CN114885758B - 适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器及采收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器及采收方法，包括定位装置、浮动装置、凹陷支撑装置、凸起支撑装置和曲线圆管。所述的定位装置上安装突起支撑装置和浮动单元，用于定位并固定凸起支撑装置和浮动单元；所述的浮动装置安装在定位装置上，用于为凹陷支撑装置提供一定的活动范围；所述的凹陷支撑装置安装在浮动装置上，用于固定曲线圆管的内陷弯；所述的突起支撑装置安装在定位装置上，用于固定曲线圆管的外凸弯。实现了对菌棒上香菇的快速采摘，同时不会对菌棒造成损伤，具有结构简单，减少采收流程，采收效率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于农业机器人领域，涉及一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器及采收方法，实现工厂化香菇菌棒的批次采收作业。
技术背景
香菇肉质肥厚细嫩，味道鲜美，香气独特，营养丰富，是一种食药同源的食物，具有很高的营养、药用和保健价值，且市场价格不高，很受消费者欢迎，具有很好的市场前景。目前香菇种植普遍在菌棒上进行，采摘操作繁琐，采摘量大，采摘时间短，且目前基本靠人工来采摘，费时费力，导致生产效益下降，因此需要大力提高机械化水平。
针对目前香菇工厂化生产中香菇采摘机无法快速进行采摘以及采摘损伤率高的瓶颈问题，急需发明一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器及采收方法，实现工厂化香菇菌棒的批次采收作业，简化作业步骤，降低采收损伤，提高采收效率。
发明内容
本发明针对香菇采自动化摘过程中的采摘过程，提供了一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器及采收方法，实现了对菌棒上香菇的快速采摘，同时不会对菌棒造成损伤，具有结构简单，减少采收流程，采收效率高的特点。
适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器，包括定位装置、浮动装置、凹陷支撑装置、凸起支撑装置和曲线圆管。所述的定位装置上安装突起支撑装置和浮动单元，用于定位并固定凸起支撑装置和浮动单元；所述的浮动装置安装在定位装置上，用于为凹陷支撑装置提供一定的活动范围；所述的凹陷支撑装置安装在浮动装置上，用于固定曲线圆管的内陷弯；所述的突起支撑装置安装在定位装置上，用于固定曲线圆管的外凸弯。
所述的定位装置包括定位环和导向板，所述的定位环上安装导向板、浮动装置和凸起支撑装置，用于为导向、浮动装置和凸起支撑装置提供定位；所述的导向板安装在定位环的下部，用于引导所需采摘菌棒的运动方向并为菌棒提供一定的支撑。
所述的浮动装置包括浮动杆筒、滑块、弹簧和顶盖，所述的浮动杆筒固定在定位装置上，用于为浮动装置其他部件提供安装位置；所述的滑块安装在浮动杆筒的内部，可以在浮动杆筒内前后滑动；所述的弹簧放置在浮动杆筒的内部且在滑块的下方，用于提供滑块复位的力；所述的顶盖固定在浮动杆筒的上方，用于限制滑块的运动范围。
所述的凹陷支撑装置包括短支撑杆和凹陷定型架，所述的短支撑杆一端安装在浮动装置的滑块上另一端安装凹陷定型架，用于连接浮动单元和凹陷定型架；所述的凹陷定型架安装在短支撑杆的一端，用于固定曲线圆管的凹陷部分。
所述的凸起支撑装置包括长支撑杆和凸起定型架，所述的长支撑杆一端安装在定位装置上另一端安装凸起定型架，用于连接定位装置和凸起定型架；所述的凸起定型架安装在长支撑杆的一端，用于固定曲线圆管的凸起部分。
本发明一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的采收方法，包括如下步骤：
(1)方向调整：香菇采摘机的运输系统将菌棒运输到适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的入口位置，通过推动菌棒使菌棒沿导向板方向运动；
(2)凸起部分采收过程：菌棒沿着导向板向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管的凸起部分接触时，随着菌棒的向前运动香菇根部会受到渐增的单方向的力而不断向一侧偏移，最终香菇与菌棒分离。
(3)凹陷部分采收过程：菌棒沿着导向板向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管的凹陷部分接触时，香菇根部会被曲线圆管的凹陷包裹，随着菌棒的向前运动香菇根部受力逐渐增大，最终香菇与菌棒分离。
(4)收集过程：与菌棒分离的香菇受到重力的作用下落到采摘机的收集装置中，完成对菌棒上香菇的采收。
本发明的有益效果是：
1、通过曲线圆管从根部对香菇进行采收，采收时不会损伤香菇的菌盖，降低了采收时香菇的损伤率。
2、通过曲线圆管的环形排布，保证了菌棒上的香菇都能被采收，提高了采收成功率；
3、通过随动的被动方式将香菇采下，减少了采收步骤，提高了采收效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种被动式末端执行器的轴测示意图
图2为本发明一种被动式末端执行器的浮动装置的示意图
图中：1、定位环 2、导向板 3、浮动杆筒 4、滑块 5、弹簧 6、顶盖 7、短支撑杆 8、凹陷定型架 9、长支撑杆 10、凸起定型架 11、曲线圆管
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做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。
适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器，包括定位装置、浮动装置、凹陷支撑装置、凸起支撑装置和曲线圆管11。所述的定位装置上安装突起支撑装置和浮动单元，用于定位并固定凸起支撑装置和浮动单元；所述的浮动装置安装在定位装置上，用于为凹陷支撑装置提供一定的活动范围；所述的凹陷支撑装置安装在浮动装置上，用于固定曲线圆管11的内陷弯；所述的突起支撑装置安装在定位装置上，用于固定曲线圆管的外凸弯。
所述的定位装置包括定位环1和导向板2，所述的定位环1上安装导向板2、浮动装置和凸起支撑装置，用于为导向板2、浮动装置和凸起支撑装置提供定位；所述的导向板2安装在定位环1的下部，用于引导所需采摘菌棒的运动方向并为菌棒提供一定的支撑。
所述的浮动装置包括浮动杆筒3、滑块4、弹簧5和顶盖6，所述的浮动杆筒3固定在定位装置上，用于为浮动装置其他部件提供安装位置；所述的滑块4安装在浮动杆筒3的内部，可以在浮动杆筒3内前后滑动；所述的弹簧5放置在浮动杆筒3的内部且在滑块4的下方，用于提供滑块4复位的力；所述的顶盖6固定在浮动杆筒3的上方，用于限制滑块4的运动范围。
所述的凹陷支撑装置包括短支撑杆7和凹陷定型架8，所述的短支撑杆7一端安装在浮动装置的滑块4上另一端安装凹陷定型架8，用于连接浮动单元和凹陷定型架8；所述的凹陷定型架8安装在短支撑杆7的一端，用于固定曲线圆管11的凹陷部分。
所述的凸起支撑装置包括长支撑杆9和凸起定型架10，所述的长支撑杆9一端安装在定位装置上另一端安装凸起定型架10，用于连接定位装置和凸起定型架10；所述的凸起定型架10安装在长支撑杆9的一端，用于固定曲线圆管11的凸起部分。
本发明一种适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的采收方法，包括如下步骤：
(1)方向调整：香菇采摘机的运输系统将菌棒运输到适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的入口位置，通过推动菌棒使菌棒沿导向板2方向运动；
(2)凸起部分采收过程：菌棒沿着导向板2向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管11的凸起部分接触时，随着菌棒的向前运动香菇根部会受到渐增的单方向的力而不断向一侧偏移，最终香菇与菌棒分离。
(3)凹陷部分采收过程：菌棒沿着导向板2向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管11的凹陷部分接触时，香菇根部会被曲线圆管的凹陷包裹，随着菌棒的向前运动香菇根部受力逐渐增大，最终香菇与菌棒分离。
(4)收集过程：与菌棒分离的香菇受到重力的作用下落到采摘机的收集装置中，完成对菌棒上香菇的采收。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器，其特征在于：包括定位装置、浮动装置、凹陷支撑装置、凸起支撑装置和曲线圆管；所述的定位装置上安装突起支撑装置和浮动单元，用于定位并固定凸起支撑装置和浮动单元；所述的浮动装置安装在定位装置上，用于为凹陷支撑装置提供一定的活动范围；所述的凹陷支撑装置安装在浮动装置上，用于固定曲线圆管的内陷弯；所述的突起支撑装置安装在定位装置上，用于固定曲线圆管的外凸弯；
所述的定位装置包括定位环和导向板，所述的定位环上安装导向板、浮动装置和凸起支撑装置，用于为导向、浮动装置和凸起支撑装置提供定位；所述的导向板安装在定位环的下部，用于引导所需采摘菌棒的运动方向并为菌棒提供一定的支撑；
所述的浮动装置包括浮动杆筒、滑块、弹簧和顶盖，所述的浮动杆筒固定在定位装置上，用于为浮动装置其他部件提供安装位置；所述的滑块安装在浮动杆筒的内部，可以在浮动杆筒内前后滑动；所述的弹簧放置在浮动杆筒的内部且在滑块的下方，用于提供滑块复位的力；所述的顶盖固定在浮动杆筒的上方，用于限制滑块的运动范围；
所述的凹陷支撑装置包括短支撑杆和凹陷定型架，所述的短支撑杆一端安装在浮动装置的滑块上另一端安装凹陷定型架，用于连接浮动单元和凹陷定型架；所述的凹陷定型架安装在短支撑杆的一端，用于固定曲线圆管的凹陷部分；
所述的凸起支撑装置包括长支撑杆和凸起定型架，所述的长支撑杆一端安装在定位装置上另一端安装凸起定型架，用于连接定位装置和凸起定型架；所述的凸起定型架安装在长支撑杆的一端，用于固定曲线圆管的凸起部分。
2.应用权利要求1所述适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的采收方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)方向调整：香菇采摘机的运输系统将菌棒运输到适用于香菇菌棒采摘的被动式末端执行器的入口位置，通过推动菌棒使菌棒沿导向板方向运动；
(2)凸起部分采收过程：菌棒沿着导向板向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管的凸起部分接触时，随着菌棒的向前运动香菇根部会受到渐增的单方向的力而不断向一侧偏移，最终香菇与菌棒分离；
(3)凹陷部分采收过程：菌棒沿着导向板向前运输，运输期间香菇的根部与曲线圆管的凹陷部分接触时，香菇根部会被曲线圆管的凹陷包裹，随着菌棒的向前运动香菇根部受力逐渐增大，最终香菇与菌棒分离；
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