CN114747366B - 一种林果采摘夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种林果采摘夹持机构，包括固定座、夹持组件以及驱动机构；固定座活动设置；夹持组件包括设于固定座的夹爪和抓手，夹爪活动设于固定座的底端，用以能够靠近并夹持树干，抓手活动设于固定座的顶端，用以能够靠近并压持树枝；驱动机构包括采摘驱动组件，采摘驱动组件具有一可沿横向活动的采摘驱动部，采摘驱动部传动连接于固定座，用以驱动固定座沿横向往复活动，在本发明的技术方案中，通过设计多级辅助协同工作的夹持组件来夹持树枝和树干，提高林果采摘夹持机构的实用性；同时，采摘驱动组件直接驱动固定座，简化采摘驱动组件的结构，从而提高采摘驱动组件的稳定性，进而提高所述林果采摘夹持机构的稳定性、降低制作成本。

Description

一种林果采摘夹持机构

技术领域

本发明涉及林果采摘技术领域，尤其是一种林果采摘夹持机构。

背景技术

现有林果采摘设备主要以一体化采摘、整体式采摘、移动式采摘平台为主，现有的林果类采摘夹持机构主要包括以下几种类型：

1)动力输出结构复杂；都是通过拖拉机作为动力来源为采摘加持机构提供动力，导致其需要使用复杂的结构来实现动力的输出工作，复杂的结构就会使设备整体的稳定性下降。

2)性价比低；则需要完整的一套动力、控制、操作等系统为其采摘加持机构提供稳定的动力来源，弊端会使设备整体造价过高，性价比降低。

3)夹持机构单一；大多是以某一类林果树为研究对象设计开发，其夹持部位设计过于简单，无法实现对多类型树干的夹持或对多支树干的同时夹持。

由上述内容可知，现有的林果采摘机构，不仅夹持机构单一，无法实现对多枝干同时夹持，而且动力输出部分结构复杂，从而导致成本过高，机构结构稳定性下降。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种林果采摘夹持机构，旨在解决现有的林果采摘机构不仅夹持机构单一，无法实现对多枝干同时夹持，而且动力输出部分结构复杂，从而导致成本过高，机构结构稳定性下降的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种林果采摘夹持机构，包括：

固定座，活动设置；

夹持组件，包括设于所述固定座的夹爪和抓手，所述夹爪活动设于所述固定座的底端，用以能够靠近并夹持树干，所述抓手活动设于所述固定座的顶端，用以能够靠近并压持树枝；以及，

驱动机构，包括采摘驱动组件，所述采摘驱动组件具有一可沿横向活动的采摘驱动部，所述采摘驱动部传动连接于所述固定座，用以驱动所述固定座沿横向往复活动。

可选地，所述抓手包括一级抓手以及二级抓手，所述一级抓手沿横向活动设于所述固定座的顶端，用以能够靠近并聚拢树枝，所述二级抓手设于所述一级抓手，所述二级抓手具有用以靠近树枝的压持端、且可上下转动设置，以使得所述压持端能够向下转动至压持树枝；

所述驱动机构还包括抓手驱动组件，所述抓手驱动组件具有一可沿横向活动的抓手驱动部，以在其活动行程上驱动所述一级抓手沿横向活动靠近树枝、以及所述二级抓手的压持端向下转动压持树枝。

可选地，所述抓手驱动组件包括：

一级驱动件，设于所述固定座，具有可沿横向活动的一级驱动部，所述一级驱动部驱动连接所述一级抓手；以及，

二级驱动件，设于所述一级抓手，具有可沿横向活动的二级驱动部，所述二级驱动部驱动连接所述二级抓手的中部；

其中，所述抓手驱动部包括所述一级驱动部和所述二级驱动部。

可选地，所述一级驱动件包括一级推杆，所述一级推杆包括设于所述固定座的一级推杆座、以及沿横向活动设于所述一级推杆座的一级活动杆，所述一级活动杆的自由端驱动连接所述一级抓手，其中，所述一级驱动部包括所述一级活动杆；和/或，

所述二级驱动件包括二级推杆，所述二级推杆包括设于所述一级抓手的二级推杆座、以及沿横向活动设于所述二级推杆座的二级活动杆，所述二级活动杆的自由端驱动连接所述二级抓手的中部，其中，所述二级驱动部包括所述二级活动杆。

可选地，所述夹爪包括设于所述固定座、且可沿横向活动的两个夹块，所述两个夹块在纵向上限定出一夹持槽，至少一个所述夹块在纵向上可活动设置，以使得所述夹持槽的宽度可调节，用以能够调节至夹持树干。

可选地，所述林果采摘夹持机构还包括角度调节块，所述角度调节块设于所述固定座的底端、且可沿水平向转动；

其中，所述两个夹块设于所述角度调节块。

可选地，所述林果采摘夹持机构还包括设于所述固定座的缓冲垫，所述缓冲垫的缓冲侧用以朝向树干设置。

可选地，所述采摘驱动组件包括：

驱动电机，具有一输出轴；以及，

传动组件，传动连接所述输出轴和所述固定座。

可选地，所述输出轴沿上下向设置；

所述传动组件包括曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括驱动杆、铰接杆以及滑块，所述驱动杆水平设置，所述铰接杆水平设置、且其两端分别与所述驱动杆的一端以及所述滑块的一端铰接，所述滑块沿横向设置、且可沿横向活动，其另一端连接所述固定座；

其中，所述输出轴驱动连接所述驱动杆的另一端。

可选地，所述林果采摘夹持机构还包括壳体，所述壳体内设有安装腔，所述安装腔在横向上的一侧壁设有连通所述安装腔的导向槽；

其中，所述驱动电机设于所述壳体外侧，且其输出轴伸入所述安装腔内；

所述驱动杆设于所述安装腔的底壁，且其一端与所述输出轴连接；

所述滑块具有相对设置的滑动端和连接端，所述连接端与所述固定座连接，所述滑动端沿横向活动设于所述导向槽。

本发明的技术方案中，所述固定座活动设置，所述夹爪和所述抓手均活动设于所述固定座，在采摘林果时，所述夹爪活动靠近并夹持树干，所述抓手活动靠近并压持树枝，此时，所述采摘驱动组件带动所述固定座沿横向进行往复运动，迫使果实脱离果柄，完成采摘；也就是说，通过设计多级辅助协同工作的夹持组件来夹持树枝和树干，使得所述林果采摘夹持机构可以应用于多类型果树上，解决现有的夹持机构使用场景单一的问题；同时，设置所述固定座，以使所述采摘驱动组件直接驱动所述固定座，简化所述采摘驱动组件的结构，从而提高所述采摘驱动组件的稳定性，进而提高所述林果采摘夹持机构的稳定性、降低制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的林果采摘夹持机构一实施例的结构示意图；

图2为图1中的夹持组件的结构示意图；

图3为图1中的采摘驱动组件的结构示意图；

图4为图1中的采摘驱动组件的装配示意图。

本发明提供的实施例附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	固定座	35	一级推杆
2	夹持组件	36	二级推杆
				21	夹爪	4	角度调节块
22	一级抓手	5	缓冲垫
				23	二级抓手	6	壳体
3	驱动机构	61	安装腔
				31	驱动电机	7	电机固定块
32	驱动杆	F1	横向
				33	铰接杆	F2	纵向
34	滑块	200	树枝

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

现有林果采摘设备主要以一体化采摘、整体式采摘、移动式采摘平台为主，现有的现有的林果采摘机构，不仅夹持机构单一，无法实现对多枝干同时夹持，而且动力输出部分结构复杂，从而导致成本过高，机构结构稳定性下降。

鉴于此，本发明提供一种林果采摘夹持机构。图1至图4为本发明提供的林果采摘夹持机构的具体实施例。

请参阅图1，所述林果采摘夹持机构包括固定座1、夹持组件2以及驱动机构3；所述固定座1活动设置；所述夹持组件2包括设于所述固定座1的夹爪21和抓手，所述夹爪21活动设于所述固定座1的底端，用以能够靠近并夹持树干，所述抓手活动设于所述固定座1的顶端，用以能够靠近并压持树枝；所述驱动机构3包括采摘驱动组件，所述采摘驱动组件具有一可沿横向F1活动的采摘驱动部，所述采摘驱动部传动连接于所述固定座1，用以驱动所述固定座1沿横向F1往复活动。

本发明的技术方案中，所述固定座1活动设置，所述夹爪21和所述抓手均活动设于所述固定座1，在采摘林果时，所述夹爪21活动靠近并夹持树干，所述抓手活动靠近并压持树枝，此时，所述采摘驱动组件带动所述固定座1沿横向F1进行往复运动，迫使果实脱离果柄，完成采摘；也就是说，通过设计多级辅助协同工作的夹持组件2来夹持树枝和树干，使得所述林果采摘夹持机构可以应用于多类型果树上，解决现有的夹持机构使用场景单一的问题；同时，设置所述固定座1，以使所述采摘驱动组件直接驱动所述固定座1，简化所述采摘驱动组件的结构，从而提高所述采摘驱动组件的稳定性，进而提高所述林果采摘夹持机构的稳定性以及制作成本。

具体地，所述抓手包括一级抓手22以及二级抓手23，所述一级抓手22沿横向F1活动设于所述固定座1的顶端，用以能够靠近并聚拢树枝，所述二级抓手23设于所述一级抓手22，所述二级抓手23具有用以靠近树枝的压持端、且可上下转动设置，以使得所述压持端能够向下转动至压持树枝；所述驱动机构3还包括抓手驱动组件，所述抓手驱动组件具有一可沿横向F1活动的抓手驱动部，以在其活动行程上驱动所述一级抓手22沿横向F1活动靠近树枝、以及所述二级抓手23的压持端向下转动压持树枝；通过将所述抓手设置为多级抓手来压持树枝，不仅能提高所述夹持组件2的稳定性，而且使得所述夹持组件2能适用于多种类型的果树，从而提高所述夹持组件2的实用性。

更具体地，所述抓手驱动组件包括一级驱动件以及二级驱动件；所述一级驱动件设于所述固定座1，具有可沿横向F1活动的一级驱动部，所述一级驱动部驱动连接所述一级抓手22；所述二级驱动件设于所述一级抓手22，具有可沿横向F1活动的二级驱动部，所述二级驱动部驱动连接所述二级抓手23的中部；其中，所述抓手驱动部包括所述一级驱动部和所述二级驱动部；在采摘过程中，所述一级驱动部驱动所述一级抓手22对不规则生长的树枝进行包垄和聚拢，使树枝能够进入到所述二级抓手23的受力位置，再通过所述二级驱动部驱动所述二级抓手23沿向下转动进行聚拢和压持，以将树枝压持至无法在所述二级抓手23中活动，随后，所述采摘驱动组件带动所述固定座1做往复运动，从而使得果实与枝干分离，进而达到采摘目的。

需要说明的是，所述夹持组件2可以对直径在10mm-50mm范围内的果树枝干或灌木类果树的质感进行夹持；如此，使得所述林果采摘夹持机构可以应用于多类型果树上，解决现有的夹持机构使用场景单一的问题。

在本发明中，请参阅图2，所述一级驱动件包括一级推杆35，所述一级推杆35包括设于所述固定座1的一级推杆座、以及沿横向F1活动设于所述一级推杆座的一级活动杆，所述一级活动杆的自由端驱动连接所述一级抓手22，其中，所述一级驱动部包括所述一级活动杆；通过设置所述一级推杆35，使得所述一级活动杆能够驱动所述一级抓手22沿横向F1活动，不仅实现对所述一级抓手22的驱动，而且使得所述一级抓手22的移动位置更加精确。

在本发明中，所述二级驱动件包括二级推杆36，所述二级推杆36包括设于所述一级抓手22的二级推杆座、以及沿横向F1活动设于所述二级推杆座的二级活动杆，所述二级活动杆的自由端驱动连接所述二级抓手23的中部，其中，所述二级驱动部包括所述二级活动杆；通过设置所述二级推杆36，使得所述二级活动杆能够驱动所述二级抓手23沿横向F1活动，不仅实现对所述二级抓手23的驱动，而且使得所述二级抓手23的移动位置更加精确，从而提高压持的稳定性。

需要说明的是，上述两个技术特征，可以择一设置，也可以同时设置，具体地，在本实施例中，上述两个技术特征同时设置，也即，所述一级驱动件包括一级推杆35，所述一级推杆35包括设于所述固定座1的一级推杆座、以及沿横向F1活动设于所述一级推杆座的一级活动杆，所述一级活动杆的自由端驱动连接所述一级抓手22，其中，所述一级驱动部包括所述一级活动杆；所述二级驱动件包括二级推杆36，所述二级推杆36包括设于所述一级抓手22的二级推杆座、以及沿横向F1活动设于所述二级推杆座的二级活动杆，所述二级活动杆的自由端驱动连接所述二级抓手23的中部，其中，所述二级驱动部包括所述二级活动杆；如此设置，不仅实现对所述一级抓手22和所述二级抓手23的驱动，而且使得所述一级抓手22和所述二级抓手23的移动位置更加精确，从而提高压持的稳定性。

具体地，所述林果采摘夹持机构包括一级座体和二级座体，所述一级座体设于所述固定座1，所述二级座体设于所述一级抓手22的的上端面，所述一级推杆35的一级推杆座固定于所述一级座体，其一级活动杆连接所述一级抓手22；所述二级推杆36的二级推杆座固定于所述二级座体，其二级活动杆连接所述二级抓手23；如此设置，使得所述抓手的活动更加稳定，从而使得所述夹持组件2更加稳定。

在本发明中，所述夹爪21包括设于所述固定座1、且可沿横向F1活动的两个夹块，所述两个夹块在纵向F2上限定出一夹持槽，至少一个所述夹块在纵向F2上可活动设置，以使得所述夹持槽的宽度可调节，用以能够调节至夹持树干；需要说明的是，对于树干直径不相同的果树，可以通过调整所述夹持槽的宽度来完成夹持，通过夹持所述树干、并带动所述固定座1进行往复运动，使得果实与枝干分离，进而达到采摘目的。

需要说明的是，在实际采摘过程中，所述果树的树干大多与竖直方向呈一定角度设置，在本发明中，所述林果采摘夹持机构还包括角度调节块4，所述角度调节块4设于所述固定座1的底端、且可沿水平向转动；其中，所述两个夹块设于所述角度调节块4；通过所述角度调节块4调节所述两个夹块在水平向上的旋转角度，以适应不同生长状态的果树，使得所述林果采摘夹持机构可以应用于不同生长状态的果树。

为避免夹持过程中，所述夹持组件2因与树干或者树枝碰撞而出现损伤，所述林果采摘夹持机构还包括设于所述固定座1的缓冲垫5，所述缓冲垫5的缓冲侧用以朝向树干设置；通过设置所述缓冲垫5，缓冲所述林果采摘夹持机构与树干之间的冲击力，从而保护所述林果采摘夹持机构不受损伤，进而延长所述林果采摘夹持机构的使用寿命。

需要说明的是，所述夹爪21包括两个夹块，所述两个夹块设于所述固定座1的底端，且朝向树干的一侧设置，所述两个夹块在纵向F2上限定出一夹持槽，所述缓冲垫5在朝向所述树干的一侧上突出所述夹持槽的底壁设置；如此设置，在夹持过程中，所述缓冲垫5能够缓冲所述夹爪21与树干之间的冲击力，从而保护所述夹爪21不受损伤，从而延长所述夹爪21的使用寿命。

请参阅图3，在本发明中，所述采摘驱动组件包括驱动电机31以及传动组件；所述驱动电机31具有一输出轴；所述传动组件传动连接所述输出轴和所述固定座1；如此设置，简化所述采摘驱动组件的结构，从而提高所述采摘驱动组件的稳定性，进而提高所述林果采摘夹持机构的稳定性以及制作成本。

需要说明的是，在现有技术中，偏心块结构是林果采摘机构中最常用的动力单元，而设置偏心块结构为果木振动提供动力，会使得采摘机构的动力输出结构较为复杂，不仅增加制作成本，而且降低采摘机构的稳定性；在本发明中，请进一步参阅图3，所述输出轴沿上下向设置；所述传动组件包括曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括驱动杆32、铰接杆33以及滑块34，所述驱动杆32水平设置，所述铰接杆33水平设置、且其两端分别与所述驱动杆32的一端以及所述滑块34的一端铰接，所述滑块34沿横向F1设置、且可沿横向F1活动，其另一端连接所述固定座1；其中，所述输出轴驱动连接所述驱动杆32的另一端；通过设置所述曲柄滑块机构，将所述输出轴的转动转化为所述滑块34沿横向F1的直线活动，从而实现对所述固定座1的驱动；使用所述曲柄滑块机构代替现有技术中的偏心块，从而降低所述采摘驱动组件的复杂性，进而降低所述林果采摘夹持机构的制作成本，提高所述林果采摘夹持机构的稳定性。

具体地，请参阅图3和图4，所述林果采摘夹持机构还包括壳体6，所述壳体6内设有安装腔61，所述安装腔61在横向F1上的一侧壁设有连通所述安装腔61的导向槽；其中，所述驱动电机31设于所述壳体6外侧，且其输出轴伸入所述安装腔61内；所述驱动杆32设于所述安装腔61的底壁，且其一端与所述输出轴连接；所述滑块34具有相对设置的滑动端和连接端，所述连接端与所述固定座1连接，所述滑动端沿横向F1活动设于所述导向槽；需要说明的是，通过设置所述壳体6，使得所述采摘驱动组件能够得到较好的遮挡，避免所述采摘驱动组件被树枝损伤，从而延长所述采摘驱动组件的使用寿命；同时，在所述壳体6上设置所述导向槽，一方面不仅能使所述滑块34伸出所述安装腔61，以驱动所述固定座1；另一方面，所述导向槽能对所述滑块34起导向作用，从而提高所述滑块34滑动的稳定性，进而提高所述采摘驱动组件的稳定性。

更具体地，本发明对所述滑块34的具体形式不做限制，所述滑块34可以是方形，也可以是圆柱形；在本实施例中，所述滑块34设置为圆柱形，如此设置，使得所述滑块34在所述导向槽中的活动更加顺畅。

更具体地，所述采摘驱动组件还包括设于所述壳体6底部的电机固定块7，所述电机固定块7的底部开设有避让孔；其中，所述驱动电机31设于所述电机固定块7的底部，且其输出轴自所述避让孔处伸入所述安装腔61内；如此设置，使得所述驱动电机31的安装更加稳定，进一步提高所述采摘驱动组件的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种林果采摘夹持机构，其特征在于，包括：

固定座，活动设置；

夹持组件，包括设于所述固定座的夹爪和抓手，所述夹爪活动设于所述固定座的底端，用以能够靠近并夹持树干，所述抓手活动设于所述固定座的顶端，用以能够靠近并压持树枝；以及，

驱动机构，包括采摘驱动组件，所述采摘驱动组件具有一可沿横向活动的采摘驱动部，所述采摘驱动部传动连接于所述固定座，用以驱动所述固定座沿横向往复活动；

所述抓手包括一级抓手以及二级抓手，所述一级抓手沿横向活动设于所述固定座的顶端，用以能够靠近并聚拢树枝，所述二级抓手设于所述一级抓手，所述二级抓手具有用以靠近树枝的压持端、且可上下转动设置，以使得所述压持端能够向下转动至压持树枝；

所述驱动机构还包括抓手驱动组件，所述抓手驱动组件具有一可沿横向活动的抓手驱动部，以在其活动行程上驱动所述一级抓手沿横向活动靠近树枝、以及所述二级抓手的压持端向下转动压持树枝；

所述抓手驱动组件包括：

一级驱动件，设于所述固定座上，具有可沿横向活动的一级驱动部，所述一级驱动部驱动连接所述一级抓手；以及，

二级驱动件，设于所述一级抓手上，具有可沿横向活动的二级驱动部，所述二级驱动部驱动连接所述二级抓手的中部；

其中，所述抓手驱动部包括所述一级驱动部和所述二级驱动部；

所述一级驱动件包括一级推杆，所述一级推杆包括设于所述固定座的一级推杆座、以及沿横向活动设于所述一级推杆座的一级活动杆，所述一级活动杆的自由端驱动连接所述一级抓手，其中，所述一级驱动部包括所述一级活动杆；

所述二级驱动件包括二级推杆，所述二级推杆包括设于所述一级抓手的二级推杆座、以及沿横向活动设于所述二级推杆座的二级活动杆，所述二级活动杆的自由端驱动连接所述二级抓手的中部，其中，所述二级驱动部包括所述二级活动杆；

所述夹爪包括设于所述固定座、且可沿横向活动的两个夹块，所述两个夹块在纵向上限定出一夹持槽，至少一个所述夹块在纵向上可活动设置，以使得所述夹持槽的宽度可调节，用以能够调节至夹持树干；

所述林果采摘夹持机构还包括角度调节块，所述角度调节块设于所述固定座的底端、且可沿水平向转动；

其中，所述两个夹块设于所述角度调节块。

2.根据权利要求1所述的林果采摘夹持机构，其特征在于，所述林果采摘夹持机构还包括设于所述固定座的缓冲垫，所述缓冲垫的缓冲侧用以朝向树干设置。

3.根据权利要求1所述的林果采摘夹持机构，其特征在于，所述采摘驱动组件包括：

驱动电机，具有一输出轴；以及，

传动组件，传动连接所述输出轴和所述固定座。

4.根据权利要求3所述的林果采摘夹持机构，其特征在于，所述输出轴沿上下向设置；

所述传动组件包括曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括驱动杆、铰接杆以及滑块，所述驱动杆水平设置，所述铰接杆水平设置、且其两端分别与所述驱动杆的一端以及所述滑块的一端铰接，所述滑块沿横向设置、且可沿横向活动，其另一端连接所述固定座；

其中，所述输出轴驱动连接所述驱动杆的另一端。

5.根据权利要求4所述的林果采摘夹持机构，其特征在于，所述林果采摘夹持机构还包括壳体，所述壳体内设有安装腔，所述安装腔在横向上的一侧壁设有连通所述安装腔的导向槽；

其中，所述驱动电机设于所述壳体外侧，且其输出轴伸入所述安装腔内；

所述驱动杆设于所述安装腔的底壁，且其一端与所述输出轴连接；

所述滑块具有相对设置的滑动端和连接端，所述连接端与所述固定座连接，所述滑动端沿横向活动设于所述导向槽。

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