CN114847004B - 一种智能型酿酒葡萄果实收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，包括：无人越野车、行驶摄像装置、三维移动平台、识别摄像装置、抽吸管、抽风机、蓄电池及控制器，本发明替代传统人工采摘分离酿酒葡萄，通过无人越野车和识别摄像装置行驶在葡萄田上并自动识别定位酿酒葡萄位置，三维移动平台将抽吸管的抽吸口靠近酿酒葡萄，抽吸口在抽风机的负压下直接将酿酒葡萄从枝条上分离出，提高酿酒葡萄采摘、分离效率，以保证在酿酒葡萄具有最佳品质时完成采摘和分离。

Description

一种智能型酿酒葡萄果实收集装置

技术领域

本发明涉及农业采摘设备技术领域，特别涉及一种智能型酿酒葡萄果实收集装置。

背景技术

酿酒葡萄是葡萄酒的原材料，需要在酿酒葡萄成熟期时快速采摘，以保证葡萄酒的口感。

而目前酿酒葡萄果实采收仍采用人工采摘的方式，投入劳力约占整个葡萄生产过程所有劳力的40～50％，费用占比高达生产期间总人工费用的50％，是一项季节性强、劳动与资金密集型的工作。同时，，酿酒葡萄无序生于枝条之间，人工采收效率低，劳动强度大，采收期劳动力紧张，很难在最佳酿酒葡萄品质时完成采收。

因此，如何提供一种智能型酿酒葡萄收集装置替换人工，直接收集酿酒葡萄果实，减少后序的分离工作是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，解决现有酿酒葡萄采摘效率低、劳动强度大且很难在最佳酿酒品质时完成葡萄的采摘和分离工作的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，包括：无人越野车、行驶摄像装置、三维移动平台、识别摄像装置、抽吸管、抽风机、蓄电池及控制器，

所述无人越野车的内部设有收集腔体，所述收集腔体的侧腔壁开设有酿酒葡萄进口，所述收集腔体的侧腔壁对应所述酿酒葡萄进口处安装有电磁阀门，所述无人越野车对应其行驶方向的后端面开设有酿酒葡萄出口，所述酿酒葡萄出口处安装有重力门；所述行驶摄像装置对应安装在所述无人越野车行驶方向的前端；所述三维移动平台固定在所述无人越野车的顶面；所述识别摄像装置固定在所述三维移动平台上；

所述抽吸管一端的抽吸口固定在所述三维移动平台上，另一端的出料口穿过所述无人越野车的顶面与所述酿酒葡萄进口连通；所述抽风机和所述蓄电池对应所述收集腔体的外部固定在所述无人越野车的内部，所述抽风机的抽风口连通在所述抽吸管靠近其出料口的侧壁；所述控制器分别与所述无人越野车、所述行驶摄像装置、所述电磁阀门、所述三维移动平台、所述识别摄像装置、所述抽风机和所述蓄电池电性连接。

本发明的有益效果是：替代传统人工采摘分离酿酒葡萄，通过无人越野车和识别摄像装置行驶在葡萄田上并自动识别定位酿酒葡萄位置，三维移动平台将抽吸管的抽吸口靠近酿酒葡萄，抽吸口在抽风机的负压下直接将酿酒葡萄从枝条上分离出，提高酿酒葡萄采摘、分离效率，以保证在酿酒葡萄具有最佳品质时完成采摘和分离。

酿酒葡萄采摘、分离过程说明：

S1、控制器根据行驶摄像装置的信号控制无人越野车在酿酒葡萄田上行驶；

S2、安装在三维移动平台上的识别摄像装置，自动捕捉并定位酿酒葡萄悬吊位置，控制器暂定无人无人越野车行进，并控制三维移动平台携带抽吸管一端的抽吸口靠近酿酒葡萄；

S3、此刻开启抽风机并取消电磁阀门的磁性，电磁阀门打开，酿酒葡萄在抽风机吸力作用下将酿酒葡萄从枝条上吸走，通过抽吸管进入无人越野车的收集腔体内，抽吸完成后，关闭抽风机和电磁阀门；

S4、重复S1、S2和S3。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括网板，所述网板固定在所述抽吸管一端的抽吸口内部，所述网板的网孔直径为2cm-2.5cm。

采用上述进一步的有益效果是:网板的网孔可以避免将酿酒葡萄的枝条吸入抽吸管内。

进一步，还包括扩风筒，所述扩风筒一端的直径大于其另一端的直径，所述扩风筒的小直径端套固在所述抽吸管一端抽吸口的外周侧。

采用上述进一步的有益效果是:扩风筒可以提高抽吸管的抽吸效率。

进一步，还包括开启弹簧，所述电磁阀门的一端对应所述酿酒葡萄进口的上方铰接在所述收集腔体的侧腔壁上，所述电磁阀门的另一端对应所述酿酒葡萄进口的下方磁性吸附在所述收集腔体的侧腔壁上；所述开启弹簧的一端固定在所述收集腔体的内顶腔壁上，另一端与所述电磁阀门的下端固定连接，以在所述电磁阀门失去磁性后打开所述电磁阀门。

采用上述进一步的有益效果是:开启弹簧在电磁阀门处于关闭状态时为拉伸状态，当控制器切断电磁阀门的电流时，开启弹簧自然收缩可以辅助开启电磁阀门，避免酿酒葡萄与电磁阀门磕碰。

进一步，所述无人越野车包括车箱、前电机、后电机、两个前转轮、两个后转轮及两条履带，所述收集腔体设在所述车箱内部；所述前电机和所述后电机对应所述收集腔体的外部分别固定在所述车箱行进方向的内前端和内后端且其两端的输出轴均穿出所述车箱的两侧壁；两个所述前转轮分别传动连接在所述前电机两端的输出轴上；两个所述后转轮分别传动连接在所述后电机两端的输出轴上；两条所述履带分别置于所述车箱的两侧且传动连接在相对布置的所述前转轮和所述后转轮上。

采用上述进一步的有益效果是：采用履带行驶在酿酒葡萄田上，可以提高无人越野车的越障能力。

进一步，所述收集腔体对应的腔底面自所述车箱行驶方向的前端向其行驶方向的后端倾斜向下。

采用上述进一步的有益效果是：进入收集腔体内的酿酒葡萄会在重力作用下向收集腔体后端移动，避免酿酒葡萄堆积在收集腔体酿酒葡萄进口处。

进一步，还包括多个减震器、多个滚筒及多个减震弹簧，多个所述减震器的一端分别固定在所述车箱的两外侧；多个所述滚筒的外周侧与两条所述履带的内侧滚动连接且其一端分别与多个所述减震器的另一端连接；多个所述减震弹簧套设在多个所述减震器的外周侧。

采用上述进一步的有益效果是：可以减少无人越野车的颠簸，避免酿酒葡萄破损。

进一步，所述三维移动平台包括基板、平移机构、转动机构、升降机构及支撑杆，所述基板通过基柱固定在所述车箱的顶面；所述平移机构固定在所述基板上；所述转动机构固定在所述平移机构上；所述升降机构固定在所述转动机构上；所述支撑杆水平固定在所述升降机构的顶端；所述抽吸管一端的抽吸口固定在所述支撑杆远离所述升降机构的一端；所述识别摄像装置位于所述抽吸管的一侧且固定在所述支撑杆远离所述升降机构的一端。

进一步，所述平移机构包括长条板、步进电机、两个滑杆、主动齿轮一、从动齿轮、丝杠及滑块，

所述长条板沿垂直所述车箱的行进方向固定在所述基板上且其两端垂直固定有两个端板；所述步进电机对应所述长条板的一侧固定在所述车箱顶面上；所述主动齿轮一传动连接在所述步进电机的输出轴上；两个所述滑杆沿所述长条板的长度方向均固定在两个所述端板上；所述丝杠对应两个所述滑杆之间转动连接在两个所述端板上；所述从动齿轮固定连接在所述丝杠伸出所述端板的一端且与所述主动齿轮一啮合连接；所述滑块滑动连接在两个所述滑杆上，所述滑块沿垂直所述车箱的行进方向设有螺纹孔且通过所述螺纹孔与所述丝杠螺纹连接。

进一步，所述转动机构包括连接筒、固定板、旋转电机、主动齿轮二及旋转齿轮，

所述升降机构包括油缸，所述连接筒的底端固定在所述滑块上；所述固定板开设有贯穿孔且通过所述贯穿孔套固在所述连接筒的外周侧；所述旋转电机固定在所述固定板；所述主动齿轮二传动连接在所述旋转电机的输出轴上；所述油缸的底端通过轴承转动连接在所述连接筒的内部；所述支撑杆垂直固定在所述油缸的顶部的活塞杆端；所述旋转齿轮对应所述固定板的上方套固在所述连接筒的外周侧且与所述主动齿轮二啮合连接。

附图说明

图1为本发明一种智能型酿酒葡萄果实收集装置前视立体结构示意图；

图2为本发明一种智能型酿酒葡萄果实收集装置后视立体结构示意图；

图3为图2A区域局部放大示意图；

图4为本发明一种智能型酿酒葡萄果实收集装置中无人越野车内部结构示意图；

图5为本发明一种智能型酿酒葡萄果实收集装置前视结构示意图；

图6为图5B-B方向剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人越野车，11、收集腔体，12、车箱，13、前转轮，14、后转轮，15、履带，16、减震器，17、滚筒，18、减震弹簧，2、行驶摄像装置，3、三维移动平台，31、基板，32、平移机构，321、长条板，322、步进电机，323、滑杆，324、主动齿轮一，325、从动齿轮，326、丝杠，327、滑块，328、端板，33、转动机构，331、连接筒，332、固定板，333、旋转电机，334、主动齿轮二，335、旋转齿轮，34、升降机构，35、支撑杆，4、识别摄像装置，5、抽吸管，6、抽风机，7、电磁阀门，8、重力门，9、网板，10、扩风筒，19、开启弹簧，

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，包括：无人越野车1、行驶摄像装置2、三维移动平台3、识别摄像装置4、抽吸管5、抽风机6、蓄电池及控制器，

无人越野车1的内部设有收集腔体11，收集腔体11的侧腔壁开设有酿酒葡萄进口，收集腔体11的侧腔壁对应酿酒葡萄进口处安装有电磁阀门7，无人越野车1对应其行驶方向的后端面开设有酿酒葡萄出口，酿酒葡萄出口处安装有重力门8；行驶摄像装置2对应安装在无人越野车1行驶方向的前端；三维移动平台3固定在无人越野车1的顶面；识别摄像装置4固定在三维移动平台3上；

抽吸管5一端的抽吸口固定在三维移动平台3上，另一端的出料口穿过无人越野车1的顶面与酿酒葡萄进口连通；抽风机6和蓄电池对应收集腔体11的外部固定在无人越野车1的内部，抽风机6的抽风口连通在抽吸管5靠近其出料口的侧壁；控制器分别与无人越野车1、行驶摄像装置2、电磁阀门7、三维移动平台3、识别摄像装置4、抽风机6和蓄电池电性连接。

在一些具体实施例中，还可以包括网板9，网板9固定在抽吸管5一端的抽吸口内部，网板9的网孔直径为2cm-2.5cm。

在一些具体实施例中，还可以包括扩风筒10，扩风筒10一端的直径大于其另一端的直径，扩风筒10的小直径端套固在抽吸管5一端抽吸口的外周侧。

在一些具体实施例中，还可以包括开启弹簧19，电磁阀门7的一端对应酿酒葡萄进口的上方铰接在收集腔体11的侧腔壁上，电磁阀门7的另一端对应酿酒葡萄进口的下方磁性吸附在收集腔体11的侧腔壁上；开启弹簧19的一端固定在收集腔体11的内顶腔壁上，另一端与电磁阀门7的下端固定连接，以在电磁阀门7失去磁性后打开电磁阀门7。

在一些具体实施例中，无人越野车1可以包括车箱12、前电机、后电机、两个前转轮13、两个后转轮14及两条履带15，收集腔体11设在车箱12内部；前电机和后电机对应收集腔体11的外部分别固定在车箱12行进方向的内前端和内后端且其两端的输出轴均穿出车箱12的两侧壁；两个前转轮13分别传动连接在前电机两端的输出轴上；两个后转轮14分别传动连接在后电机两端的输出轴上；两条履带15分别置于车箱12的两侧且传动连接在相对布置的前转轮13和后转轮14上。

在一些具体实施例中，车箱12对应收集腔体11的腔底面自车箱12行驶方向的前端向其行驶方向的后端倾斜向下。

在一些具体实施例中，还可以包括多个减震器16、多个滚筒17及多个减震弹簧18，多个减震器16的一端分别固定在车箱12的两外侧；多个滚筒17的外周侧与两条履带15的内侧滚动连接且其一端分别与多个减震器16的另一端连接；多个减震弹簧18套设在多个减震器16的外周侧。

在一些具体实施例中，三维移动平台3可以包括基板31、平移机构32、转动机构33、升降机构34及支撑杆35，基板31通过基柱固定在车箱12的顶面；平移机构32固定在基板31上；转动机构33固定在平移机构32上；升降机构34固定在转动机构33上；支撑杆35水平固定在升降机构34的顶端；抽吸管5一端的抽吸口固定在支撑杆35远离升降机构34的一端；识别摄像装置4位于抽吸管5的一侧且固定在支撑杆35远离升降机构34的一端。

在一些具体实施例中，平移机构32可以包括长条板321、步进电机322、两个滑杆323、主动齿轮一324、从动齿轮325、丝杠326及滑块327，

长条板321沿垂直车箱12的行进方向固定在基板31上且其两端垂直固定有两个端板328；步进电机322对应长条板321的一侧固定在车箱12顶面上；主动齿轮一324传动连接在步进电机322的输出轴上；两个滑杆323沿长条板321的长度方向均固定在两个端板328上；丝杠326对应两个滑杆323之间转动连接在两个端板328上；从动齿轮325固定连接在丝杠326伸出端板328的一端且与主动齿轮一324啮合连接；滑块327滑动连接在两个滑杆323上，滑块327沿垂直车箱12的行进方向设有螺纹孔且通过螺纹孔与丝杠326螺纹连接。

在一些具体实施例中，转动机构33可以包括连接筒331、固定板332、旋转电机333、主动齿轮二334及旋转齿轮335，

升降机构34包括油缸，连接筒331的底端固定在滑块327上；固定板332开设有贯穿孔且通过贯穿孔套固在连接筒331的外周侧；旋转电机333固定在固定板332；主动齿轮二334传动连接在旋转电机333的输出轴上；油缸的底端通过轴承转动连接在连接筒331的内部；支撑杆35垂直固定在油缸的顶部的活塞杆端；旋转齿轮335对应固定板332的上方套固在连接筒331的外周侧且与主动齿轮二334啮合连接。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于,包括：无人越野车(1)、行驶摄像装置(2)、三维移动平台(3)、识别摄像装置(4)、抽吸管(5)、抽风机(6)、蓄电池及控制器，

所述无人越野车(1)的内部设有收集腔体(11)，所述收集腔体(11)的侧腔壁开设有酿酒葡萄进口，所述收集腔体(11)的侧腔壁对应所述酿酒葡萄进口处安装有电磁阀门(7)，所述无人越野车(1)对应其行驶方向的后端面开设有酿酒葡萄出口，所述酿酒葡萄出口处安装有重力门(8)；所述行驶摄像装置(2)对应安装在所述无人越野车(1)行驶方向的前端；所述三维移动平台(3)固定在所述无人越野车(1)的顶面；所述识别摄像装置(4)固定在所述三维移动平台(3)上；

所述抽吸管(5)一端的抽吸口固定在所述三维移动平台(3)上，另一端的出料口穿过所述无人越野车(1)的顶面与所述酿酒葡萄进口连通；所述抽风机(6)和所述蓄电池对应所述收集腔体(11)的外部固定在所述无人越野车(1)的内部，所述抽风机(6)的抽风口连通在所述抽吸管(5)靠近其出料口的侧壁；所述控制器分别与所述无人越野车(1)、所述行驶摄像装置(2)、所述电磁阀门(7)、所述三维移动平台(3)、所述识别摄像装置(4)、所述抽风机(6)和所述蓄电池电性连接；

所述无人越野车(1)包括车箱(12)、前电机、后电机、两个前转轮(13)、两个后转轮(14)及两条履带(15)，所述收集腔体(11)设在所述车箱(12)内部；所述前电机和所述后电机对应所述收集腔体(11)的外部分别固定在所述车箱(12)行进方向的内前端和内后端且其两端的输出轴均穿出所述车箱(12)的两侧壁；两个所述前转轮(13)分别传动连接在所述前电机两端的输出轴上；两个所述后转轮(14)分别传动连接在所述后电机两端的输出轴上；两条所述履带(15)分别置于所述车箱(12)的两侧且传动连接在相对布置的所述前转轮(13)和所述后转轮(14)上；

所述三维移动平台(3)包括基板(31)、平移机构(32)、转动机构(33)、升降机构(34)及支撑杆(35)，所述基板(31)通过基柱固定在所述车箱(12)的顶面；所述平移机构(32)固定在所述基板(31)上；所述转动机构(33)固定在所述平移机构(32)上；所述升降机构(34)固定在所述转动机构(33)上；所述支撑杆(35)水平固定在所述升降机构(34)的顶端；所述抽吸管(5)一端的抽吸口固定在所述支撑杆(35)远离所述升降机构(34)的一端；所述识别摄像装置(4)位于所述抽吸管(5)的一侧且固定在所述支撑杆(35)远离所述升降机构(34)的一端；

所述平移机构(32)包括长条板(321)、步进电机(322)、两个滑杆(323)、主动齿轮一(324)、从动齿轮(325)、丝杠(326)及滑块(327)，所述长条板(321)沿垂直所述车箱(12)的行进方向固定在所述基板(31)上且其两端垂直固定有两个端板(328)；所述步进电机(322)对应所述长条板(321)的一侧固定在所述车箱(12)顶面上；所述主动齿轮一(324)传动连接在所述步进电机(322)的输出轴上；两个所述滑杆(323)沿所述长条板(321)的长度方向均固定在两个所述端板(328)上；所述丝杠(326)对应两个所述滑杆(323)之间转动连接在两个所述端板(328)上；所述从动齿轮(325)固定连接在所述丝杠(326)伸出所述端板(328)的一端且与所述主动齿轮一(324)啮合连接；所述滑块(327)滑动连接在两个所述滑杆(323)上，所述滑块(327)沿垂直所述车箱(12)的行进方向设有螺纹孔且通过所述螺纹孔与所述丝杠(326)螺纹连接；

所述转动机构(33)包括连接筒(331)、固定板(332)、旋转电机(333)、主动齿轮二(334)及旋转齿轮(335)，

所述升降机构(34)包括油缸，所述连接筒(331)的底端固定在所述滑块(327)上；所述固定板(332)开设有贯穿孔且通过所述贯穿孔套固在所述连接筒(331)的外周侧；所述旋转电机(333)固定在所述固定板(332)；所述主动齿轮二(334)传动连接在所述旋转电机(333)的输出轴上；所述油缸的底端通过轴承转动连接在所述连接筒(331)的内部；所述支撑杆(35)垂直固定在所述油缸的顶部的活塞杆端；所述旋转齿轮(335)对应所述固定板(332)的上方套固在所述连接筒(331)的外周侧且与所述主动齿轮二(334)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于，还包括网板(9)，所述网板(9)固定在所述抽吸管(5)一端的抽吸口内部，所述网板(9)的网孔直径为2cm-2.5cm。

3.根据权利要求1所述的一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于，还包括扩风筒(10)，所述扩风筒(10)一端的直径大于其另一端的直径，所述扩风筒(10)的小直径端套固在所述抽吸管(5)一端抽吸口的外周侧。

4.根据权利要求1所述的一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于，还包括开启弹簧(19)，所述电磁阀门(7)的一端对应所述酿酒葡萄进口的上方铰接在所述收集腔体(11)的侧腔壁上，所述电磁阀门(7)的另一端对应所述酿酒葡萄进口的下方磁性吸附在所述收集腔体(11)的侧腔壁上；所述开启弹簧(19)的一端固定在所述收集腔体(11)的内顶腔壁上，另一端与所述电磁阀门(7)的下端固定连接，以在所述电磁阀门(7)失去磁性后打开所述电磁阀门(7)。

5.根据权利要求1所述的一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于，所述车箱(12)对应所述收集腔体(11)的腔底面自所述车箱(12)行驶方向的前端向其行驶方向的后端倾斜向下。

6.根据权利要求1所述的一种智能型酿酒葡萄果实收集装置，其特征在于，还包括多个减震器(16)、多个滚筒(17)及多个减震弹簧(18)，多个所述减震器(16)的一端分别固定在所述车箱(12)的两外侧；多个所述滚筒(17)的外周侧与两条所述履带(15)的内侧滚动连接且其一端分别与多个所述减震器(16)的另一端连接；多个所述减震弹簧(18)套设在多个所述减震器(16)的外周侧。

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