CN208370307U - 一种辅助草莓采摘机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种辅助草莓采摘机械，包括一体化的分层梳理系统、识别系统、采摘系统以及收集系统，分层梳理系统包括依次并排固定设置在一个背景板平面上的下层梳理板、螺旋单元、同步单元及上层梳理板；识别系统采用图像识别装置；采摘系统包括舵机与刀具；收集系统由中间框、收集箱、运输车构成；刀具分为多层刀具及连杆刀具，多层刀具对同步单元梳理后的草莓进行采摘，连杆刀具对下层梳理板和上层梳理板梳理后的草莓进行采摘。本实用新型将草莓分层梳理以降低采摘难度，在梳理同时进行采摘以提高采摘速度，收集单元设置减震缓冲结构保证了草莓质量，将梳理、识别、采摘与收集运输各单元一体化，保证了采摘过程的流畅、高效、快捷。

Description

一种辅助草莓采摘机械

技术领域

本实用新型属于农业机械技术领域，具体涉及一种针对A型立体架种植的草莓进行辅助采摘的机械装置。

背景技术

近年来，我国草莓栽培面积迅速扩大，北起黑龙江、南至广东、东起山东、西到新疆均有大规模种植。草莓成熟后必须及时采摘，尤其是盛果期约30天，草莓采摘工作的复杂性和劳动强度已成为制约草莓种植业发展的重要因素。

立体架种植模式由于适合机器人作业而得到越来越多的研究和应用。然而，所有立体架种植采摘需要对草莓力度高要求控制，机械采摘草莓的机器人结构复杂、成本偏高、操作困难、效率低下、占地面积大，不适于农业机械化推广。经分析，草莓采摘机器人实用效率低下的原因在于草莓果实在株茎中分布毫无规律、相对凌乱，草莓在采摘时缺乏合理而高效的梳理。此外，现有技术中的采摘机器人采摘后需要一个个地将草莓放入临时装载容器内，间接降低了采摘效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中机器人采摘草莓效率低下的问题，提供了一种辅助草莓采摘机械，将草莓高效梳理以降低采摘难度，提高采摘速度，同时将梳理、识别、采摘与收集运输装置一体化，保证了采摘过程流畅、快捷、高效。

本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种辅助草莓采摘机械，包括一体化的分层梳理系统、识别系统、采摘系统以及收集系统，所述分层梳理系统，包括依次并排固定设置在一个背景板平面上的下层梳理板、螺旋单元、同步单元以及上层梳理板；所述识别系统采用图像识别装置；所述采摘系统包括舵机和刀具；所述收集系统由中间框、收集箱、运输车构成。

所述中间框为立体框，所述背景板可固定在所述立体框上，所述立体框上表面设置三根垂直的分别与所述下层梳理板、同步单元、上层梳理板高度对应的竖杆。

进一步地，所述立体框的背面设置直立的倚靠架，所述背景板固定在倚靠架上，所述竖杆设置在所述立体框上表面靠近倚靠架的位置。

进一步地，所述识别系统与所述采摘系统安装在所述竖杆顶端，所述采摘系统安装在所述竖杆上靠近所述识别系统位置。

进一步地，所述收集箱可嵌入所述立体框内，所述下层梳理板、同步单元、上层梳理板下方与对应的所述采摘系统均之间设置贴合的缓冲板，所述缓冲板为斜板，所述缓冲板一端固定在对应的梳理单元下方，另一端固定在所述收集箱上。

所述下层梳理板位于所述背景板的左下方，所述下层梳理板由振动板与弧形板两部分拼接组成。

进一步地，所述振动板上设置外凸的振动块。

所述螺旋单元与同步单元通过顶端的上挡板固定在所述背景板中间上。

所述螺旋单元包括螺旋轴以及螺旋缠绕在所述螺旋轴上的回转齿轮。

进一步地，所述回转齿轮之间内凹区域为凹槽，所述回转齿轮外沿上设置均匀排列的多个齿槽。

所述同步单元由多组同步带构成，所述同步带两两之间间距相同，每组同步带均匀绕在左右两端的带轮上，同一端的带轮串联在一个带轮轴上。

进一步地，所述同步带上设置均匀排列的多个外凸的档条，邻组同步带上的档条等间距错开。

所述上层梳理板设置在背景板的右方，所述上层梳理板包括与右端带轮轴相接的档条衔接条、带有内凹弧的支撑板、带有斜坡的提升板构成。

进一步地，所述档条衔接条为齿块结构，相对的齿块之间的间隙为衔接口。

进一步地，所述衔接口与档条在同一水平位置，且衔接口的高度大于档条。

所述刀具分为多层刀具以及连杆刀具，所述同步单元对应的所述采摘系统采用所述多层刀具；所述下层梳理板和上层梳理板对应的所述采摘系统采用所述连杆刀具。

所述多层刀具是由多组刀片在垂直方向分层错开组成的刀具，每个所述刀片固定在一根刀杆顶端，所述刀杆末端安装旋转齿轮所有所述旋转齿轮固定在一个固定板上。

进一步地，所述多层刀具的层数与所述同步带数量相同，且两两之间的间距与同步带之间的间距相等。

所述连杆刀具由相互对称的内弯形状的左刀片和右刀片交接形成，所述左刀片和右刀片相接的部分固定在主连杆上，所述主连杆上设置滑动块3215，所述主连杆贯穿所述滑动块，所述滑动块两端上分别设置左连杆、右连杆，所述左连杆、右连杆的一端对称固定在所述滑动块上，另一端分别固定在所述左刀片和右刀片上。

进一步地，所述滑动块上设置滑动杆，所述滑动杆由两根连杆铰接构成。

进一步地，所述采摘系统还包括用于将所述舵机和所述刀具及所述竖杆固定的刀具连接件。

所述收集箱为立体的箱体，所述箱体内设置调节板，所述箱体与所述调节板之间通过压缩弹簧连接，所述压缩弹簧套在弹簧轴上，所述弹簧轴一端固定在所述箱体底面，一端贯穿所述调节板。

进一步地，为了保持平衡，所述弹簧轴设置在所述箱体的四角。

所述运输车设置两组一大一小的后轮与前轮为移动工具，所述运输车的侧边设置两组相互对称的侧挡板、中间靠近后轮位置设置一组中挡板。

进一步地，所述侧挡板与中挡板为框架式结构，所述中挡板高度小于所述侧挡板高度。

进一步地，所述侧挡板框架内分为两段，上半段框架内均安装一组缠绕限位弹簧的限位轴，下半段用于固定所述后轮。

进一步地，所述中挡板框架内安装两组缠绕限位弹簧的限位轴。

进一步地，所述前轮是脚轮，后轮为充气轮。

进一步地，所述运输车上设置前轮挡板，所述前轮中间设置前轮连接轴，并通过前轮连接轴与所述前轮挡板连接。

进一步地，所述后轮将后轮胎通过后轮轴固定在由一组第一连接件、两组对称的第三连接件、一组第二连接件首尾连接形成的连接框架内。

进一步地，所述第一连接件与第二连接件分别固定在所述中挡板框架的限位轴上以及所述侧挡板下半段框架上，所述第三连接件中间设置用于后轮轴横穿的中心孔。

进一步地，所述立体框底部四角设置固定轴，所述固定轴上设置固定孔，所述固定孔可套入所述所述侧挡板内的限位轴上，安装时所述侧挡板内的限位弹簧在所述固定轴下方，上述设置可实现中间框与运输车的结合。

本实用新型的作业过程：整个采摘过程中将果实人为地分为下、中上三层进行梳理，将三层的草莓依次在不同的位置以不同方式进行梳理，同时简化每一部分梳理草莓数量，然后将每一层梳理后的草莓进行识别、采摘与收集。

首先，草莓会先经过分层梳理系统的下层梳理板，振动块不断地进行振动，通过下层梳理板的所有草莓疏散开来，依次分布在弧形板上，同时也提供一个速度让草莓茎能够通过弧形板，将下层草莓的分布打乱，在移动过程通过带摄像头的识别系统进行识别，并由连杆刀具采摘。

然后，中层的草莓会经过螺旋单元和同步单元，螺旋单元上的凹槽、齿槽和同步带上的挡条密切配合对中层的草莓进行梳理。螺旋单元的凹槽对草莓果实进行梳理，凹槽在螺旋轴转动作用下带动其内的草莓果实平面移动勾到右面，随着螺旋单元的转动，凹槽的高度会发生有规律的变化，保证不同高度的草莓都可以通过凹槽，将不同高度的草莓起到右边，起到一定的梳理作用；同时回转齿轮上的内凹齿槽勾起草莓茎带动草莓通过去，以达到草莓疏理目的；螺旋单元的凹槽与齿槽将草莓果实与草莓茎勾到同步单元的档条上，将已经梳理开的草莓状态保持下来。在同步带移动的过程完成草莓的识别和采摘工作，采摘依靠装置在同步带位置的多层刀具会根据草莓的位置选择最近的刀具进行采摘。

最后，草莓进入上层梳理板，上层梳理板上的衔接口与前面的同步带上固定的挡条相配合，保证草莓从同步带过渡至上层梳理板，中层和下层的草莓会被提升板支撑抬升，而上层的草莓会通过支撑板的内凹弧到达上层梳理板下，上层草莓再次通过摄像头识别和以及连杆刀具完成识别和采摘。

连杆刀具的操作原理为通过动力装置带动滑动杆控制滑动块的移动，滑动块在主连杆上下滑动，由左连杆、右连杆带动左刀片和右刀片向外开和向内合，进行完成对草莓的剪切。

多层刀具的操作原理为由旋转齿轮转动带动刀杆以及刀片旋转，不同高度的刀片对应同步带梳理的草莓进行旋转剪切。

依次通过下层振动松散梳理、中层螺旋同步分离梳理、上层提升梳理将不同高度、交叉的草莓进行疏松整理、识别和采摘，三层草莓在不同位置完成了采摘工作，被摘掉的草莓会通过下面的缓冲板滑落到草莓收集箱里，随着草莓越来越多，收集箱内的调节板会下降，增大采摘箱容积。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型对不同高度的草莓进行分层梳理，同时梳理、识别、采摘同步进行，大大提高了采摘效率。

(2)由于草莓茎与果实在垂直高度上的形态、结构、状态与分布均存在较大差异，本实用新型对不同高度的草莓进行分层区别性、针对性地梳理，通过下层振动松散梳理、中层螺旋同步分离梳理、上层提升梳理，使得草莓梳理更加高效、合理。

(3)本实用新型的收集装置内设置调节板，可随着收集的草莓重量来改变调节板的高度，使得收集箱的容积增大，降低了草莓收集时的高度落差，可减少草莓的损伤与损失。

(4)本实用新型每一层梳理装置下均设置斜板的缓冲板，将采摘后的草莓滑落至收集箱内，可避免草莓采摘后直接垂直落入收集箱，缓冲后可减少其破损概率，保证草莓完整度与质量。

(5)本实用新型收集系统的中间框、运输车连接以及收集箱均设置压缩弹簧作为缓冲，可起到减震作用，减少收集运输过程中的振动造成的草莓损伤。

(6)本实用新型为一体化结构设置，保证了草莓梳理、识别、采摘、收集的流畅性，使得采摘更加快捷方便。

(7)本实用新型运输前轮设置为较小的脚轮、后轮设置为较大的充气轮，保证整体运输时的稳定同时方便调整方向。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型分层梳理系统的结构示意图。

图3为本实用新型的下层梳理板的结构示意图。

图4为本实用新型的螺旋单元的立体结构示意图。

图5为本实用新型的螺旋单元的正视图。

图6为本实用新型的螺旋单元的俯视图。

图7为本实用新型的同步单元的立体结构示意图。

图8为本实用新型的上层梳理单元的立体结构示意图。

图9为本实用新型的连杆刀具结构示意图。

图10为本实用新型的连杆刀具结构俯视图。

图11为本实用新型的多层刀具结构示意图。

图12为本实用新型中采摘系统的刀具连接件结构示意图。

图13为本实用新型的收集箱的透视图。

图14为本实用新型的中间框的结构示意图。

图15为本实用新型的运输车的结构示意图。

图16为本实用新型的后轮的结构示意图。

图17为本实用新型的后轮第一连接件的结构示意图。

图18为本实用新型的后轮第二连接件的结构示意图。

图19为本实用新型的后轮第三连接件的结构示意图。

图示说明：

1-分层梳理系统，10-背景板，11-下层梳理板，1101-弧形板，1102-振动板，1103-振动块，12-螺旋单元，1201-回转齿轮，1202-螺旋轴，1203-凹槽，1204-齿槽，13-同步单元，1301-同步带，1302-带轮，1303-带轮轴，1304-档条，14-上层梳理板，1401-档条衔接条，1402-支撑板，1403-提升板，15-过渡板，16-上挡板；

2-缓冲板；

3-采摘系统，30-舵机，31-刀具连接件，32-刀具，320-多层刀具，3201-刀片，3202-刀杆，3203-固定板，3204-齿轮，321-连杆刀具，3210-主连杆，3211-左刀片，3212-右刀片，3213-右连杆，3214-左连杆，3215-滑动块，3216-滑动杆；

4-识别系统；

5-中间框，51-立体框，52-倚靠架，53-支撑横杆，54-竖杆，55-固定轴，56-固定孔；

6-收集箱，61-箱体，62-调节板，63-弹簧轴，64-压缩弹簧；

7-运输车，71-侧挡板，72-中挡板，73-后轮，7301-后轮胎，7302-第一连接件，7303- 第二连接件，7304-第三连接件，7305-后轮轴，74-前轮，75-前轮挡板，76-前轮连接轴， 77-限位轴，78-限位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“中”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

A型立体架草莓的果实分布在立体种植槽的两侧，有梳有密，在空间上的分布上具有一定的连续性。由于草莓在垂直高度上分布有所差异，草莓上层茎短且硬；中层茎长且纤细，果实较多；下层草莓茎最长，果实较少但大多为成熟。所以整个采摘过程中将果实人为地分为下、中上三层进行梳理，将三层的草莓依次在不同的位置以不同方式进行梳理，同时简化每一部分梳理草莓数量，将每一层梳理后的草莓进行识别、采摘与收集。

如图1所示，一种辅助草莓采摘机械，包括一体化的分层梳理系统1、识别系统4、采摘系统3以及收集系统，分层梳理系统1包括依次并排固定设置在一个背景板10平面上的下层梳理板11、螺旋单元12、同步单元13以及上层梳理板14；识别系统4采用图像识别装置；采摘系统3包括用于提供采摘动力的舵机30和用于剪切草莓的刀具32；收集系统由中间框5、收集箱6、运输车7构成。

如图14所示，中间框5为立体框51，起到过渡、支撑、装载、连接等作用。所述背景板10可固定在所述立体框51上，将分层梳理系统1与收集系统一体化；所述立体框51 上表面设置三根垂直的分别与所述下层梳理板11、同步单元13、上层梳理板14高度对应的竖杆54。在具体实施例中，为了使得中间框5更加稳定，立体框51的背面设置直立的倚靠架52，背景板10固定在倚靠架52上，竖杆54设置在所述立体框51上表面靠近倚靠架52的位置，识别系统4与采摘系统3安装在竖杆54顶端，采摘系统3安装在竖杆54 上靠近识别系统4的位置，实现了识别系统4、摘系统3与收集系统一体化；三根竖杆54 位置分别对应分层梳理系统1的下层梳理板11、同步单元13、上层梳理板14，实现了边梳理边采摘，分层梳理后即可识别采摘。

刀具32分为多层刀具320以及连杆刀具321，所述同步单元13对应的所述采摘系统3采用所述多层刀具320，所述多层刀具320用于对中间的所述同步单元13梳理后草莓进行采摘；所述下层梳理板11和上层梳理板14对应的所述采摘系统3采用所述连杆刀具321，所述连杆刀具321用于对左右的下层梳理板11和上层梳理板14梳理后草莓进行采摘。

下层梳理板11、同步单元13、上层梳理板14下方与对应的采摘系统3之间设置贴合的缓冲板2，缓冲板2为斜板，缓冲板2一端固定在对应的梳理单元下方，另一端固定在收集箱6上。被摘掉的草莓会通过下面的缓冲板2滑落到草莓收集箱6里。

如图2所示，下层梳理板11位于背景板10的左下方，下层梳理板11与螺旋单元12之间通过过渡板15连接，下层梳理板11一端固定在背景板10上、另一端固定在过渡板 15上，螺旋单元12与同步单元13并排通过顶端的上挡板16固定在背景板10中间上，上层梳理板14设置在背景板10的右方。

如图2以及图3所示，下层梳理板11由振动板1102与弧形板1101两部分拼接组成，振动板1102左端固定在背景板上，右端与弧形板1101连接，振动板1102上设置外凸的振动块1103；草莓会先经过分层梳理系统1的下层梳理板11，振动块1103不断地进行振动，将通过下层梳理板11的所有草莓疏散开来，兵依次分布在弧形板1101上，同时也提供一个速度让草莓茎能够通过弧形板1101，在移动过程通过带摄像头的识别系统4进行识别，并由连杆刀具321采摘。

在具体实施中，经过下层梳理板11梳理后的草莓，中层的草莓会进入螺旋单元12和同步单元13，螺旋单元12上的凹槽1203、齿槽1204和同步带1301上的挡条1304密切配合对中层的草莓进行梳理。

如图2以及图4-6所示，螺旋单元12包括螺旋轴1202以及螺旋缠绕在螺旋轴1202上的回转齿轮1201，回转齿轮1201之间内凹区域为凹槽1203，回转齿轮1201外沿上设置均匀排列的多个齿槽1204。螺旋单元12的凹槽1203对草莓果实进行梳理，凹槽1203在螺旋轴1202转动作用下带动其内的草莓果实平面移动勾到右面，随着螺旋单元12的转动，凹槽1203的高度会发生有规律的变化，保证不同高度的草莓都可以通过凹槽1203，将不同高度的草莓起到右边，起到一定的梳理作用；同时回转齿轮1201上的内凹齿槽1204勾起草莓茎带动草莓通过去，以达到草莓疏理目的。

如图2以及图7所示同步单元13由多组同步带1301构成，同步带1301两两之间间距相同，每组同步带1301均匀绕在左右两端的带轮1302上，同一端的带轮1302串联在一个带轮轴1303上，同步带1301上设置均匀排列的多个外凸的档条1304，邻组同步带 1301上的档条1304等间距错开；同步带1301上的挡块1304交叉规律地分布在同步带1301 面上，由于草莓的茎会弯曲，而且上挡板16的存在也会消耗一部分茎。挡块1304的作用是与螺旋单元12上相配合，螺旋单元12的凹槽1203与齿槽1204将草莓果实与草莓茎勾到同步单元13的档条1304上，将已经梳理开的草莓状态保持下来。在同步带1301移动的过程完成草莓的识别和采摘工作，采摘依靠在同步带1301位置的多层刀具320根据草莓的位置选择最近的刀具进行采摘。

如图2以及图8所示，上层梳理板14包括与右端带轮1302相接的档条衔接条1401、带有内凹弧的支撑板1402、带有斜坡的提升板1403构成，档条衔接条1401与支撑板1402 侧边相连形成一个竖立的平板，提升板1403垂直挂在支撑板1402上。档条衔接条1401 为齿块结构，相对的齿块之间的间隙为衔接口1404，衔接口1404与档条1304在同一水平位置，且衔接口1404的高度大于档条1304，使得档条1304经过右侧带轮1302时可从衔接口1404穿过，衔接口1404与前面的同步带1301上固定的挡条1304相配合，保证草莓从同步带1301过渡至上层梳理板14。由于上层的草莓茎比较短可能无法在中、下层部分梳理到，采用上层梳理板14对其梳理，中层和下层的草莓会被提升板1403支撑抬升，而上层的草莓会通过支撑板1402的内凹弧到达上层梳理板14下，上层草莓再次通过摄像头识别和以及连杆刀具321完成识别和采摘。

在具体实施例中，依次通过下层振动松散梳理、中层螺旋同步分离梳理、上层提升梳理将不同高度、交叉的草莓进行疏松整理，并通过相应位置的识别系统4与采摘系统3进行识别和采摘，三层草莓在不同位置完成了采摘工作。

如图11所示，多层刀具320是由多组刀片3201在垂直方向分层错开组成的刀具，每个刀片3201固定在一根刀杆3202顶端，刀杆3202末端安装旋转齿轮3204，所有旋转齿轮3204固定在一个固定板3203上。由于同步带1301等距垂直排列，为了保证梳理后的草莓都能采摘，多层刀具320的层数与同步带1301数量相同，且两两之间的间距与同步带1301之间的间距相等。多层刀具320由旋转齿轮3204转动带动刀杆3202以及刀片3201 旋转，不同高度的刀片3201对应同步带1301梳理的草莓进行旋转剪切。

如9-10所示，连杆刀具321相互对称的内弯形状的左刀片3211和右刀片3212交接形成，左刀片3211和右刀片3212相接的部分固定在主连杆3210上，主连杆3210上设置滑动块3215，连杆3210贯穿滑动块3215，滑动块3215的两端上分别设置左连杆3214、右连杆3213，左连杆3214、右连杆3213的一端对称固定在滑动块3215，另一端分别固定在左刀片3211和右刀片3212上。滑动块3215上设置滑动杆3216，滑动杆3216由两根连杆铰接构成，滑动杆3216一端固定在滑动块3215上，另一端固定在动力装置(图中未标示) 上。连杆刀具321通过动力装置(图中未标示)带动滑动杆3216控制滑动块3215的移动，滑动块3215在主连杆3210上下滑动，进而使得左连杆3214、右连杆3213带动左刀片3211 和右刀片3212向外开和向内合，进行完成对草莓的剪切。

采摘系统3还包括用于将舵机30和刀具32与竖杆54固定的刀具连接件31，如图12所示，刀具连接件31由一个半开的框体以及设置在框体侧边上的两个多折板构成，固定装置刀具时将竖杆54嵌入并固定刀具连接件31的框体内，将舵机30固定设置在刀具连接件31多折板之间，然后将连杆刀具321的主连杆3210或多层刀具320的固定板3203 固定在刀具连接件31的多折板上，以此实现采摘系统3的固定安装。

如图13所示，收集箱6为立体的箱体61，箱体61内设置调节板62，箱体61与调节板62之间通过压缩弹簧64连接，压缩弹簧64套在弹簧轴63上，弹簧轴63一端固定在箱体61底面，一端贯穿调节板62。为了保持平衡，弹簧轴63设置在箱体61的四角。经过采摘系统3剪落的草莓通过斜板落入箱体61内，随着草莓越来越多，草莓重量对压缩弹簧64进行压缩，收集箱6内的调节板62会下降，增大采摘箱容积；缓冲板2为采摘下的草莓的落入提供了缓冲，避免草莓剪落后垂直掉入收集箱6中容易摔坏

如如15所示，运输车7设置两组一大一小的分别为后轮73与前轮74为移动工具，运输车7的侧边设置两组相互对称的侧挡板71、中间靠近后轮73位置设置一组中挡板72。侧挡板71与中挡板72为框架式结构，中挡板72高度小于侧挡板71高度。侧挡板71框架内分为两段，上半段框架内均安装一组缠绕限位弹簧78的限位轴77，下半段用于固定后轮73。中挡板72框架内安装两组缠绕限位弹簧78的限位轴77。在具体实施例中，前轮74是脚轮，后轮73为充气轮，保证整体运输时的稳定同时方便调整方向。运输车7上设置前轮挡板75，前轮74中间设置前轮连接轴76，并通过前轮连接轴76与前轮挡板75 连接。

如图16-19所示，后轮73将后轮胎7301通过后轮轴7305固定在由一组第一连接件7302、两组对称的第三连接件7304、一组第二连接件7303首尾连接形成的连接框架内。第一连接件7302与第二连接件7303分别固定在中挡板72框架的限位轴77上以及侧挡板 71下半段框架上，第三连接件7304中间设置用于后轮轴7305横穿的中心孔。上述设置限制了连接件的水平与垂直方向上的运动，保证了后轮胎7301的稳定。

如图1所示，立体框51底部四角设置固定轴55，固定轴55上设置固定孔56，固定孔56可套入侧挡板71内的限位轴77上，安装时侧挡板71内的限位弹簧78在固定轴55 下方，上述设置可实现中间框5与运输车7的结合。

以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种辅助草莓采摘机械，包括一体化的分层梳理系统(1)、识别系统(4)、采摘系统(3)以及收集系统，其特征在于：所述分层梳理系统(1)包括依次并排固定设置在一个背景板(10)平面上的下层梳理板(11)、螺旋单元(12)、同步单元(13)以及上层梳理板(14)；所述识别系统(4)采用图像识别装置；所述采摘系统(3)包括舵机(30)和刀具(32)；所述收集系统由中间框(5)、收集箱(6)、运输车(7)构成。

2.根据权利要求1所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述中间框(5)为立体框(51)，所述背景板(10)可固定在所述立体框(51)上，所述立体框(51)上表面设置三根垂直的且分别与所述下层梳理板(11)、同步单元(13)、上层梳理板(14)高度对应的竖杆(54)，所述识别系统(4)与采摘系统(3)安装在所述竖杆(54)顶端上；所述刀具(32)分为多层刀具(320)以及连杆刀具(321)，所述同步单元(13)对应的所述采摘系统(3)采用所述多层刀具(320)，所述下层梳理板(11)和上层梳理板(14)对应的所述采摘系统(3)采用所述连杆刀具(321)。

3.根据权利要求1所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述下层梳理板(11)位于所述背景板(10)的左下方，所述下层梳理板(11)由振动板(1102)与弧形板(1101)两部分拼接组成，所述振动板(1102)上设置外凸的振动块(1103)。

4.根据权利要求1所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述螺旋单元(12)与同步单元(13)通过顶端的上挡板(16)固定在所述背景板(10)中间；所述螺旋单元(12)包括螺旋轴(1202)以及螺旋缠绕在所述螺旋轴(1202)上的回转齿轮(1201)，所述回转齿轮(1201)之间内凹区域为凹槽(1203)，所述回转齿轮(1201)外沿上设置均匀排列的多个齿槽(1204)。

5.根据权利要求4所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述同步单元(13)由多组同步带(1301)构成，所述同步带(1301)两两之间间距相同，每组同步带(1301)均绕在左右两端的带轮(1302)上，同一端的带轮(1302)串联在一个带轮轴(1303)上，所述同步带(1301)上设置均匀排列的多个外凸的档条(1304)，相邻组同步带(1301)上的档条(1304)等间距错开。

6.根据权利要求5所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述上层梳理板(14)设置在背景板(10)的右方，所述上层梳理板(14)包括与右端带轮轴(1303)相接的档条衔接条(1401)、带有内凹弧的支撑板(1402)、带有斜坡的提升板(1403)，所述档条衔接条(1401)为齿块结构，所述档条衔接条(1401)齿块之间的间隙为衔接口(1404)，所述衔接口(1404)与档条(1304)在同一水平位置，且衔接口(1404)的高度大于档条(1304)。

7.根据权利要求2所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述下层梳理板(11)、同步单元(13)、上层梳理板(14)下方与对应的所述采摘系统(3)之间设置贴合的缓冲板(2)，所述缓冲板(2)为斜板，所述缓冲板(2)一端固定在对应的梳理单元下方，另一端可固定在所述收集箱(6)上。

8.根据权利要求2所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述多层刀具(320)为由多组刀片(3201)在垂直方向分层错开组合而成的刀具，每个所述刀片(3201)固定在一根刀杆(3202)顶端，所述刀杆(3202)末端安装旋转齿轮(3204)，所有所述旋转齿轮(3204)固定在一个固定板(3203)上；所述多层刀具(320)的层数与所述同步带(1301)数量相同，且两两之间的间距与同步带(1301)之间的间距相等。

9.根据权利要求2所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述连杆刀具(321)由相互对称的内弯形状的左刀片(3211)和右刀片(3212)交接形成，所述左刀片(3211)和右刀片(3212)相接的部分固定在主连杆(3210)上，所述主连杆(3210)上套入滑动块(3215)，所述滑动块(3215)外壁上设置相互对称的左连杆(3214)与右连杆(3213)，所述左连杆(3214)、右连杆(3213)的一端均固定在所述滑动块(3215)上，另一端分别固定在所述左刀片(3211)和右刀片(3212)上；所述滑动块(3215)上还设置滑动杆(3216)，所述滑动杆(3216)由两根连杆铰接构成。

10.根据权利要求1所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述收集箱(6)包括箱体(61)，所述箱体(61)内设置调节板(62)，所述箱体(61)与所述调节板(62)之间通过压缩弹簧(64)连接，所述压缩弹簧(64)套在弹簧轴(63)上，所述弹簧轴(63) 一端固定在所述箱体(61)底面，另一端贯穿所述调节板(62)。

11.根据权利要求1所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述运输车(7)设置两组一大一小的后轮(73)与前轮(74)为移动工具；所述运输车(7)的侧边设置两组相互对称的侧挡板(71)、中间靠近后轮(73)位置设置一组中挡板(72)；所述侧挡板(71)与中挡板(72)为框架式结构；所述侧挡板(71)框架内分为两段，上半段框架内均安装一组缠绕限位弹簧(78)的限位轴(77)；所述中挡板(72)框架内安装两组缠绕限位弹簧(78)的限位轴(77)。

12.根据权利要求11所述的一种辅助草莓采摘机械，其特征在于：所述前轮(74)是脚轮，所述后轮(73)为充气轮。