CN116326429B - 一种大球盖菇的智能化采摘机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大球盖菇采摘技术领域的一种大球盖菇的智能化采摘机械手,包括依靠滚轮移动的采摘箱,所述采摘箱内设置有采摘组件和驱动组件,所述驱动组件用于驱动采摘组件移动;所述采摘组件包括固定柱,所述固定柱上转动连接有安装板,所述安装板的底部转动连接有若干呈阵列分布的夹持杆,所述夹持杆为S形,所述安装板侧边设置有驱动部,所述驱动部用于驱动夹持杆撑开并夹紧;本发明可以大大提高大球盖菇的采摘效率。
Description
技术领域
本发明涉及大球盖菇采摘技术领域,具体为一种大球盖菇的智能化采摘机械手。
背景技术
大球盖菇是近年来新引种的食用菌珍稀品种,大球盖菇在生长时通常可以利用长稻草、稻壳等作为肥料,因此在稻草等农作物秸秆丰富的广大农村、农场、林场最宜推广栽培,大球盖菇在种植时通常需要在表面覆盖稻草,起到遮光、保温等作用。
由于在大球盖菇采摘时需要先将覆盖在大球盖菇表面的稻草扒开,然后才能进行采摘,所以现有技术在采摘大球盖菇时通常是采用人工进行采摘;采摘人员需要频繁进行蹲下、起身的动作,劳动强度大,采摘效率较低。
基于此,本发明设计了一种大球盖菌的智能化采摘机械手,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大球盖菇的智能化采摘机械手,以解决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:一种大球盖菇的智能化采摘机械手,包括依靠滚轮移动的采摘箱,所述采摘箱内设置有采摘组件和驱动组件,所述驱动组件用于驱动采摘组件移动;
所述采摘组件包括固定柱,所述固定柱上转动连接有安装板,所述安装板的底部转动连接有若干呈阵列分布的夹持杆,所述夹持杆为S形,所述安装板侧边设置有驱动部,所述驱动部用于驱动夹持杆撑开并夹紧。
作为本发明的进一步方案,所述驱动部包括若干个连杆,所述连杆的个数与夹持杆个数相同,若干个所述连杆的底端分别与若干个夹持杆转动连接,若干个所述连杆的顶端共同转动连接有滑柱,所述滑柱与固定柱套接,所述滑柱的上方设置有用于驱动其在竖直方向上移动的第一气缸,所述第一气缸的顶端与固定柱固定连接;所述第一气缸的输出端与滑柱顶部转动连接。
作为本发明的进一步方案,所述固定柱上开设有第一滑槽,所述第一滑槽由第一螺旋槽和竖槽组成,所述竖槽的顶端与第一螺旋槽的顶端连通,所述竖槽的底端与第一螺旋槽的底端连通;所述第一滑槽内滑动连接有导向块;所述滑柱上开设有第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和第二螺旋槽的螺距相等,所述导向块与第二螺旋槽滑动连接,所述第二螺旋槽内安装有用于导向块复位的第一弹簧。
作为本发明的进一步方案,所述夹持杆外侧均设置有推料杆,所述推料杆上固定连接有固定块,所述固定块与夹持杆滑动连接,所述固定块上固定连接有第二弹簧,所述第二弹簧的顶端与夹持杆固定连接,所述固定块上固定连接有牵引绳,所述牵引绳的顶端穿过夹持杆并延伸至安装板上方固定连接有卷收辊,所述卷收辊与安装板转动连接,所述卷收辊的转动轴上固定连接有齿轮,所述齿轮啮合有齿条杆,所述齿条杆与安装板滑动连接,所述齿条杆的底端与滑柱固定连接。
作为本发明的进一步方案,所述驱动组件包括第一螺纹杆,所述第一螺纹杆与采摘箱转动连接,所述第一螺纹杆螺纹连接有第一滑座,所述第一滑座与采摘箱滑动连接,所述第一滑座上转动连接有第二螺纹杆,所述第二螺纹杆螺纹连接有第二滑座,所述第二滑座与第一滑座滑动连接,所述第二滑座上固定连接有第二气缸,所述第二气缸的底端与固定柱固定连接。
作为本发明的进一步方案,所述夹持杆的底端均转动连接有夹持块。
作为本发明的进一步方案,所述夹持块由海绵等软质材料制成。
作为本发明的进一步方案,所述采摘箱内固定连接有收集框。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1. 本发明通过夹持杆及驱动部的设置,可以夹持杆在进行采摘前可以自动将覆盖在大球盖菇表面的稻草扒开,然后夹持杆即可将暴露的大球盖菇夹持住再拔出,且通过第一螺旋槽、竖槽、导向块、第二螺旋槽及第一弹簧的设置,可以使滑柱在向下移动带动夹持杆扒开稻草时夹持杆不会转动,可以使稻草不会缠绕在夹持杆上,且可以使稻草能被均匀扒开,后续在重新覆盖稻草时也能均匀覆盖;夹持杆在采摘大球盖菇时滑柱可以以螺旋的方式抬升,可以使大球盖菇在拔出时更加的顺畅,且可以更好的保证大球盖菇的采摘质量,可以大大提高大球盖菇的采摘效率。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图;
图2为本发明总体结构剖视示意图;
图3为本发明采摘组件结构示意图;
图4为本发明采摘组件部分结构剖视示意图;
图5为本发明固定柱及第一滑槽结构剖视示意图;
图6为本发明导向块与第一滑槽位置关系及连接关系示意图;
图7为本发明滑柱、导向块、第二螺旋槽及第一弹簧位置关系及连接关系示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
滚轮1、采摘箱2、固定柱3、安装板4、夹持杆5、连杆6、滑柱7、第一气缸8、第一滑槽9、第一螺旋槽901、竖槽902、导向块10、第二螺旋槽11、第一弹簧12、推料杆13、固定块14、第二弹簧15、牵引绳16、卷收辊17、齿轮18、齿条杆19、第一螺纹杆20、第一滑座21、第二螺纹杆22、第二滑座23、第二气缸24、夹持块25、收集框26。
具体实施方式
请参阅图1-图7,本发明提供一种技术方案:一种大球盖菇的智能化采摘机械手,包括依靠滚轮1移动的采摘箱2,所述采摘箱2内设置有采摘组件和驱动组件,所述驱动组件用于驱动采摘组件移动;
所述采摘组件包括固定柱3,所述固定柱3上转动连接有安装板4,所述安装板4的底部转动连接有若干呈阵列分布的夹持杆5,所述夹持杆5为S形,所述安装板4侧边设置有驱动部,所述驱动部用于驱动夹持杆5撑开并夹紧。
所述驱动部包括若干个连杆6,所述连杆6的个数与夹持杆5个数相同,若干个所述连杆6的底端分别与若干个夹持杆5转动连接,若干个所述连杆6的顶端共同转动连接有滑柱7,所述滑柱7与固定柱3套接,所述滑柱7的上方设置有用于驱动其在竖直方向上移动的第一气缸8,所述第一气缸8的顶端与固定柱3固定连接;所述第一气缸8的输出端与滑柱7顶部转动连接。
所述固定柱3上开设有第一滑槽9,所述第一滑槽9由第一螺旋槽901和竖槽902组成,所述竖槽902的顶端与第一螺旋槽901的顶端连通,所述竖槽902的底端与第一螺旋槽901的底端连通;所述第一滑槽9内滑动连接有导向块10;所述滑柱7上开设有第二螺旋槽11,所述第一螺旋槽901和第二螺旋槽11的螺距相等,所述导向块10与第二螺旋槽11滑动连接,所述第二螺旋槽11内安装有用于导向块10复位的第一弹簧12。
上述方案在投入实际使用时,将采摘装置搬运到大球盖菇种植基地陇上;控制系统会控制驱动组件进行工作,使驱动组件驱动采摘组件移动到指定位置,然后驱动组件再驱动采摘组件向下移动;夹持杆5向下移动到与稻草接触后,驱动组件继续工作的同时启动第一气缸8开始工作,第一气缸8向下伸长可以带动滑柱7向下移动,滑柱7会带动导向块10和第一弹簧12同步向下移动;需要说明的是,如图6和图7所示,此时导向块10处于第一螺旋槽901和竖槽902顶端的交口处,且第一弹簧12处于压缩状态;滑柱7带动导向块10向下移动时,导向块10会带动竖槽902内向下移动,滑柱7向下移动的同时会带动若干个连杆6同步向下移动,若干个连杆6的底端会驱动夹持杆5向外侧撑开,夹持杆5会将覆盖在大球盖菇表面的稻草向外侧扒开,使大球盖菇露出来;采摘箱2内安装有双目摄像头(图中未展示),用于识别大球盖菇分布情况;待导向块10移动到竖槽902的底端后,由于第二螺旋槽11和第一螺旋槽901的螺距相等,此时导向块10失去了竖槽902侧壁的限位,导向块10会在第一弹簧12的弹力作用下在第二螺旋槽11和第一螺旋槽901内滑动,导向块10会滑动到第一螺旋槽901内;此时驱动组件暂停工作,第一气缸8开始收缩,第一气缸8会带动滑柱7向上移动;滑柱7会通过连杆6带动夹持杆5转动夹持住大球盖菇;然后驱动组件再带动固定柱3向上移动拔出大球盖菇,滑柱7在向上移动的过程中会带动导向块10在第一螺旋槽901内滑动,导向块10会带动滑柱7以螺旋的方式向上抬升,滑柱7会通过连杆6带动夹持杆5同步转动,夹持杆5在转动的过程中可以带动大球盖菇转动,可以使大球盖菇的拔出过程更加的顺畅,且可以更好的保证大球盖菇的采摘质量;当采摘完成后,驱动组件控制采摘组件移动到下一个工位,重复上述采摘工作,当夹持杆5将稻草等扒开后双目摄像头没有识别到大球盖菇时,驱动组件会驱动采摘组件继续移动到下一个工位进行下一次工作;本发明通过夹持杆5及驱动部的设置,可以夹持杆5在进行采摘前可以自动将覆盖在大球盖菇表面的稻草扒开,然后夹持杆5即可将暴露的大球盖菇夹持住再拔出,且通过第一螺旋槽901、竖槽902、导向块10、第二螺旋槽11及第一弹簧12的设置,可以使滑柱7在向下移动带动夹持杆5扒开稻草时夹持杆5不会转动,可以使稻草不会缠绕在夹持杆5上,且可以使稻草能被均匀扒开,后续在重新覆盖稻草时也能均匀覆盖;夹持杆5在采摘大球盖菇时滑柱7可以以螺旋的方式抬升,可以使大球盖菇在拔出时更加的顺畅,且可以更好的保证大球盖菇的采摘质量,可以大大提高大球盖菇的采摘效率。
作为本发明的进一步方案,所述夹持杆5外侧均设置有推料杆13,所述推料杆13上固定连接有固定块14,所述固定块14与夹持杆5滑动连接,所述固定块14上固定连接有第二弹簧15,所述第二弹簧15的顶端与夹持杆5固定连接,所述固定块14上固定连接有牵引绳16,所述牵引绳16的顶端穿过夹持杆5并延伸至安装板4上方固定连接有卷收辊17,所述卷收辊17与安装板4转动连接,所述卷收辊17的转动轴上固定连接有齿轮18,所述齿轮18啮合有齿条杆19,所述齿条杆19与安装板4滑动连接,所述齿条杆19的底端与滑柱7固定连接。
上述方案在投入实际使用时,滑柱7在向下移动的过程中会带动齿条杆19同步向下移动,齿条杆19会带动齿轮18转动,齿轮18会带动卷收辊17转动收卷牵引绳16,牵引绳16会带动固定块14向上滑动,固定块14会带动推料杆13同步向上移动,推料杆13相对于夹持杆5向上移动,可以使推料杆13不会插入到稻草内,夹持杆5再插入到稻草内并向外扒开稻草时,稻草会被夹持杆5扒到夹持杆5和推料杆13之间;待滑柱7向上移动带动夹持杆5夹持大球盖菇时,推料杆13会推动位于夹持杆5与推料杆13之间的稻草再次铺盖到未采摘的大球盖菇上方,可以使未生长完全的小菇后续生长的更好。
作为本发明的进一步方案,所述驱动组件包括第一螺纹杆20,所述第一螺纹杆20与采摘箱2转动连接,所述第一螺纹杆20螺纹连接有第一滑座21,所述第一滑座21与采摘箱2滑动连接,所述第一滑座21上转动连接有第二螺纹杆22,所述第二螺纹杆22螺纹连接有第二滑座23,所述第二滑座23与第一滑座21滑动连接,所述第二滑座23上固定连接有第二气缸24,所述第二气缸24的底端与固定柱3固定连接。
上述方案在投入实际使用时,通过电机(未展示)可以带动第一螺纹杆20和第二螺纹杆22转动,第一螺纹杆 20转动可以带动第一滑座21在采摘箱2内左右移动,第二螺纹杆22转动可以带动第二滑座23在第一滑座21上前后移动,第二滑座23会带动第二气缸24同步移动,第二气缸24可以带动固定柱3在竖直方向上移动,通过驱动组件可以带动夹持组件移动。
作为本发明的进一步方案,所述夹持杆5的底端均转动连接有夹持块25。
所述夹持块25由海绵等软质材料制成。
上述方案在投入实际使用时,通过夹持块25的设置,以及将夹持块25设置为有海绵等软质材料制成,可以使夹持块25代替夹持杆5进行夹持大球盖菇,可以使夹持块25对大球盖菇的夹持力为弹性力,可以更好的保证大球盖菇的采摘质量。
作为本发明的进一步方案,所述采摘箱2内固定连接有收集框26。
上述方案在投入实际使用时,采摘组件采摘后的大球盖菇可以放置到收集框26内进行收集。
工作原理:将采摘装置搬运到大球盖菇种植基地陇上;控制系统会控制驱动组件进行工作,使驱动组件驱动采摘组件移动到指定位置,然后驱动组件再驱动采摘组件向下移动;夹持杆5向下移动到与稻草接触后,驱动组件继续工作的同时启动第一气缸8开始工作,第一气缸8向下伸长可以带动滑柱7向下移动,滑柱7会带动导向块10和第一弹簧12同步向下移动;需要说明的是,如图6和图7所示,此时导向块10处于第一螺旋槽901和竖槽902顶端的交口处,且第一弹簧12处于压缩状态;滑柱7带动导向块10向下移动时,导向块10会带动竖槽902内向下移动,滑柱7向下移动的同时会带动若干个连杆6同步向下移动,若干个连杆6的底端会驱动夹持杆5向外侧撑开,夹持杆5会将覆盖在大球盖菇表面的稻草向外侧扒开,使大球盖菇露出来;采摘箱2内安装有双目摄像头(图中未展示),用于识别大球盖菇分布情况;待导向块10移动到竖槽902的底端后,由于第二螺旋槽11和第一螺旋槽901的螺距相等,此时导向块10失去了竖槽902侧壁的限位,导向块10会在第一弹簧12的弹力作用下在第二螺旋槽11和第一螺旋槽901内滑动,导向块10会滑动到第一螺旋槽901内;此时驱动组件暂停工作,第一气缸8开始收缩,第一气缸8会带动滑柱7向上移动;滑柱7会通过连杆6带动夹持杆5转动夹持住大球盖菇;然后驱动组件再带动固定柱3向上移动拔出大球盖菇,滑柱7在向上移动的过程中会带动导向块10在第一螺旋槽901内滑动,导向块10会带动滑柱7以螺旋的方式向上抬升,滑柱7会通过连杆6带动夹持杆5同步转动,夹持杆5在转动的过程中可以带动大球盖菇转动,可以使大球盖菇的拔出过程更加的顺畅,且可以更好的保证大球盖菇的采摘质量;当采摘完成后,驱动组件控制采摘组件移动到下一个工位,重复上述采摘工作,当夹持杆5将稻草等扒开后双目摄像头没有识别到大球盖菇时,驱动组件会驱动采摘组件继续移动到下一个工位进行下一次工作;本发明通过夹持杆5及驱动部的设置,可以夹持杆5在进行采摘前可以自动将覆盖在大球盖菇表面的稻草扒开,然后夹持杆5即可将暴露的大球盖菇夹持住再拔出,且通过第一螺旋槽901、竖槽902、导向块10、第二螺旋槽11及第一弹簧12的设置,可以使滑柱7在向下移动带动夹持杆5扒开稻草时夹持杆5不会转动,可以使稻草不会缠绕在夹持杆5上,且可以使稻草能被均匀扒开,后续在重新覆盖稻草时也能均匀覆盖;夹持杆5在采摘大球盖菇时滑柱7可以以螺旋的方式抬升,可以使大球盖菇在拔出时更加的顺畅,且可以更好的保证大球盖菇的采摘质量,可以大大提高大球盖菇的采摘效率。
Claims (5)
1.一种大球盖菇的智能化采摘机械手,包括依靠滚轮(1)移动的采摘箱(2),其特征在于:所述采摘箱(2)内设置有采摘组件和驱动组件,所述驱动组件用于驱动采摘组件移动;
所述采摘组件包括固定柱(3),所述固定柱(3)上转动连接有安装板(4),所述安装板(4)的底部转动连接有若干呈阵列分布的夹持杆(5),所述夹持杆(5)为S形,所述安装板(4)侧边设置有驱动部,所述驱动部用于驱动夹持杆(5)撑开并夹紧;
所述驱动部包括若干个连杆(6),所述连杆(6)的个数与夹持杆(5)个数相同,若干个所述连杆(6)的底端分别与若干个夹持杆(5)转动连接,若干个所述连杆(6)的顶端共同转动连接有滑柱(7),所述滑柱(7)与固定柱(3)套接,所述滑柱(7)的上方设置有用于驱动其在竖直方向上移动的第一气缸(8),所述第一气缸(8)的顶端与固定柱(3)固定连接;所述第一气缸(8)的输出端与滑柱(7)顶部转动连接;
所述固定柱(3)上开设有第一滑槽(9),所述第一滑槽(9)由第一螺旋槽(901)和竖槽(902)组成,所述竖槽(902)的顶端与第一螺旋槽(901)的顶端连通,所述竖槽(902)的底端与第一螺旋槽(901)的底端连通;所述第一滑槽(9)内滑动连接有导向块(10);所述滑柱(7)上开设有第二螺旋槽(11),所述第一螺旋槽(901)和第二螺旋槽(11)的螺距相等,所述导向块(10)与第二螺旋槽(11)滑动连接,所述第二螺旋槽(11)内安装有用于导向块(10)复位的第一弹簧(12);
所述夹持杆(5)外侧均设置有推料杆(13),所述推料杆(13)上固定连接有固定块(14),所述固定块(14)与夹持杆(5)滑动连接,所述固定块(14)上固定连接有第二弹簧(15),所述第二弹簧(15)的顶端与夹持杆(5)固定连接,所述固定块(14)上固定连接有牵引绳(16),所述牵引绳(16)的顶端穿过夹持杆(5)并延伸至安装板(4)上方固定连接有卷收辊(17),所述卷收辊(17)与安装板(4)转动连接,所述卷收辊(17)的转动轴上固定连接有齿轮(18),所述齿轮(18)啮合有齿条杆(19),所述齿条杆(19)与安装板(4)滑动连接,所述齿条杆(19)的底端与滑柱(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种大球盖菇的智能化采摘机械手,其特征在于:所述驱动组件包括第一螺纹杆(20),所述第一螺纹杆(20)与采摘箱(2)转动连接,所述第一螺纹杆(20)螺纹连接有第一滑座(21),所述第一滑座(21)与采摘箱(2)滑动连接,所述第一滑座(21)上转动连接有第二螺纹杆(22),所述第二螺纹杆(22)螺纹连接有第二滑座(23),所述第二滑座(23)与第一滑座(21)滑动连接,所述第二滑座(23)上固定连接有第二气缸(24),所述第二气缸(24)的底端与固定柱(3)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种大球盖菇的智能化采摘机械手,其特征在于:所述夹持杆(5)的底端均转动连接有夹持块(25)。
4.根据权利要求3所述的一种大球盖菇的智能化采摘机械手,其特征在于:所述夹持块(25)由海绵软质材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种大球盖菇的智能化采摘机械手,其特征在于:所述采摘箱(2)内固定连接有收集框(26)。
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