CN115777348A - 一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法，属于蔬菜果实采摘技术领域。本发明的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法，包括装置承载盘，装置承载盘的上端设置有第一立式支撑框；第二立式支撑框内部的两侧均设置有传动螺纹杆，第二立式支撑框外部的一侧设置有第二传动块，所述第二传动块内部的两侧均与传动螺纹杆的外部螺纹配合。本发明解决了现有蔬菜果实成熟采摘设备会使得蔬菜容易在采摘的过程中因掰动而断裂的问题，本发明首先可通过两侧的一对夹持固定环横向移动可针对不同长度以及不同粗细的条状果实进行外部两侧的夹持，避免单一受力点造成条状果实在分离的过程中断裂，并且多角度的掰动配合多位置的夹持可提高采集效率。

Description

一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法

技术领域

本发明涉及蔬菜果实采摘技术领域，具体为一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法。

背景技术

蔬菜是指可以做菜、烹饪成为食品的一类植物或菌类，蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一，而蔬菜在种植的过程中，需要于合适的时间进行合适的进行播种，播种并通过种子自身的生长并成为蔬菜，而蔬菜在种植之后往往需要进行采摘。

关于蔬菜果实成熟采摘设备，现有技术中，如授权公告号为CN101356877B公开了一种温室环境下黄瓜采摘机器人系统及采摘方法，包括双目立体视觉系统，用于采集黄瓜图像，实时加以处理，获取收获目标的位置信息；机械臂装置，用于根据收获目标的位置信息，进行收获目标的抓取和分离；机器人移动平台，用于在温室环境下自主运动；双目立体视觉系统包括两个黑白摄像机、双通道视觉实时处理器、照明装置及滤光设备；机械臂装置包括执行机构、运动控制卡和关节驱动器；机器人移动平台包括行走机构、电机驱动器、云台摄像头、处理器和运动控制器，该发明还公开了一种温室环境下黄瓜采摘方法，该发明使用机器视觉和农业机械相结合的方法，构建了适用于温室的黄瓜采摘机器人系统，实现了机器人的自动导航和黄瓜的自动收获，减少了人的劳动强度。

上述专利的现有蔬菜果实成熟采摘设备在实际使用过程中，对于条状的蔬菜果实的采摘过程中，由于蔬菜果实自身的韧性会使得蔬菜容易在采摘的过程中因掰动而断裂；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备及方法，通过两侧的一对夹持固定环横向移动可针对不同长度以及不同粗细的条状果实进行外部两侧的夹持，适配果实外形的同时，提供多个承载点，避免单一受力点造成条状果实在分离的过程中断裂，其次，在采摘的过程中，由第三传动块的后端以及转动连接块内部对应的第一输出电机，分别带动第三传动块以及夹持的条状果实以其中一个第一输出电机的输出轴为圆心进行转动，转动可完成初步的掰动，并且同时由纵向位置调整块于转动连接块外部的第二环状滑动轨进行转动，可完成进一步的掰动，多角度的掰动可应对不同果实结果位置，并且多角度的掰动配合多位置的夹持可提高采集效率，同时提高采集效率的同时降低对条状蔬菜果实的外部伤害，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，包括装置承载盘，所述装置承载盘的上端设置有第一立式支撑框，所述第一立式支撑框的下端与装置承载盘的上端之间通过转动盘转动连接；

还包括第二立式支撑框，其设置于第一立式支撑框外部的前端，所述第二立式支撑框内部的两侧均设置有传动螺纹杆，所述第二立式支撑框外部的一侧设置有第二传动块，所述第二传动块内部的两侧均与传动螺纹杆的外部螺纹配合，所述第二传动块的一端设置有第三传动块，所述第三传动块的内部设置有横向滑动轨，所述横向滑动轨外部的两侧均设置有横向位置调整块，所述横向位置调整块的一端设置有转动连接块，所述转动连接块外部的一侧设置有纵向位置调整块，所述转动连接块与纵向位置调整块之间设置有第二环状滑动轨，且第二环状滑动轨与纵向位置调整块外部的一侧滑动连接，两个所述纵向位置调整块外部的两侧均设置有夹持固定环，且夹持固定环与纵向位置调整块的一侧之间通过第一转动连接轴转动连接，所述第三传动块的两侧均设置有收容框，所述收容框外部的前端设置有切割刀，所述切割刀与第三传动块之间通过第二转动连接轴转动连接，且切割刀的外部与收容框的内部卡槽连接。

优选的，两个所述横向位置调整块之间的一侧设置有采摘摄像头，且采摘摄像头的一端与第三传动块的前端粘连固定，所述第三传动块与第二传动块之间的一侧设置有第一输出电机，所述第一输出电机外部的两侧均设置有第一环状限制条，所述第一输出电机与第一环状限制条之间的一侧设置有第二环状限制条，所述第二环状限制条外部的一侧与第一环状限制条外部的一侧滑动连接，所述第一输出电机与第三传动块焊接固定。

优选的，所述第二立式支撑框与第一立式支撑框之间设置有角度调整固定环，所述角度调整固定环的一侧与第二立式支撑框的一侧焊接固定，所述角度调整固定环外部的另一侧设置有第二位置限制片，所述第一立式支撑框内部的一侧设置有纵向传动轨，所述纵向传动轨外部的一侧设置有第一传动块，且第一传动块与纵向传动轨滑动连接，所述第一传动块与第二位置限制片固定连接，所述角度调整固定环内部的一侧设置有第一环状滑动轨，所述第一环状滑动轨内部的一侧设置有传动齿槽，且传动齿槽与第一环状滑动轨为一体结构，所述第二位置限制片的另一侧设置有第三输出电机，所述第三输出电机的上端设置有传动齿轮，所述传动齿轮外部的一侧与传动齿槽外部的一侧啮合连接。

优选的，所述第三传动块的下端设置有果实临时储存框，所述果实临时储存框外部一侧的上端设置有入料腔，所述果实临时储存框内部的中间设置有第二储存腔，所述第二储存腔下端的一侧设置有落料腔，且落料腔贯穿果实临时储存框并延伸至第二储存腔的内部，所述果实临时储存框与第二立式支撑框之间通过第二连接条焊接固定。

优选的，所述落料腔外部的一侧设置有闭合板，且闭合板的外部与果实临时储存框的内部卡槽连接，所述第二储存腔内部的一侧设置有缓冲板，所述缓冲板下端的四角位置均设置有第二减震器，四个所述第二减震器的上下两端分别与缓冲板和果实临时储存框焊接固定。

优选的，所述装置承载盘外部下端的中间设置有固定片，所述固定片的下端设置有倾角传感器，且倾角传感器、固定片和装置承载盘焊接固定，所述装置承载盘下端的两侧均设置有一对主传动滚轮。

优选的，两个所述主传动滚轮之间横向设置有副传动滚轮，所述副传动滚轮横向设置有若干个，两个所述主传动滚轮之间设置有支撑条，所述支撑条内部的两侧均与主传动滚轮外部的两侧转动连接，所述支撑条与副传动滚轮之间设置有第一减震器，所述第一减震器的一端与支撑条固定连接，所述第一减震器的另一端与副传动滚轮的内部转动连接，所述主传动滚轮与副传动滚轮之间通过传动带传动连接，所述传动带的两侧均设置有第一位置限制片，且第一位置限制片与传动带为一体结构。

优选的，所述支撑条与装置承载盘之间设置有第一连接条，且第一连接条与支撑条焊接固定，所述第一连接条与装置承载盘之间设置有承载底盘，且承载底盘外部的一侧与第一连接条外部的一侧之间通过角度调整连接轴转动连接，所述角度调整连接轴的一端设置有第二输出电机，且第二输出电机的输出轴与角度调整连接轴焊接固定。

优选的，所述承载底盘与装置承载盘之间设置有传动框，所述传动框与承载底盘之间设置有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的两端分别与传动框和承载底盘固定连接，所述第一连接条内部的上端设置有角度调整适配凹槽，所述角度调整适配凹槽外部的一侧与承载底盘外部的一侧卡槽连接，所述传动框外部的两侧均设置有纵向限制条，且纵向限制条的外部与传动框外部的一侧滑动连接，所述纵向限制条的下端与承载底盘的上端焊接固定，所述液压伸缩杆的外部设置有第一储存腔。

蔬菜果实成熟立体式采摘设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、通过倾角传感器检测装置放置于地面后装置产生的倾斜角度，并通过倾斜的角度由对应的液压伸缩杆进行伸缩主动调整装置承载盘下端一侧的倾斜角度，倾斜角度调整的同时，由第二输出电机的输出轴通过第一连接条带动主传动滚轮和第一减震器均与角度调整连接轴为圆心转动，转动并进一步调整主传动滚轮和第一减震器的朝向，使其适配放置位置的凸出以及凹陷；

步骤二、针对采摘位置以及采摘朝向，通过对应的电机由转动盘带动第一立式支撑框进行转动，第一立式支撑框的转动可调整夹持固定环的朝向；

步骤三、由采摘摄像头检测待采集的果实，并由伸缩装置推动调整夹持固定环的朝向，并由传动螺纹杆的转动推动第二传动块由第二立式支撑框外部伸出，伸出的同时由第一输出电机的输出轴带动夹持固定环进行转动，转动持续接触待采集的果实；

步骤四、通过横向滑动轨内部的双向传动螺纹杆带动一对横向位置调整块相对移动并调整夹持固定环的相对间距，适配不同长度的柱状果实，由纵向位置调整块内部电机带动夹持固定环以第一转动连接轴为圆心转动并完成对柱状果实的夹持；

步骤五、通过转动连接块内部的电机带动纵向位置调整块外部的一侧于转动连接块外部的第二环状滑动轨内进行转动，转动并掰动夹持的果实时，由第一输出电机的输出轴带动第三传动块及外部夹持果实的夹持固定环以第一输出电机输出轴为圆心进行转动，完成进一步的掰开，掰开的同时由切割刀以第二转动连接轴为圆心转动，转动并使其由收容框内伸出并对条状果实两侧的枝干进行切断；

步骤六、取下的果实由果实自身的重力下落，下落并使其由入料腔落入第二储存腔内部，落入的并接触果实临时储存框内壁前，会接触缓冲板，冲击力可由缓冲板传递至第二减震器，并缓冲，缓冲后可由果实自身的重力持续汇聚并下落至闭合板的上端；

步骤七、在需要临时调整采摘朝向以及采集横向距离时，由第三输出电机的输出轴带动传动齿轮进行转动，传动齿轮的转动可通过传动齿槽带动第一环状滑动轨以第一环状滑动轨为圆心转动，转动的过程中可直接调整入料腔的角度，角度的调整可进一步适配采摘角度以及果实掰开位置，提高果实采集效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在横向滑动轨外部前端的两侧均设置有横向位置调整块，横向位置调整块外部前端的两侧均设置有夹持固定环，在夹持并采摘的过程中，首先可通过两侧的一对夹持固定环横向移动可针对不同长度以及不同粗细的条状果实进行外部两侧的夹持，适配果实外形的同时，提供多个承载点，避免单一受力点造成条状果实在分离的过程中断裂，其次，在采摘的过程中，由第三传动块的后端以及转动连接块内部对应的第一输出电机，分别带动第三传动块以及夹持的条状果实以其中一个第一输出电机的输出轴为圆心进行转动，转动可完成初步的掰动，并且同时由纵向位置调整块于转动连接块外部的第二环状滑动轨进行转动，可完成进一步的掰动，多角度的掰动可应对不同果实结果位置，并且多角度的掰动配合多位置的夹持可提高采集效率，同时提高采集效率的同时降低对条状蔬菜果实的外部伤害。

2、本发明通过在第二立式支撑框的下端设置有果实临时储存框，果实临时储存框外部的一侧设置有入料腔，入料腔内部的一侧设置有第二储存腔，第二储存腔内部的一侧设置有缓冲板，缓冲板下端的四角位置均设置有第二减震器，在实际进行采摘的过程中，条状果实的侧面因果实自身的重力会由入料腔落入第二储存腔内部并通过缓冲板和第二减震器的缓冲可避免果实外壁损坏，并且可由果实临时储存框内壁的倾斜可完成对果实的汇聚和收集，汇聚以及收集提高果实临时储存框收容果实的数量，提高单次采集量，同时也避免采集的过程中造成果实外壁损坏，另一方面，由第二立式支撑框于第一立式支撑框外部纵向滑动调整采集位置的同时，可通过第二连接条带动果实临时储存框持续的接触采摘位置位置，避免采摘位置与第二储存腔间距较大而造成装置需要额外花费时间对采摘的果实进行传输，提高采摘效率。

3、本发明通过在装置承载盘下端的两侧均设置有一对主传动滚轮，两个主传动滚轮之间设置有副传动滚轮，主传动滚轮的一侧设置有第一连接条，第一连接条外部的一侧设置有承载底盘，承载底盘的上端设置有横向滑动轨，装置承载盘下端的中间设置有倾角传感器，在实际移动的过程中，种植土地表面的凸出以及凹陷使得装置整体产生倾斜，倾斜的角度可直接由倾角传感器进行检测，并针对倾斜的角度，由液压伸缩杆伸缩搭配第二输出电机输出轴带动主传动滚轮与承载底盘之间由角度调整连接轴为圆心转动，转动调整传动带的朝向，适配倾斜角度，使得夹持固定环持续保持平行于水平面，便于提高装置移动以及采摘过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体外部结构立体图；

图2为本发明的图1中A区域局部放大图；

图3为本发明的传动框内部结构剖视图；

图4为本发明的主传动滚轮与副传动滚轮位置关系立体图；

图5为本发明的果实临时储存框内部结构剖视图；

图6为本发明的图5中B区域局部放大图；

图7为本发明的第三传动块与夹持固定环位置关系立体图；

图8为本发明的图7中C区域局部放大图；

图9为本发明的第一输出电机与第一环状限制条位置关系立体图。

图中：1、装置承载盘；2、传动框；3、承载底盘；4、纵向限制条；5、第一连接条；6、角度调整适配凹槽；7、角度调整连接轴；8、支撑条；9、主传动滚轮；10、第一减震器；11、副传动滚轮；12、传动带；13、第一位置限制片；14、转动盘；15、第一立式支撑框；16、纵向传动轨；17、第一传动块；18、角度调整固定环；19、第二位置限制片；20、第二立式支撑框；21、传动螺纹杆；22、第二传动块；23、第一输出电机；24、第一环状限制条；25、第二环状限制条；26、第三传动块；27、果实临时储存框；28、第一储存腔；29、液压伸缩杆；30、第二输出电机；31、固定片；32、倾角传感器；33、第二储存腔；34、第二减震器；35、缓冲板；36、落料腔；37、闭合板；38、入料腔；39、横向滑动轨；40、第一环状滑动轨；41、第二连接条；42、第三输出电机；43、传动齿轮；44、传动齿槽；45、横向位置调整块；46、转动连接块；47、纵向位置调整块；48、夹持固定环；49、第一转动连接轴；50、采摘摄像头；51、收容框；52、切割刀；53、第二转动连接轴；54、第二环状滑动轨。

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。

为了进一步了解本发明的内容，请参阅图1、图6、图7、图8和图9，本实施例提供以下技术方案：

一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，包括装置承载盘1，装置承载盘1的上端设置有第一立式支撑框15，第一立式支撑框15的下端与装置承载盘1的上端之间通过转动盘14转动连接；

还包括第二立式支撑框20，其设置于第一立式支撑框15外部的前端，第二立式支撑框20内部的两侧均设置有传动螺纹杆21，第二立式支撑框20外部的一侧设置有第二传动块22，第二传动块22内部的两侧均与传动螺纹杆21的外部螺纹配合，第二传动块22的一端设置有第三传动块26，第三传动块26的内部设置有横向滑动轨39，横向滑动轨39外部的两侧均设置有横向位置调整块45，横向位置调整块45的一端设置有转动连接块46，转动连接块46外部的一侧设置有纵向位置调整块47，转动连接块46与纵向位置调整块47之间设置有第二环状滑动轨54，且第二环状滑动轨54与纵向位置调整块47外部的一侧滑动连接，两个纵向位置调整块47外部的两侧均设置有夹持固定环48，且夹持固定环48与纵向位置调整块47的一侧之间通过第一转动连接轴49转动连接，第三传动块26的两侧均设置有收容框51，收容框51外部的前端设置有切割刀52，切割刀52与第三传动块26之间通过第二转动连接轴53转动连接，且切割刀52的外部与收容框51的内部卡槽连接。

为了解决现有蔬菜果实成熟采摘设备在实际使用过程中，对于条状的蔬菜果实的采摘过程中，由于蔬菜果实自身的韧性会使得蔬菜容易在采摘的过程中因掰动而断裂的技术问题，请参阅图1、图6、图7和图8，本实施例提供以下技术方案：

两个横向位置调整块45之间的一侧设置有采摘摄像头50，且采摘摄像头50的一端与第三传动块26的前端粘连固定，第三传动块26与第二传动块22之间的一侧设置有第一输出电机23，第一输出电机23外部的两侧均设置有第一环状限制条24，第一输出电机23与第一环状限制条24之间的一侧设置有第二环状限制条25，第二环状限制条25外部的一侧与第一环状限制条24外部的一侧滑动连接，第一输出电机23与第三传动块26焊接固定。

具体的，通过两侧的一对夹持固定环48横向移动可针对不同长度以及不同粗细的条状果实进行外部两侧的夹持，适配果实外形的同时，提供多个承载点，避免单一受力点造成条状果实在分离的过程中断裂。

进一步的，请参阅图1、图5和图6，本实施例提供以下技术方案：

第二立式支撑框20与第一立式支撑框15之间设置有角度调整固定环18，角度调整固定环18的一侧与第二立式支撑框20的一侧焊接固定，角度调整固定环18外部的另一侧设置有第二位置限制片19，第一立式支撑框15内部的一侧设置有纵向传动轨16，纵向传动轨16外部的一侧设置有第一传动块17，且第一传动块17与纵向传动轨16滑动连接，第一传动块17与第二位置限制片19固定连接，角度调整固定环18内部的一侧设置有第一环状滑动轨40，第一环状滑动轨40内部的一侧设置有传动齿槽44，且传动齿槽44与第一环状滑动轨40为一体结构，第二位置限制片19的另一侧设置有第三输出电机42，第三输出电机42的上端设置有传动齿轮43，传动齿轮43外部的一侧与传动齿槽44外部的一侧啮合连接。

具体的，通过传动齿轮43的传动可由传动齿槽44带动角度调整固定环18进行转动，并进一步调整夹持固定环48的朝向以及距离。

进一步的，请参阅图1和图5，本实施例提供以下技术方案：

第三传动块26的下端设置有果实临时储存框27，果实临时储存框27外部一侧的上端设置有入料腔38，果实临时储存框27内部的中间设置有第二储存腔33，第二储存腔33下端的一侧设置有落料腔36，且落料腔36贯穿果实临时储存框27并延伸至第二储存腔33的内部，果实临时储存框27与第二立式支撑框20之间通过第二连接条41焊接固定。

具体的，由缓冲板35的缓冲以及第二减震器34的减震可避免果实外壁损坏。

进一步的，请参阅图1和图5，本实施例提供以下技术方案：

落料腔36外部的一侧设置有闭合板37，且闭合板37的外部与果实临时储存框27的内部卡槽连接，第二储存腔33内部的一侧设置有缓冲板35，缓冲板35下端的四角位置均设置有第二减震器34，四个第二减震器34的上下两端分别与缓冲板35和果实临时储存框27焊接固定。

具体的，通过果实临时储存框27内壁的倾斜可辅助使得进入的柱状果实主动汇聚。

进一步的，请参阅图1、图2、图3和图4，本实施例提供以下技术方案：

装置承载盘1外部下端的中间设置有固定片31，固定片31的下端设置有倾角传感器32，且倾角传感器32、固定片31和装置承载盘1焊接固定，装置承载盘1下端的两侧均设置有一对主传动滚轮9。

具体的，通过倾角传感器32可检测装置承载盘1以及装置的倾斜角度，并针对倾斜角度由第二输出电机30的输出以及液压伸缩杆29的伸缩调整主传动滚轮9的位置并以对应角度适配不同凹陷以及凸出的地面。

进一步的，请参阅图1、图2、图3和图4，本实施例提供以下技术方案：

两个主传动滚轮9之间横向设置有副传动滚轮11，副传动滚轮11横向设置有若干个，两个主传动滚轮9之间设置有支撑条8，支撑条8内部的两侧均与主传动滚轮9外部的两侧转动连接，支撑条8与副传动滚轮11之间设置有第一减震器10，第一减震器10的一端与支撑条8固定连接，第一减震器10的另一端与副传动滚轮11的内部转动连接，主传动滚轮9与副传动滚轮11之间通过传动带12传动连接，传动带12的两侧均设置有第一位置限制片13，且第一位置限制片13与传动带12为一体结构。

具体的，由第一减震器10的减震可针对凸出以及凹陷地面时，副传动滚轮11得以适配地形外壳，提高装置移动过程中的稳定性。

进一步的，请参阅图1、图2、图3和图4，本实施例提供以下技术方案：

支撑条8与装置承载盘1之间设置有第一连接条5，且第一连接条5与支撑条8焊接固定，第一连接条5与装置承载盘1之间设置有承载底盘3，且承载底盘3外部的一侧与第一连接条5外部的一侧之间通过角度调整连接轴7转动连接，角度调整连接轴7的一端设置有第二输出电机30，且第二输出电机30的输出轴与角度调整连接轴7焊接固定。

具体的，通过第二输出电机30的输出轴带动转动可调整主传动滚轮9的朝向以适配不同倾斜土地。

进一步的，请参阅图1、图3和图4，本实施例提供以下技术方案：

承载底盘3与装置承载盘1之间设置有传动框2，传动框2与承载底盘3之间设置有液压伸缩杆29，液压伸缩杆29的两端分别与传动框2和承载底盘3固定连接，第一连接条5内部的上端设置有角度调整适配凹槽6，角度调整适配凹槽6外部的一侧与承载底盘3外部的一侧卡槽连接，传动框2外部的两侧均设置有纵向限制条4，且纵向限制条4的外部与传动框2外部的一侧滑动连接，纵向限制条4的下端与承载底盘3的上端焊接固定，液压伸缩杆29的外部设置有第一储存腔28。

具体的，通过液压伸缩杆29调整对应的一对主传动滚轮9的高度，并适配不同土地的凸出以及凹陷。

为了更好地展现条状果实的采摘流程，本实施例提出了蔬菜果实成熟立体式采摘设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、通过倾角传感器32检测装置放置于地面后装置产生的倾斜角度，并通过倾斜的角度由对应的液压伸缩杆29进行伸缩主动调整装置承载盘1下端一侧的倾斜角度，倾斜角度调整的同时，由第二输出电机30的输出轴通过第一连接条5带动主传动滚轮9和第一减震器10均与角度调整连接轴7为圆心转动，转动并进一步调整主传动滚轮9和第一减震器10的朝向，使其适配放置位置的凸出以及凹陷；

步骤二、针对采摘位置以及采摘朝向，通过对应的电机由转动盘14带动第一立式支撑框15进行转动，第一立式支撑框15的转动可调整夹持固定环48的朝向；

步骤三、由采摘摄像头50检测待采集的果实，并由伸缩装置推动调整夹持固定环48的朝向，并由传动螺纹杆21的转动推动第二传动块22由第二立式支撑框20外部伸出，伸出的同时由第一输出电机23的输出轴带动夹持固定环48进行转动，转动持续接触待采集的果实；

步骤四、通过横向滑动轨39内部的双向传动螺纹杆带动一对横向位置调整块45相对移动并调整夹持固定环48的相对间距，适配不同长度的柱状果实，由纵向位置调整块47内部电机带动夹持固定环48以第一转动连接轴49为圆心转动并完成对柱状果实的夹持；

步骤五、通过转动连接块46内部的电机带动纵向位置调整块47外部的一侧于转动连接块46外部的第二环状滑动轨54内进行转动，转动并掰动夹持的果实时，由第一输出电机23的输出轴带动第三传动块26及外部夹持果实的夹持固定环48以第一输出电机23输出轴为圆心进行转动，完成进一步的掰开，掰开的同时由切割刀52以第二转动连接轴53为圆心转动，转动并使其由收容框51内伸出并对条状果实两侧的枝干进行切断；

步骤六、取下的果实由果实自身的重力下落，下落并使其由入料腔38落入第二储存腔33内部，落入的并接触果实临时储存框27内壁前，会接触缓冲板35，冲击力可由缓冲板35传递至第二减震器34，并缓冲，缓冲后可由果实自身的重力持续汇聚并下落至闭合板37的上端；

步骤七、在需要临时调整采摘朝向以及采集横向距离时，由第三输出电机42的输出轴带动传动齿轮43进行转动，传动齿轮43的转动可通过传动齿槽44带动第一环状滑动轨40以第一环状滑动轨40为圆心转动，转动的过程中可直接调整入料腔38的角度，角度的调整可进一步适配采摘角度以及果实掰开位置，提高果实采集效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，包括装置承载盘(1)，所述装置承载盘(1)的上端设置有第一立式支撑框(15)，所述第一立式支撑框(15)的下端与装置承载盘(1)的上端之间通过转动盘(14)转动连接，其特征在于；

还包括第二立式支撑框(20)，其设置于第一立式支撑框(15)外部的前端，所述第二立式支撑框(20)内部的两侧均设置有传动螺纹杆(21)，所述第二立式支撑框(20)外部的一侧设置有第二传动块(22)，所述第二传动块(22)内部的两侧均与传动螺纹杆(21)的外部螺纹配合，所述第二传动块(22)的一端设置有第三传动块(26)，所述第三传动块(26)的内部设置有横向滑动轨(39)，所述横向滑动轨(39)外部的两侧均设置有横向位置调整块(45)，所述横向位置调整块(45)的一端设置有转动连接块(46)，所述转动连接块(46)外部的一侧设置有纵向位置调整块(47)，所述转动连接块(46)与纵向位置调整块(47)之间设置有第二环状滑动轨(54)，且第二环状滑动轨(54)与纵向位置调整块(47)外部的一侧滑动连接，两个所述纵向位置调整块(47)外部的两侧均设置有夹持固定环(48)，且夹持固定环(48)与纵向位置调整块(47)的一侧之间通过第一转动连接轴(49)转动连接，所述第三传动块(26)的两侧均设置有收容框(51)，所述收容框(51)外部的前端设置有切割刀(52)，所述切割刀(52)与第三传动块(26)之间通过第二转动连接轴(53)转动连接，且切割刀(52)的外部与收容框(51)的内部卡槽连接。

2.根据权利要求1所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：两个所述横向位置调整块(45)之间的一侧设置有采摘摄像头(50)，且采摘摄像头(50)的一端与第三传动块(26)的前端粘连固定，所述第三传动块(26)与第二传动块(22)之间的一侧设置有第一输出电机(23)，所述第一输出电机(23)外部的两侧均设置有第一环状限制条(24)，所述第一输出电机(23)与第一环状限制条(24)之间的一侧设置有第二环状限制条(25)，所述第二环状限制条(25)外部的一侧与第一环状限制条(24)外部的一侧滑动连接，所述第一输出电机(23)与第三传动块(26)焊接固定。

3.根据权利要求2所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述第二立式支撑框(20)与第一立式支撑框(15)之间设置有角度调整固定环(18)，所述角度调整固定环(18)的一侧与第二立式支撑框(20)的一侧焊接固定，所述角度调整固定环(18)外部的另一侧设置有第二位置限制片(19)，所述第一立式支撑框(15)内部的一侧设置有纵向传动轨(16)，所述纵向传动轨(16)外部的一侧设置有第一传动块(17)，且第一传动块(17)与纵向传动轨(16)滑动连接，所述第一传动块(17)与第二位置限制片(19)固定连接，所述角度调整固定环(18)内部的一侧设置有第一环状滑动轨(40)，所述第一环状滑动轨(40)内部的一侧设置有传动齿槽(44)，且传动齿槽(44)与第一环状滑动轨(40)为一体结构，所述第二位置限制片(19)的另一侧设置有第三输出电机(42)，所述第三输出电机(42)的上端设置有传动齿轮(43)，所述传动齿轮(43)外部的一侧与传动齿槽(44)外部的一侧啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述第三传动块(26)的下端设置有果实临时储存框(27)，所述果实临时储存框(27)外部一侧的上端设置有入料腔(38)，所述果实临时储存框(27)内部的中间设置有第二储存腔(33)，所述第二储存腔(33)下端的一侧设置有落料腔(36)，且落料腔(36)贯穿果实临时储存框(27)并延伸至第二储存腔(33)的内部，所述果实临时储存框(27)与第二立式支撑框(20)之间通过第二连接条(41)焊接固定。

5.根据权利要求4所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述落料腔(36)外部的一侧设置有闭合板(37)，且闭合板(37)的外部与果实临时储存框(27)的内部卡槽连接，所述第二储存腔(33)内部的一侧设置有缓冲板(35)，所述缓冲板(35)下端的四角位置均设置有第二减震器(34)，四个所述第二减震器(34)的上下两端分别与缓冲板(35)和果实临时储存框(27)焊接固定。

6.根据权利要求5所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述装置承载盘(1)外部下端的中间设置有固定片(31)，所述固定片(31)的下端设置有倾角传感器(32)，且倾角传感器(32)、固定片(31)和装置承载盘(1)焊接固定，所述装置承载盘(1)下端的两侧均设置有一对主传动滚轮(9)。

7.根据权利要求6所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：两个所述主传动滚轮(9)之间横向设置有副传动滚轮(11)，两个所述主传动滚轮(9)之间设置有支撑条(8)，所述支撑条(8)内部的两侧均与主传动滚轮(9)外部的两侧转动连接，所述支撑条(8)与副传动滚轮(11)之间设置有第一减震器(10)，所述第一减震器(10)的一端与支撑条(8)固定连接，所述第一减震器(10)的另一端与副传动滚轮(11)的内部转动连接，所述主传动滚轮(9)与副传动滚轮(11)之间通过传动带(12)传动连接，所述传动带(12)的两侧均设置有第一位置限制片(13)，且第一位置限制片(13)与传动带(12)为一体结构。

8.根据权利要求7所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述支撑条(8)与装置承载盘(1)之间设置有第一连接条(5)，且第一连接条(5)与支撑条(8)焊接固定，所述第一连接条(5)与装置承载盘(1)之间设置有承载底盘(3)，且承载底盘(3)外部的一侧与第一连接条(5)外部的一侧之间通过角度调整连接轴(7)转动连接，所述角度调整连接轴(7)的一端设置有第二输出电机(30)，且第二输出电机(30)的输出轴与角度调整连接轴(7)焊接固定。

9.根据权利要求8所述的一种蔬菜果实成熟立体式采摘设备，其特征在于：所述承载底盘(3)与装置承载盘(1)之间设置有传动框(2)，所述传动框(2)与承载底盘(3)之间设置有液压伸缩杆(29)，所述液压伸缩杆(29)的两端分别与传动框(2)和承载底盘(3)固定连接，所述第一连接条(5)内部的上端设置有角度调整适配凹槽(6)，所述角度调整适配凹槽(6)外部的一侧与承载底盘(3)外部的一侧卡槽连接，所述传动框(2)外部的两侧均设置有纵向限制条(4)，且纵向限制条(4)的外部与传动框(2)外部的一侧滑动连接，所述纵向限制条(4)的下端与承载底盘(3)的上端焊接固定，所述液压伸缩杆(29)的外部设置有第一储存腔(28)。

10.基于权利要求9所述蔬菜果实成熟立体式采摘设备的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、通过倾角传感器(32)检测装置放置于地面后装置产生的倾斜角度，并通过倾斜的角度由对应的液压伸缩杆(29)进行伸缩主动调整装置承载盘(1)下端一侧的倾斜角度，倾斜角度调整的同时，由第二输出电机(30)的输出轴通过第一连接条(5)带动主传动滚轮(9)和第一减震器(10)均与角度调整连接轴(7)为圆心转动，转动并进一步调整主传动滚轮(9)和第一减震器(10)的朝向，使其适配放置位置的凸出以及凹陷；

步骤二、针对采摘位置以及采摘朝向，通过对应的电机由转动盘(14)带动第一立式支撑框(15)进行转动，第一立式支撑框(15)的转动可调整夹持固定环(48)的朝向；

步骤三、由采摘摄像头(50)检测待采集的果实，并由伸缩装置推动调整夹持固定环(48)的朝向，并由传动螺纹杆(21)的转动推动第二传动块(22)由第二立式支撑框(20)外部伸出，伸出的同时由第一输出电机(23)的输出轴带动夹持固定环(48)进行转动，转动持续接触待采集的果实；

步骤四、通过横向滑动轨(39)内部的双向传动螺纹杆带动一对横向位置调整块(45)相对移动并调整夹持固定环(48)的相对间距，适配不同长度的柱状果实，由纵向位置调整块(47)内部电机带动夹持固定环(48)以第一转动连接轴(49)为圆心转动并完成对柱状果实的夹持；

步骤五、通过转动连接块(46)内部的电机带动纵向位置调整块(47)外部的一侧于转动连接块(46)外部的第二环状滑动轨(54)内进行转动，转动并掰动夹持的果实时，由第一输出电机(23)的输出轴带动第三传动块(26)及外部夹持果实的夹持固定环(48)以第一输出电机(23)输出轴为圆心进行转动，完成进一步的掰开，掰开的同时由切割刀(52)以第二转动连接轴(53)为圆心转动，转动并使其由收容框(51)内伸出并对条状果实两侧的枝干进行切断；

步骤六、取下的果实由果实自身的重力下落，下落并使其由入料腔(38)落入第二储存腔(33)内部，落入的并接触果实临时储存框(27)内壁前，会接触缓冲板(35)，冲击力可由缓冲板(35)传递至第二减震器(34)，并缓冲，缓冲后可由果实自身的重力持续汇聚并下落至闭合板(37)的上端；

步骤七、在需要临时调整采摘朝向以及采集横向距离时，由第三输出电机(42)的输出轴带动传动齿轮(43)进行转动，传动齿轮(43)的转动可通过传动齿槽(44)带动第一环状滑动轨(40)以第一环状滑动轨(40)为圆心转动，转动的过程中可直接调整入料腔(38)的角度，角度的调整可进一步适配采摘角度以及果实掰开位置，提高果实采集效率。

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