离轴和椒秆输送板；

所述一级脱离轴的左端从外到内依次设有一级左侧外带轮和一级左侧内带轮，一级脱离轴的右端从外到内依次设有一级右侧外带轮和一级右侧内带轮；所述一级脱离轴左边设有多个一级直杆，多个一级直杆在一级脱离轴的径向上呈圆形阵列，多个一级直杆在一级脱离轴的轴向上呈线性阵列，一级脱离轴右边设有一级螺旋杆；所述一级脱离轴位于一级圆筒筛内部，一级圆筒筛位于一级圆筒的内侧，一级圆筒筛和一级圆筒安装于机架上；一级圆筒筛和一级圆筒形成的套筒结构的一侧上方沿轴向有喂料口，并在另一侧左边沿轴向有出料口；

所述二级脱离轴的左端从外到内依次设有二级左侧外带轮和二级左侧内带轮，二级脱离轴的左边设有二级螺旋杆，二级脱离轴的右边设有多个二级直杆，多个二级直杆在二级脱离轴的径向呈圆形阵列，多个二级直杆在二级脱离轴的轴向呈线性阵列；二级脱离轴位于二级圆筒筛内部，二级圆筒筛位于二级圆筒内侧；二级圆筒筛和二级圆筒安装于机架上；二级圆筒筛和二级圆筒形成的套筒结构的一侧左边沿轴向有喂料口，并在另一侧右边沿轴向有出料口；所述二级圆筒出料口下端设有椒秆输送板。

进一步的，所述拨椒装置包括拨椒带轮、拨椒轴和多个拨椒直杆；所述拨椒带轮位于拨椒轴的一端，多个拨椒直杆位于拨椒轴上、且位于一级脱离的出料口与二级脱离的喂料口之间；多个拨椒直杆在拨椒轴的径向上呈圆形阵列，多个拨椒直杆在拨椒轴的轴向上呈线性均匀阵列；所述脱离传送板位于拨椒直杆的下方。

上述方案中，所述清选装置包括清选筛、清选传送板、风机和风机带轮；所述清选筛上均匀分布了多个长条形的筛孔，倾斜的清选传送板位于清选筛的下侧，风机位于清选筛和清选传送板间的一侧，风机与风机带轮连接。

上述方案中，所述传送装置包括传送左带轮、传送从动轴、传送带、传送右带轮和传送主动轴；所述传送主动轴的左端设有传送左带轮，传送主动轴的右端是传送右带轮，传送主动轴和传送从动轴穿过传送带，并对传送带进行张紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的仿生捡拾装置是以人手为仿生原型，模仿了人手单个手指的形貌、结构、单手多指组装和双手协同配合的运动姿态，实现了对朝天椒茎秆混合物的机械捡拾，降低了劳动强度，提高了生产效率；本发明所述脱离装置是一级脱离和二级脱离组合的两级脱椒，每级脱离中采用圆筒、圆筒筛、脱离轴、螺旋杆和直杆等协同配合的脱椒方式，并增加了拨椒装置进行辅助，改变了传统脱离机只沿轴向进行一次脱离的方式，多级脱离提高了朝天椒的脱离率，降低了含杂率。

附图说明

图1是本发明一实施方式的自走式仿生捡拾朝天椒收获机立体图。

图2是本发明一实施方式的自走式仿生捡拾朝天椒收获机左视图。

图3是本发明一实施方式的自走式仿生捡拾朝天椒收获机右视图。

图4是本发明一实施方式的仿生捡拾装置立体图。

图5是本发明一实施方式的提升装置立体图。

图6是本发明一实施方式的脱离装置立体图。

图7是本发明一实施方式的一级圆筒筛和一级圆筒结构、组合立体图。

图8是本发明一实施方式的二级圆筒筛和二级圆筒结构、组合立体图。

图9是本发明一实施方式的清选装置立体图。

图10是本发明一实施方式的传送装置立体图。

图11是本发明一实施方式的机架、行走装置和动力源立体图。

图12是本发明一实施方式的行走装置立体图。

图中：1-仿生捡拾装置，101-捡拾手，1011-捡拾圆盘，1012-捡拾指，102-捡拾带轮，103-捡拾轴，104-脱椒板，1041-脱椒板座，1042-脱椒指，2-提升装置，201-提升左带轮，202-提升下轴，203-提升右带轮，204-提升带，205-提升上轴，3-脱离装置，301-一级脱离，3011-一级右侧外带轮，3012-一级右侧内带轮，3013-一级圆筒筛，3014-一级圆筒，3015-一级脱离轴，30151-一级螺旋杆，30152-一级直杆，3016-一级左侧内带轮，3017-一级左侧外带轮，302-二级脱离，3021-二级左侧外带轮，3022-二级左侧内带轮，3023-二级圆筒筛，3024-二级圆筒，3025-二级脱离轴，30251-二级螺旋杆，30252-二级直杆，3026-椒秆输送板，303-拨椒装置，3031-拨椒带轮，3032-拨椒轴，3033-拨椒直杆，304-脱离传送板，4-清选装置，401-清选筛，402-清选传送板，403-风机，404-风机带轮，5-传送装置，501-传送左带轮，502-传送从动轴，503-传送带，504-传送右带轮，505-传送主动轴，6-料箱，7-机架，701-捡拾支撑，702-提升支撑，7021-提升低支撑，7022-提升高支撑，703-脱离与清选支撑，7031-脱离与清选支撑前端，7032-脱离与清选支撑横梁，7033-脱离与清选支撑后端，704-传送支撑，705-行走支撑，706-水平机架，8-行走装置，801-行走左前轮，802-行走前轴，803-行走右前轮，804-行走左后轮，805-行走带轮，806-行走后轴，807-行走右后轮，9-捡拾驱动带，10-风机驱动带，11-脱离连接带，12-脱离驱动带，13-传送驱动带，14-行走驱动带，15-拨椒驱动带，16-提升驱动带，17-动力源，1701-行走驱动轮，1702-传送驱动轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种朝天椒仿生捡拾装置，其特征在于，仿生捡拾装置1包括捡拾手101、捡拾带轮102、捡拾轴103和脱椒板104；所述捡拾轴103上沿轴向均匀分布了多个捡拾手101，捡拾带轮102与捡拾轴103的一端连接；每个所述捡拾手101均包括捡拾圆盘1011和捡拾指1012；每个所述捡拾圆盘1011的两侧分别对称分布呈圆形阵列布置的多个捡拾指1012；相邻的两个捡拾手101的捡拾指1012之间具有夹角；所述脱椒板104包括脱椒板座1041和脱椒指1042，所述脱椒板座1041上端设有多根脱椒指1042，每根所述脱椒指1042位于相邻的两个捡拾手101与捡拾手101之间。根据本实施例优选的，每个所述捡拾圆盘1011的左侧和右侧各自呈圆形阵列均匀分布了六个捡拾指1012，相邻的两个捡拾手101的捡拾指1012之间的夹角是30°。根据本实施例优选的，所述捡拾指1012包括三段直径不同的圆柱，顶端的圆柱直径最小，底部的圆柱直径最大，中间的圆柱直径介于顶端和底部的之间，上端、中间和底部圆柱的长度是相同的。

实施例2

图1所示为所述自走式仿生捡拾朝天椒收获机的一种较佳实施方式，本发明专利所述的上、下、左、右、前、后等是基于该朝天椒收获机的上、下、左、右、前、后来定义的，目的是对该朝天椒收获机的结构、组装和功能等进行论述，但并不限于此。另外，为了表示该朝天椒收获机内部组成或工作原理，拆掉了部分封装机壳。

以下结合图1到图12，对该自走式仿生捡拾朝天椒收获机的具体实施方式进行说明。

所述自走式仿生捡拾朝天椒收获机包括实施例1所述的仿生捡拾装置1、提升装置2、脱离装置3、清选装置4、传送装置5、料箱6、机架7、行走装置8和动力源17，所述仿生捡拾装置1、提升装置2和脱离装置3沿前进方向依次设置在机架7上，所述清选装置4安装在机架7上且位于脱离装置3的下方；所述传送装置5安装在机架7上且位于清选装置4的下方；所述料箱6安装在机架7上且位于传送装置5后侧；所述行走装置8安装在机架7上。所述动力源17分别为仿生捡拾装置1、提升装置2、脱离装置3、清选装置4、传送装置5和行走装置8提供动力。本发明实现了自走、机械捡拾、多级脱离等功能，提高了朝天椒收获的机械化水平。

根据本实施例，优选的，如图11所示，所述机架7包括捡拾支撑701、提升支撑702、脱离与清选支撑703、传送支撑704、行走支撑705和水平机架706。所述水平机架706最前端是捡拾支撑701，其次是提升支撑702，随后是脱离与清选支撑703。前两个传送支撑704位于脱离与清选支撑703前侧，后两个传送支撑704位于脱离与清选支撑703后侧。水平机架706以下是行走支撑705，前两个行走支撑705位于提升支撑702中部，后两个行走支撑705位于脱离与清选支撑703中部。捡拾支撑701、提升支撑702、脱离与清选支撑703、行走支撑705各自的左侧结构和右侧结构是对称的。

如图4所示，所述仿生捡拾装置1包括捡拾手101、捡拾带轮102、捡拾轴103和脱椒板104。所述捡拾轴103上沿轴向均匀分布了多个捡拾手101，每个捡拾手101通过键连接的方式安装于捡拾轴103上，捡拾轴103安装于机架7的捡拾支撑701上，捡拾带轮102采用键连接的方式安装于捡拾轴103上。所述捡拾手101包括捡拾圆盘1011和捡拾指1012，每个捡拾圆盘1011的左侧和右侧各自呈圆形阵列均匀分布了多个捡拾指1012，且左侧和右侧的捡拾指1012是对称的，采用螺栓螺母将捡拾指1012和捡拾圆盘1011连接。优选的，分布了六个捡拾指1012，如图2所示，从左视图来看，相邻的两个捡拾手101的捡拾指1012之间的夹角是30°。捡拾指1012包括三段直径不同的圆柱，顶端的圆柱直径最小，底部的圆柱直径最大，中间的圆柱直径介于顶端和底部的之间，上端、中间和底部圆柱的长度是相同的。所述脱椒板104包括脱椒板座1041和脱椒指1042，所述脱椒板座1041安装在机架7上、且上端设有多根脱椒指1042，每根所述脱椒指1042位于相邻的两个捡拾手101与捡拾手101之间，脱椒指1042采用螺栓螺母连接的方式安装于脱椒板座1041上，脱椒板座1041也采用螺栓螺母连接的方式安装于机架7的水平机架706上。

如图5所示，所述提升装置2包括提升左带轮201、提升下轴202、提升右带轮203、提升带204和提升上轴205。所述提升下轴202的左边是提升左带轮201，提升下轴202的右边是提升右带轮203，提升下轴202和提升上轴205穿过提升带204，并对提升带204进行张紧。提升下轴202安装于提升支撑702的提升低支撑7021上，提升上轴205安装于提升支撑702的提升高支撑7022上。

如图6、7和8所示，所述脱离装置3包括一级脱离301、二级脱离302、拨椒装置303和脱离传送板304。所述一级脱离301包括一级右侧外带轮3011、一级右侧内带轮3012、一级圆筒筛3013、一级圆筒3014、一级脱离轴3015、一级左侧内带轮3016和一级左侧外带轮3017；所述二级脱离302包括二级左侧外带轮3021、二级左侧内带轮3022、二级圆筒筛3023、二级圆筒3024、二级脱离轴3025和椒秆输送板3026；所述拨椒装置303包括拨椒带轮3031、拨椒轴3032和拨椒直杆3033。

所述一级脱离轴3015的左端从外到内依次设有一级左侧外带轮3017和一级左侧内带轮3016，一级脱离轴3015的右端从外到内依次设有一级右侧外带轮3011和一级右侧内带轮3012。所述一级脱离轴3015左边设有多个一级直杆30152，多个一级直杆30152在一级脱离轴3015的径向上呈圆形阵列，多个一级直杆30152在一级脱离轴3015的轴向上呈线性阵列，采用焊接的方式将一级直杆30152焊接到一级脱离轴3015上，一级脱离轴3015右边是一级螺旋杆30151，同样采用焊接的方式将一级螺旋杆30151焊接到一级脱离轴3015上。所述一级脱离轴3015安装于脱离与清选支撑703的脱离与清选支撑前端7031，一级脱离轴3015位于一级圆筒筛3013内部，一级圆筒筛3013上均匀分布了多个长条形的筛孔，一级圆筒筛3013位于一级圆筒3014的内侧，一级圆筒筛3013和一级圆筒3014采用螺栓螺母连接的方式安装于脱离与清选支撑前端7031。优选的，所述一级圆筒筛3013在前上方沿轴向有喂料口，并在左边后方沿轴向有出料口；所述一级圆筒3014在前上方沿轴向有喂料口，并在左边后方沿轴向有出料口，同时在下端沿轴向有出料口。

所述二级脱离轴3025安装于脱离与清选支撑后端7033，二级脱离轴3025的左端从外到内分别是二级左侧外带轮3021和二级左侧内带轮3022，二级脱离轴3025的左边是二级螺旋杆30251，采用焊接的方式将二级螺旋杆30251焊接到二级脱离轴3025上，二级脱离轴3025的右边是二级直杆30252，多个二级直杆30252在二级脱离轴3025的径向上圆形阵列，多个二级直杆30252在二级脱离轴3025的轴向上线性阵列，同样采用焊接的方式将二级直杆30252焊接到二级脱离轴3025上。二级脱离轴3025位于二级圆筒筛3023内部，二级圆筒筛3023上均匀分布了多个长条形的筛孔，二级圆筒筛3023位于二级圆筒3024内侧。二级圆筒筛3023和二级圆筒3024采用螺栓螺母连接的方式安装于脱离与清选支撑后端7033。二级圆筒筛3023在左边前方沿轴向有喂料口，并在右边后下方沿轴向有出料口。二级圆筒3024在左边前方沿轴向有喂料口，并在下端沿轴向有出料口，同时在右边后下方沿轴向有出料口。椒秆输送板3026位于二级圆筒3024右边的下端，采用螺栓螺母连接的方式将椒秆输送板3026与二级圆筒3024连接。

所述拨椒装置303位于一级脱离301和二级脱离302之间，拨椒装置303安装于脱离与清选支撑横梁7032上。拨椒带轮3031位于拨椒轴3032的右端，拨椒直杆3033位于拨椒轴3032的左边。多个拨椒直杆3033在拨椒轴3032的径向上呈圆形阵列，多个拨椒直杆3033在拨椒轴3032的轴向上呈线性均匀阵列。脱离传送板304位于拨椒轴3032左端的下侧，脱离传送板304上均匀分布了多个长条形筛孔，采用螺栓螺母连接的方式将脱离传送板304与一级圆筒3014连接。

如图9所示，所述清选装置4包括清选筛401、清选传送板402、风机403和风机带轮404。所述清选装置4位于脱离装置3下侧，采用螺栓螺母连接的方式将清选装置4安装于脱离与清选支撑703上。所述清选筛401上均匀分布了多个长条形的筛孔，倾斜的清选传送板402位于清选筛401的下侧，风机403位于清选筛401和清选传送板间402的左侧，风机403包括风机带轮404来驱动。

如图10所示，所述传送装置5和动力源17位于清选装置4下侧，传送装置5和动力源17同时位于两个脱离与清选支撑703之间，左侧是传送装置5，右侧是动力源17。传送装置5和动力源17采用螺栓螺母连接的方式安装于水平机架706上。

所述传送装置5包括传送左带轮501、传送从动轴502、传送带503、传送右带轮504和传送主动轴505。所述传送主动轴505的左端是传送左带轮501，传送主动轴505的右端是传送右带轮504，传送主动轴505和传送从动轴502穿过传送带503，并对传送带503进行张紧。所述传送从动轴502安装于前两个传送支撑704，传送主动轴505安装于后两个传送支撑704。所述料箱6位于传送带503后侧，采用螺栓螺母连接的方式安装于后两个传送支撑704。

如图12所示，所述行走装置8包括行走左前轮801、行走前轴802、行走右前轮803、行走左后轮804、行走带轮805、行走后轴806和行走右后轮807。所述行走前轴802的左端是行走左前轮801，行走前轴802的右端是行走右前轮803，行走前轴802安装于前两个行走支撑705。所述行走后轴806的左端是行走左后轮804，行走后轴806的右端是行走右后轮807，行走后轴806安装于后两个行走支撑705，行走带轮805通过键连接的方式安装于行走后轴806。

所述行走驱动带14连接了行走驱动轮1701和行走带轮805，传送驱动带13连接了传送驱动轮1702和传送右带轮504，脱离驱动带12连接了传送左带轮501和二级左侧内带轮3022，脱离连接带11连接了二级左侧外带轮3021和一级左侧外带轮3017，风机驱动带10连接了一级左侧内带轮3016和风机带轮404，拨椒驱动带15连接了一级右侧外带轮3011和拨椒带轮3031，提升驱动带16连接了一级右侧内带轮3012和提升右带轮203，捡拾驱动带9连接了提升左带轮201和捡拾带轮102。

本发明的工程仿生原理：

人的单手主要由多个手指和手掌组装形成，在人类从事生产劳动时每个手指和手掌、左手和右手的协同配合起到了重要作用。人类弯腰捡拾较长的物品时，习惯性地先用一只手捡拾物品的一端，紧接着用另外一只手捡拾物品的另一端，双手协同配合的捡拾方式能够更好地将较长的物品捡起，提高了捡拾效率。

所述仿生捡拾装置1是基于工程仿生原理，采用工程仿生技术，以人手为仿生原型，模仿了单个手指的形貌、结构、单手多指组装和双手协同配合的运动姿态，设计了捡拾手101，并对捡拾手101与捡拾手101之间的组装方式进行排布，提高了该朝天椒收获机的捡拾效果与效率。

人手单个手指可近似看作是圆柱形，除大拇指以外，其余手指由三节指骨组成，且远端指骨相对较细，近端指骨相对较粗。以人手的单个手指为仿生原型，本发明中的捡拾指1012包括三段直径不同的圆柱，顶端的圆柱直径最小，底部的圆柱直径最大，中间的圆柱直径介于顶端和底部的之间，上端、中间和底部圆柱的长度是相同的。在捡拾辣椒茎秆时，捡拾指1012顶端细长和底部较粗的结构容易深入辣椒秸秆内部空隙，这提高了捡拾手101的捡拾量和捡拾稳定性。

以单手手掌为仿生原型，设计了捡拾圆盘1011，模仿人手的多个手指和手掌的组装方式，对多个捡拾指1012进行排布，每个捡拾圆盘1011的左侧和右侧各自呈圆形阵列均匀分布了六个捡拾指1012，且左侧和右侧的捡拾指1012是对称的，采用螺栓螺母将捡拾指1012和捡拾圆盘1011连接组装起来，形成捡拾手101。

以左手和右手在捡拾时协同配合的运动姿态为仿生原型，当左边捡拾手101将长条形茎秆的一端捡起后，随着捡拾轴103的转动，相邻右边的捡拾手101会将长条形茎秆的另一端捡起，这提高了茎秆的捡起率。

本发明专利的传动系统：

一方面，所述动力源17将动力传递给行走驱动轮1701，行走驱动轮1701通过行走驱动带14将动力传递给行走带轮805，行走带轮805驱动行走左后轮804和行走右后轮807转动，实现该朝天椒收获机在地面上的移动。另一方面，动力源17将动力传递给传送驱动轮1702，传送驱动轮1702通过传送驱动带13将动力传递给传送右带轮504，从而将脱离的朝天椒传送到料箱6，同时同轴的传送左带轮501也开始转动。

所述传送左带轮501通过脱离驱动带12将动力传递给二级左侧内带轮3022，实现了二级脱离轴3025的转动功能，从而对辣椒茎秆进行二级脱离302，同时同轴的二级左侧外带轮3021也开始转动。

所述二级左侧外带轮3021通过脱离连接带11将动力传递给一级左侧外带轮3017，实现了一级脱离轴3015的转动功能，从而对辣椒茎秆进行一级脱离301，同时同轴的一级左侧内带轮3016、一级右侧外带轮3011、一级右侧内带轮3012也开始转动。

所述一级左侧内带轮3016通过风机驱动带10将动力传递给风机带轮404，实现了风机403的转动功能，从而清选装置4利用物料悬浮特性对辣椒茎秆混合物进行清选。

所述一级右侧外带轮3011通过拨椒驱动带15将动力传递给拨椒带轮3031，实现了拨椒轴3032的转动功能，从而拨椒装置303可以将一级脱离301输出的辣椒茎秆混合物拨入二级脱离302。

所述一级右侧内带轮3012通过提升驱动带16将动力传递给提升右带轮203，实现了提升下轴202的转动功能，从而提升装置2可以对辣椒茎秆混合物进行提升，同时同轴的提升左带轮201也开始转动。

所述提升左带轮201通过捡拾驱动带9将动力传递给捡拾带轮102，实现了捡拾轴103的转动功能，从而仿生捡拾装置1可以进行捡拾。

本发明专利的工作过程：

启动所述动力源17后，在行走装置8的带动下，该朝天椒收获机开始移动，仿生捡拾装置1将晾晒的朝天椒茎秆混合物进行机械仿生捡拾，转动的捡拾手101将捡起的朝天椒茎秆向后传送，在脱椒板104的作用下，捡起的朝天椒茎秆混合物被从相邻捡拾手101之间的捡拾指1012上拨离下来，紧接着进入提升装置2的下端。

在所述提升装置2的作用下，朝天椒茎秆混合物被提升喂入到脱离装置3。在一级脱离301内部进行朝天椒和茎秆的脱离，在一级圆筒筛3013和转动的一级螺旋杆30151的共同打击、揉搓作用下，朝天椒从茎秆上脱离下来，脱离的朝天椒通过一级圆筒筛3013上的筛孔，穿过一级圆筒3014的下端，落入清选装置4的清选筛401中。在一级螺旋杆30151的作用下，一级脱离301右侧的朝天椒茎秆混合物会被传送到一级脱离301的左侧，在一级直杆30152的作用下，朝天椒茎秆混合物会被从一级脱离301出料口推出。所述拨椒轴3032转动，拨椒直杆3033将脱离传送板304上的朝天椒茎秆混合物喂入二级脱离302。朝天椒茎秆混合物进入二级脱离302后，在二级圆筒筛3023和转动的二级螺旋杆30251的共同打击、揉搓作用下，朝天椒从茎秆上被脱离下来，脱离的朝天椒通过二级圆筒筛3023上的筛孔，穿过二级圆筒3024的下端，落入清选装置4的清选筛401中。在二级螺旋杆30251的作用下，二级脱离302左侧的朝天椒茎秆混合物会被传送到二级脱离302的右侧，在二级直杆30252的作用下，朝天椒茎秆混合物会被从二级脱离302出料口推出。

所述清选装置4的清选筛401中不仅包含朝天椒，还有部分椒叶和茎秆。所述风机403转动，对清选筛401进行吹气，椒叶和茎秆在风力的作用下被吹到收获机的后方，朝天椒则通过清选筛401上的筛孔，落入清选传送板402，在自身重力的作用下，朝天椒沿倾斜的清选传送板402滚动或滑动到传送装置5的传送带503上。在所述传送带503的作用下，收获的朝天椒被输送到收获机后端的料箱6中。

本发明所述自走式仿生捡拾朝天椒收获机的仿生捡拾装置是基于工程仿生原理，采用工程仿生技术，以人手为仿生原型，模仿了单个手指的形貌、结构、单手多指组装和双手协同配合的运动姿态，设计了捡拾手，并对捡拾手与捡拾手之间的组装方式进行排布，提高了该朝天椒收获机的捡拾效果与效率。脱离装置是多级脱离组合进行脱椒，每级脱离中采用圆筒、圆筒筛、脱离轴、螺旋杆和直杆等协同配合的脱椒方式，并增加了拨椒装置进行辅助，改变了传统的脱离方式，提高了朝天椒的脱离率，降低了含杂率。该朝天椒收获机实现了自走、机械仿生捡拾、多级脱离等功能，提高了朝天椒收获的机械化水平。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种朝天椒仿生捡拾装置，其特征在于，仿生捡拾装置(1)包括捡拾手(101)、捡拾带轮(102)、捡拾轴(103)和脱椒板(104)；

所述捡拾轴(103)上沿轴向均匀分布了多个捡拾手(101)，捡拾带轮(102)与捡拾轴(103)的一端连接；每个所述捡拾手(101)均包括捡拾圆盘(1011)和捡拾指(1012)；每个所述捡拾圆盘(1011)的两侧分别对称分布呈圆形阵列布置的多个捡拾指(1012)；相邻的两个捡拾手(101)的捡拾指(1012)之间具有夹角；所述脱椒板(104)包括脱椒板座(1041)和脱椒指(1042)，所述脱椒板座(1041)上端设有多根脱椒指(1042)，每根所述脱椒指(1042)位于相邻的两个捡拾手(101)与捡拾手(101)之间。

2.根据权利要求1所述的朝天椒仿生捡拾装置，其特征在于，每个所述捡拾圆盘(1011)的左侧和右侧各自呈圆形阵列均匀分布了六个捡拾指(1012)，相邻的两个捡拾手(101)的捡拾指(1012)之间的夹角是30°。

3.根据权利要求1所述的朝天椒仿生捡拾装置，其特征在于，所述捡拾指(1012)包括三段直径不同的圆柱，顶端的圆柱直径最小，底部的圆柱直径最大，中间的圆柱直径介于顶端和底部的之间，上端、中间和底部圆柱的长度是相同的。

4.一种自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的仿生捡拾装置(1)、提升装置(2)、脱离装置(3)、清选装置(4)、传送装置(5)、料箱(6)、机架(7)和行走装置(8)；

所述仿生捡拾装置(1)、提升装置(2)和脱离装置(3)沿前进方向依次设置在机架(7)上，所述清选装置(4)安装在机架(7)上且位于脱离装置(3)的下方；所述传送装置(5)安装在机架(7)上且位于清选装置(4)的下方；所述料箱(6)安装在机架(7)上且位于传送装置(5)后侧；所述机架(7)安装在行走装置(8)上。

5.根据权利要求4所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述提升装置(2)包括提升左带轮(201)、提升下轴(202)、提升右带轮(203)、提升带(204)和提升上轴(205)；

所述提升下轴(202)与提升带(204)的一端连接，提升上轴(205)与提升带(204)的另一端连接；所述提升下轴(202)的两端分别设有带轮。

6.根据权利要求4所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述脱离装置(3)包括一级脱离(301)、二级脱离(302)、拨椒装置(303)和脱离传送板(304)；

所述一级脱离(301)和二级脱离(302)并列布置，所述一级脱离(301)的一侧设有喂料口，另一侧设有出料口，所述二级脱离(302)的一侧设有喂料口，另一侧设有出料口；所述一级脱离(301)的出料口与二级脱离(302)的喂料口连通；所述拨椒装置(303)位于一级脱离(301)与二级脱离(302)之间；所述脱离传送板(304)位于一级脱离(301)、二级脱离(302)和拨椒装置(303)的下方。

7.根据权利要求6所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述一级脱离(301)包括一级右侧外带轮(3011)、一级右侧内带轮(3012)、一级圆筒筛(3013)、一级圆筒(3014)、一级脱离轴(3015)、一级左侧内带轮(3016)和一级左侧外带轮(3017)；所述二级脱离(302)包括二级左侧外带轮(3021)、二级左侧内带轮(3022)、二级圆筒筛(3023)、二级圆筒(3024)、二级脱离轴(3025)和椒秆输送板(3026)；

所述一级脱离轴(3015)的左端从外到内依次设有一级左侧外带轮(3017)和一级左侧内带轮(3016)，一级脱离轴(3015)的右端从外到内依次设有一级右侧外带轮(3011)和一级右侧内带轮(3012)；所述一级脱离轴(3015)左边设有多个一级直杆(30152)，多个一级直杆(30152)在一级脱离轴(3015)的径向上呈圆形阵列，多个一级直杆(30152)在一级脱离轴(3015)的轴向上呈线性阵列，一级脱离轴(3015)右边设有一级螺旋杆(30151)；所述一级脱离轴(3015)位于一级圆筒筛(3013)内部，一级圆筒筛(3013)位于一级圆筒(3014)的内侧，一级圆筒筛(3013)和一级圆筒(3014)安装于机架(7)上；一级圆筒筛(3013)和一级圆筒(3014)形成的套筒结构的一侧上方沿轴向有喂料口，并在另一侧左边沿轴向有出料口；

所述二级脱离轴(3025)的左端从外到内依次设有二级左侧外带轮(3021)和二级左侧内带轮(3022)，二级脱离轴(3025)的左边设有二级螺旋杆(30251)，二级脱离轴(3025)的右边设有多个二级直杆(30252)，多个二级直杆(30252)在二级脱离轴(3025)的径向呈圆形阵列，多个二级直杆(30252)在二级脱离轴(3025)的轴向呈线性阵列；二级脱离轴(3025)位于二级圆筒筛(3023)内部，二级圆筒筛(3023)位于二级圆筒(3024)内侧；二级圆筒筛(3023)和二级圆筒(3024)安装于机架(7)上；二级圆筒筛(3023)和二级圆筒(3024)形成的套筒结构的一侧左边沿轴向有喂料口，并在另一侧右边沿轴向有出料口；所述二级圆筒(3024)出料口下端设有椒秆输送板(3026)。

8.根据权利要求6所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述拨椒装置(303)包括拨椒带轮(3031)、拨椒轴(3032)和多个拨椒直杆(3033)；

所述拨椒带轮(3031)位于拨椒轴(3032)的一端，多个拨椒直杆(3033)位于拨椒轴(3032)上、且位于一级脱离(301)的出料口与二级脱离(302)的喂料口之间；多个拨椒直杆(3033)在拨椒轴(3032)的径向上呈圆形阵列，多个拨椒直杆(3033)在拨椒轴(3032)的轴向上呈线性均匀阵列；所述脱离传送板(304)位于拨椒直杆(3033)的下方。

9.根据权利要求4所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述清选装置(4)包括清选筛(401)、清选传送板(402)、风机(403)和风机带轮(404)；

所述清选筛(401)上均匀分布了多个长条形的筛孔，倾斜的清选传送板(402)位于清选筛(401)的下侧，风机(403)位于清选筛(401)和清选传送板间(402)的一侧，风机(403)与风机带轮(404)连接。

10.根据权利要求4所述的自走式仿生捡拾朝天椒收获机，其特征在于，所述传送装置(5)包括传送左带轮(501)、传送从动轴(502)、传送带(503)、传送右带轮(504)和传送主动轴(505)；

所述传送主动轴(505)的左端设有传送左带轮(501)，传送主动轴(505)的右端是传送右带轮(504)，传送主动轴(505)和传送从动轴(502)穿过传送带(503)，并对传送带(503)进行张紧。

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