CN205848025U - 一种基于太阳能供电的果实采摘机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，由太阳能供电系统，助力臂，机架结构，采摘系统及收集器组成，利用太阳能供电系统给采摘系统以及收集器供电，采摘系统将摘下的果实通过传送及分类装置收集到收集器中。本实用新型的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手无需在温室大棚接入任何电源，直接由太阳能供电，人体通过助力臂上的按钮对装置进行整体的控制，按下采摘按钮时，剪切手执行动作，采摘下来的果实自动送入收集袋中，收集袋连接收集箱，收集箱可以实现不同大小果实的自动分类，机架结构采用升降杆及随日光角度变化调节的太阳能电池板支架，设计结合太阳能供电的高效性。

Description

一种基于太阳能供电的果实采摘机械手

技术领域

本实用新型涉及果园果实采摘技术领域，尤其是一种基于太阳能供电的果实采摘机械手。

背景技术

规模化种植后的果树如果不能及时采摘，将造成经济效益损失。目前果实的采摘基本由人工完成，劳动强度大，效率低，靠人工采摘往往错过果实的最佳采摘时段。果树产业的快速发展，需要摘果工作的机械化，自动化，以实现规模化经营。

普通人体的手臂受到生理条件和体力因素的约束，有时难以完成复杂的任务，并难以持续劳动，普通的人力采摘效率低，在高处采摘有人身安全风险，并且无法高效率的将果实进行分类收集。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的基于太阳能供电的果实采摘机械手，解决果树产业的快速发展，需要摘果工作的机械化，自动化，以实现规模化经营，普通人体的手臂受到生理条件和体力因素的约束，有时难以完成复杂的任务，并难以持续劳动，普通的人力采摘效率低，在高处采摘有人身安全风险，且无法高效率的将果实进行分类收集的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，包括太阳能供电系统和采集系统，所述的采集系统包括助力臂，机架结构，采摘系统及收集器，所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板、充放电控制器以及锂电池，所述的助力臂包括手臂固定杆和延长杆，所述的机架结构包括主杆、升降杆以及太阳能电池板支架，所述的收集器包括内置绒毛的延长袋，收集箱，分类转盘，所述的采摘器由电动树枝剪刀和控制电动树枝剪刀的步进电机构成，所述的分类转盘上开设有复数个与收集箱内部相连通的孔洞，所述分类转盘上表面孔洞内孔径从左往右逐渐变大，所述的收集箱内部通过分隔板形成多个分类腔，所述分类转盘上相同内孔径的孔洞与同一分类腔内部相连通。

优选地，为了方便操作，所述的延长杆套在固定杆外侧与固定杆外壁滑动连接。

优选地，为了便于连接供电，所述的太阳能电池板和固定杆之间通过太阳能电池板支架相连接。

优选地，为了方便供电，所述的锂电池电压为4.5V，所述的太阳能电池板电压为6V，功率为3W。

优选地，为了提升使用寿命，所述的主杆以及升降杆均为不锈钢钢管，所述的太阳能电池板支架为铁芯材质支架。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手无需在温室大棚接入任何电源，直接由太阳能供电，人体通过助力臂上的按钮对装置进行整体的控制，按下采摘按钮时，电动树枝剪刀执行动作，采摘下来的果实自动落入收集器，收集器可以实现不同大小果实的自动分类，整个设备操作方便，实用性强，大大提升采摘效率和降低高位采摘的风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的连接框图。

图2是本实用新型中助力臂的结构示意图。

图3是本实用新型中太阳能供电系统的内部结构示意图。

图4是本实用新型中收集器的内部结构示意图。

图中:1.太阳能电池板，2.充放电控制器，3.锂电池，4.固定杆，5.延长杆，6.主杆，7.升降杆，8.太阳能支架，9.延长袋，10.收集箱，11.分类转盘，12.电动数值剪刀，13.孔洞，14.分隔板，15.分类腔,16.步进电机。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

图1、图2、图3和图4所示的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，包括太阳能供电系统和采集系统，采集系统包括助力臂，机架结构，采摘系统及收集器，太阳能供电系统包括太阳能电池板1、充放电控制器2以及锂电池3，太阳能电池组件保证使用寿命长，设计在20年以上；电池容量能满足设备负载7天连续阴雨天供电，但是从经济性上考虑，我们设计的系统耗电量低，类似于智能手机的供电方式，所以采用锂电池3的供电的设计方案。太阳能电池板1为6V，3W，考虑负载7天连续阴雨天电池供电及设备待机功耗为9.4Wh，需要1块3Wp太阳能电池板1，它的单日发电量可达13 Wh。电池的选择为4.5V/15AH，单体为4.5V/15AH, 选择3并联形成4.5V/45AH。为了补偿电池组的内阻以减少充电时间，采用BQ2057设计电池管理电路。助力臂包括手臂固定杆4和延长杆5，机架结构包括主杆6、升降杆7以及太阳能电池板支架8，主体采用钢管，强度较高，质量轻，便于携带。采用升降杆7设计，结构简单，便于操作，可以采摘不同高度的果实。同时，在主杆6巧妙的设计了凹槽，解决了数据线外漏的问题，美观，简洁。主杆6采用不锈钢钢管结构。不锈钢钢管质量轻,强度大,有机的将其他各个构件组合在一起，起连接支持作用。升降杆7采用不锈钢钢管结构，套在主杆6外侧，可沿着主杆6上下滑动。太阳能电池板支架8采用铁芯制作，强度极高，起良好的稳定作用，连接太阳能电池板1和主杆6，且倾角以及高度可调节，提高了太阳能利用效率。收集器包括内置绒毛的延长袋9，收集箱10，分类转盘11，采摘器由电动树枝剪刀12和控制电动树枝剪刀12的步进电机16构成，分类转盘11上开设有复数个与收集箱10内部相连通的孔洞13，分类转盘11上表面孔洞13内孔径从左往右逐渐变大，收集箱10内部通过分隔板14形成多个分类腔15，分类转盘11上相同内孔径的孔洞13与同一分类腔15内部相连通。

优选地，为了方便操作，延长杆5套在固定杆4外侧与固定杆4外壁滑动连接，优选地，为了便于连接供电，太阳能电池板1和固定杆4之间通过太阳能电池板支架8相连接，优选地，为了方便供电，锂电池3电压为4.5V，太阳能电池板1电压为6V，功率为3W，优选地，为了提升使用寿命，主杆6以及升降杆7均为不锈钢钢管，太阳能电池板支架8为铁芯材质支架，本实用新型的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手无需在温室大棚接入任何电源，直接由太阳能供电，人体通过助力臂上的按钮对装置进行整体的控制，按下采摘按钮时，电动树枝剪刀12执行动作，采摘下来的果实自动落入收集器，收集器可以实现不同大小果实的自动分类，整个设备操作方便，实用性强，大大提升采摘效率和降低高位采摘的风险。

工作原理：首先电动树枝剪刀12和分离盘通过太阳能的供电，人手控制采摘器达到采摘需要的位置，按下按钮，电动树枝剪刀12运行以剪切果柄，果实落入内有绒毛的传送管中，进而落入分类转盘11。分类转盘11的压力传感开关检测到有果实落入后，控制收集箱10底部的电机开始转动，电机带动收集箱10和分类转盘开始转动，使果实依次通过小，大孔洞13，实现果实大小的分离，分离后的果实进入不同的收集箱10中，完成最终效果。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，包括太阳能供电系统和采集系统，其特征是：所述的采集系统包括助力臂，机架结构，采摘系统及收集器，所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板（1）、充放电控制器（2）以及锂电池（3），所述的助力臂包括手臂固定杆（4）和延长杆（5），所述的机架结构包括主杆（6）、升降杆（7）以及太阳能电池板支架（8），所述的收集器包括内置绒毛的延长袋（9），收集箱（10），分类转盘（11），所述的采摘器由电动树枝剪刀（12）和控制电动树枝剪刀（12）的步进电机（16）构成，所述的分类转盘（11）上开设有复数个与收集箱（10）内部相连通的孔洞（13），所述分类转盘（11）上表面孔洞（13）内孔径从左往右逐渐变大，所述的收集箱（10）内部通过分隔板（14）形成多个分类腔（15），所述分类转盘（11）上相同内孔径的孔洞（13）与同一分类腔（14）内部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，其特征是：所述的延长杆（5）套在固定杆（4）外侧与固定杆（4）外壁滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，其特征是：所述的太阳能电池板（1）和固定杆（4）之间通过太阳能电池板支架（8）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，其特征是：所述的锂电池（3）电压为4.5V，所述的太阳能电池板（1）电压为6V，功率为3W。

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能供电的果实采摘机械手，其特征是：所述的主杆（6）以及升降杆（7）均为不锈钢钢管，所述的太阳能电池板支架（8）为铁芯材质支架。