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维戈塞尔塔和皇马关系: 一種輔助草莓采摘機械.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201820569866.8

申請日:

20180420

公開號:

CN208370307U

公開日:

20190115

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01D46/30 主分類號: A01D46/30
申請人: 南昌大學
發明人: 劉國平,劉高棟,陳志龍,賀錚,何楚煬
地址: 330027 江西省南昌市紅谷灘新區學府大道999號
優先權: CN201820569866U
專利代理機構: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 代理人: 趙艾亮
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201820569866.8

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本實用新型提供了一種輔助草莓采摘機械,包括一體化的分層梳理系統、識別系統、采摘系統以及收集系統,分層梳理系統包括依次并排固定設置在一個背景板平面上的下層梳理板、螺旋單元、同步單元及上層梳理板;識別系統采用圖像識別裝置;采摘系統包括舵機與刀具;收集系統由中間框、收集箱、運輸車構成;刀具分為多層刀具及連桿刀具,多層刀具對同步單元梳理后的草莓進行采摘,連桿刀具對下層梳理板和上層梳理板梳理后的草莓進行采摘。本實用新型將草莓分層梳理以降低采摘難度,在梳理同時進行采摘以提高采摘速度,收集單元設置減震緩沖結構保證了草莓質量,將梳理、識別、采摘與收集運輸各單元一體化,保證了采摘過程的流暢、高效、快捷。

權利要求書

1.一種輔助草莓采摘機械,包括一體化的分層梳理系統(1)、識別系統(4)、采摘系統(3)以及收集系統,其特征在于:所述分層梳理系統(1)包括依次并排固定設置在一個背景板(10)平面上的下層梳理板(11)、螺旋單元(12)、同步單元(13)以及上層梳理板(14);所述識別系統(4)采用圖像識別裝置;所述采摘系統(3)包括舵機(30)和刀具(32);所述收集系統由中間框(5)、收集箱(6)、運輸車(7)構成。2.根據權利要求1所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述中間框(5)為立體框(51),所述背景板(10)可固定在所述立體框(51)上,所述立體框(51)上表面設置三根垂直的且分別與所述下層梳理板(11)、同步單元(13)、上層梳理板(14)高度對應的豎桿(54),所述識別系統(4)與采摘系統(3)安裝在所述豎桿(54)頂端上;所述刀具(32)分為多層刀具(320)以及連桿刀具(321),所述同步單元(13)對應的所述采摘系統(3)采用所述多層刀具(320),所述下層梳理板(11)和上層梳理板(14)對應的所述采摘系統(3)采用所述連桿刀具(321)。3.根據權利要求1所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述下層梳理板(11)位于所述背景板(10)的左下方,所述下層梳理板(11)由振動板(1102)與弧形板(1101)兩部分拼接組成,所述振動板(1102)上設置外凸的振動塊(1103)。4.根據權利要求1所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述螺旋單元(12)與同步單元(13)通過頂端的上擋板(16)固定在所述背景板(10)中間;所述螺旋單元(12)包括螺旋軸(1202)以及螺旋纏繞在所述螺旋軸(1202)上的回轉齒輪(1201),所述回轉齒輪(1201)之間內凹區域為凹槽(1203),所述回轉齒輪(1201)外沿上設置均勻排列的多個齒槽(1204)。5.根據權利要求4所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述同步單元(13)由多組同步帶(1301)構成,所述同步帶(1301)兩兩之間間距相同,每組同步帶(1301)均繞在左右兩端的帶輪(1302)上,同一端的帶輪(1302)串聯在一個帶輪軸(1303)上,所述同步帶(1301)上設置均勻排列的多個外凸的檔條(1304),相鄰組同步帶(1301)上的檔條(1304)等間距錯開。6.根據權利要求5所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述上層梳理板(14)設置在背景板(10)的右方,所述上層梳理板(14)包括與右端帶輪軸(1303)相接的檔條銜接條(1401)、帶有內凹弧的支撐板(1402)、帶有斜坡的提升板(1403),所述檔條銜接條(1401)為齒塊結構,所述檔條銜接條(1401)齒塊之間的間隙為銜接口(1404),所述銜接口(1404)與檔條(1304)在同一水平位置,且銜接口(1404)的高度大于檔條(1304)。7.根據權利要求2所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述下層梳理板(11)、同步單元(13)、上層梳理板(14)下方與對應的所述采摘系統(3)之間設置貼合的緩沖板(2),所述緩沖板(2)為斜板,所述緩沖板(2)一端固定在對應的梳理單元下方,另一端可固定在所述收集箱(6)上。8.根據權利要求2所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述多層刀具(320)為由多組刀片(3201)在垂直方向分層錯開組合而成的刀具,每個所述刀片(3201)固定在一根刀桿(3202)頂端,所述刀桿(3202)末端安裝旋轉齒輪(3204),所有所述旋轉齒輪(3204)固定在一個固定板(3203)上;所述多層刀具(320)的層數與所述同步帶(1301)數量相同,且兩兩之間的間距與同步帶(1301)之間的間距相等。9.根據權利要求2所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述連桿刀具(321)由相互對稱的內彎形狀的左刀片(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連桿(3210)上,所述主連桿(3210)上套入滑動塊(3215),所述滑動塊(3215)外壁上設置相互對稱的左連桿(3214)與右連桿(3213),所述左連桿(3214)、右連桿(3213)的一端均固定在所述滑動塊(3215)上,另一端分別固定在所述左刀片(3211)和右刀片(3212)上;所述滑動塊(3215)上還設置滑動桿(3216),所述滑動桿(3216)由兩根連桿鉸接構成。10.根據權利要求1所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述收集箱(6)包括箱體(61),所述箱體(61)內設置調節板(62),所述箱體(61)與所述調節板(62)之間通過壓縮彈簧(64)連接,所述壓縮彈簧(64)套在彈簧軸(63)上,所述彈簧軸(63)一端固定在所述箱體(61)底面,另一端貫穿所述調節板(62)。11.根據權利要求1所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述運輸車(7)設置兩組一大一小的后輪(73)與前輪(74)為移動工具;所述運輸車(7)的側邊設置兩組相互對稱的側擋板(71)、中間靠近后輪(73)位置設置一組中擋板(72);所述側擋板(71)與中擋板(72)為框架式結構;所述側擋板(71)框架內分為兩段,上半段框架內均安裝一組纏繞限位彈簧(78)的限位軸(77);所述中擋板(72)框架內安裝兩組纏繞限位彈簧(78)的限位軸(77)。12.根據權利要求11所述的一種輔助草莓采摘機械,其特征在于:所述前輪(74)是腳輪,所述后輪(73)為充氣輪。

說明書

技術領域

本實用新型屬于農業機械技術領域,具體涉及一種針對A型立體架種植的草莓進行輔助采摘的機械裝置。

背景技術

近年來,我國草莓栽培面積迅速擴大,北起黑龍江、南至廣東、東起山東、西到新疆均有大規模種植。草莓成熟后必須及時采摘,尤其是盛果期約30天,草莓采摘工作的復雜性和勞動強度已成為制約草莓種植業發展的重要因素。

立體架種植模式由于適合機器人作業而得到越來越多的研究和應用。然而,所有立體架種植采摘需要對草莓力度高要求控制,機械采摘草莓的機器人結構復雜、成本偏高、操作困難、效率低下、占地面積大,不適于農業機械化推廣。經分析,草莓采摘機器人實用效率低下的原因在于草莓果實在株莖中分布毫無規律、相對凌亂,草莓在采摘時缺乏合理而高效的梳理。此外,現有技術中的采摘機器人采摘后需要一個個地將草莓放入臨時裝載容器內,間接降低了采摘效率。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中機器人采摘草莓效率低下的問題,提供了一種輔助草莓采摘機械,將草莓高效梳理以降低采摘難度,提高采摘速度,同時將梳理、識別、采摘與收集運輸裝置一體化,保證了采摘過程流暢、快捷、高效。

本實用新型通過以下技術方案予以實現。

一種輔助草莓采摘機械,包括一體化的分層梳理系統、識別系統、采摘系統以及收集系統,所述分層梳理系統,包括依次并排固定設置在一個背景板平面上的下層梳理板、螺旋單元、同步單元以及上層梳理板;所述識別系統采用圖像識別裝置;所述采摘系統包括舵機和刀具;所述收集系統由中間框、收集箱、運輸車構成。

所述中間框為立體框,所述背景板可固定在所述立體框上,所述立體框上表面設置三根垂直的分別與所述下層梳理板、同步單元、上層梳理板高度對應的豎桿。

進一步地,所述立體框的背面設置直立的倚靠架,所述背景板固定在倚靠架上,所述豎桿設置在所述立體框上表面靠近倚靠架的位置。

進一步地,所述識別系統與所述采摘系統安裝在所述豎桿頂端,所述采摘系統安裝在所述豎桿上靠近所述識別系統位置。

進一步地,所述收集箱可嵌入所述立體框內,所述下層梳理板、同步單元、上層梳理板下方與對應的所述采摘系統均之間設置貼合的緩沖板,所述緩沖板為斜板,所述緩沖板一端固定在對應的梳理單元下方,另一端固定在所述收集箱上。

所述下層梳理板位于所述背景板的左下方,所述下層梳理板由振動板與弧形板兩部分拼接組成。

進一步地,所述振動板上設置外凸的振動塊。

所述螺旋單元與同步單元通過頂端的上擋板固定在所述背景板中間上。

所述螺旋單元包括螺旋軸以及螺旋纏繞在所述螺旋軸上的回轉齒輪。

進一步地,所述回轉齒輪之間內凹區域為凹槽,所述回轉齒輪外沿上設置均勻排列的多個齒槽。

所述同步單元由多組同步帶構成,所述同步帶兩兩之間間距相同,每組同步帶均勻繞在左右兩端的帶輪上,同一端的帶輪串聯在一個帶輪軸上。

進一步地,所述同步帶上設置均勻排列的多個外凸的檔條,鄰組同步帶上的檔條等間距錯開。

所述上層梳理板設置在背景板的右方,所述上層梳理板包括與右端帶輪軸相接的檔條銜接條、帶有內凹弧的支撐板、帶有斜坡的提升板構成。

進一步地,所述檔條銜接條為齒塊結構,相對的齒塊之間的間隙為銜接口。

進一步地,所述銜接口與檔條在同一水平位置,且銜接口的高度大于檔條。

所述刀具分為多層刀具以及連桿刀具,所述同步單元對應的所述采摘系統采用所述多層刀具;所述下層梳理板和上層梳理板對應的所述采摘系統采用所述連桿刀具。

所述多層刀具是由多組刀片在垂直方向分層錯開組成的刀具,每個所述刀片固定在一根刀桿頂端,所述刀桿末端安裝旋轉齒輪所有所述旋轉齒輪固定在一個固定板上。

進一步地,所述多層刀具的層數與所述同步帶數量相同,且兩兩之間的間距與同步帶之間的間距相等。

所述連桿刀具由相互對稱的內彎形狀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連桿上,所述主連桿上設置滑動塊3215,所述主連桿貫穿所述滑動塊,所述滑動塊兩端上分別設置左連桿、右連桿,所述左連桿、右連桿的一端對稱固定在所述滑動塊上,另一端分別固定在所述左刀片和右刀片上。

進一步地,所述滑動塊上設置滑動桿,所述滑動桿由兩根連桿鉸接構成。

進一步地,所述采摘系統還包括用于將所述舵機和所述刀具及所述豎桿固定的刀具連接件。

所述收集箱為立體的箱體,所述箱體內設置調節板,所述箱體與所述調節板之間通過壓縮彈簧連接,所述壓縮彈簧套在彈簧軸上,所述彈簧軸一端固定在所述箱體底面,一端貫穿所述調節板。

進一步地,為了保持平衡,所述彈簧軸設置在所述箱體的四角。

所述運輸車設置兩組一大一小的后輪與前輪為移動工具,所述運輸車的側邊設置兩組相互對稱的側擋板、中間靠近后輪位置設置一組中擋板。

進一步地,所述側擋板與中擋板為框架式結構,所述中擋板高度小于所述側擋板高度。

進一步地,所述側擋板框架內分為兩段,上半段框架內均安裝一組纏繞限位彈簧的限位軸,下半段用于固定所述后輪。

進一步地,所述中擋板框架內安裝兩組纏繞限位彈簧的限位軸。

進一步地,所述前輪是腳輪,后輪為充氣輪。

進一步地,所述運輸車上設置前輪擋板,所述前輪中間設置前輪連接軸,并通過前輪連接軸與所述前輪擋板連接。

進一步地,所述后輪將后輪胎通過后輪軸固定在由一組第一連接件、兩組對稱的第三連接件、一組第二連接件首尾連接形成的連接框架內。

進一步地,所述第一連接件與第二連接件分別固定在所述中擋板框架的限位軸上以及所述側擋板下半段框架上,所述第三連接件中間設置用于后輪軸橫穿的中心孔。

進一步地,所述立體框底部四角設置固定軸,所述固定軸上設置固定孔,所述固定孔可套入所述所述側擋板內的限位軸上,安裝時所述側擋板內的限位彈簧在所述固定軸下方,上述設置可實現中間框與運輸車的結合。

本實用新型的作業過程:整個采摘過程中將果實人為地分為下、中上三層進行梳理,將三層的草莓依次在不同的位置以不同方式進行梳理,同時簡化每一部分梳理草莓數量,然后將每一層梳理后的草莓進行識別、采摘與收集。

首先,草莓會先經過分層梳理系統的下層梳理板,振動塊不斷地進行振動,通過下層梳理板的所有草莓疏散開來,依次分布在弧形板上,同時也提供一個速度讓草莓莖能夠通過弧形板,將下層草莓的分布打亂,在移動過程通過帶攝像頭的識別系統進行識別,并由連桿刀具采摘。

然后,中層的草莓會經過螺旋單元和同步單元,螺旋單元上的凹槽、齒槽和同步帶上的擋條密切配合對中層的草莓進行梳理。螺旋單元的凹槽對草莓果實進行梳理,凹槽在螺旋軸轉動作用下帶動其內的草莓果實平面移動勾到右面,隨著螺旋單元的轉動,凹槽的高度會發生有規律的變化,保證不同高度的草莓都可以通過凹槽,將不同高度的草莓起到右邊,起到一定的梳理作用;同時回轉齒輪上的內凹齒槽勾起草莓莖帶動草莓通過去,以達到草莓疏理目的;螺旋單元的凹槽與齒槽將草莓果實與草莓莖勾到同步單元的檔條上,將已經梳理開的草莓狀態保持下來。在同步帶移動的過程完成草莓的識別和采摘工作,采摘依靠裝置在同步帶位置的多層刀具會根據草莓的位置選擇最近的刀具進行采摘。

最后,草莓進入上層梳理板,上層梳理板上的銜接口與前面的同步帶上固定的擋條相配合,保證草莓從同步帶過渡至上層梳理板,中層和下層的草莓會被提升板支撐抬升,而上層的草莓會通過支撐板的內凹弧到達上層梳理板下,上層草莓再次通過攝像頭識別和以及連桿刀具完成識別和采摘。

連桿刀具的操作原理為通過動力裝置帶動滑動桿控制滑動塊的移動,滑動塊在主連桿上下滑動,由左連桿、右連桿帶動左刀片和右刀片向外開和向內合,進行完成對草莓的剪切。

多層刀具的操作原理為由旋轉齒輪轉動帶動刀桿以及刀片旋轉,不同高度的刀片對應同步帶梳理的草莓進行旋轉剪切。

依次通過下層振動松散梳理、中層螺旋同步分離梳理、上層提升梳理將不同高度、交叉的草莓進行疏松整理、識別和采摘,三層草莓在不同位置完成了采摘工作,被摘掉的草莓會通過下面的緩沖板滑落到草莓收集箱里,隨著草莓越來越多,收集箱內的調節板會下降,增大采摘箱容積。

與現有技術相比,本實用新型的有益效果包括:

(1)本實用新型對不同高度的草莓進行分層梳理,同時梳理、識別、采摘同步進行,大大提高了采摘效率。

(2)由于草莓莖與果實在垂直高度上的形態、結構、狀態與分布均存在較大差異,本實用新型對不同高度的草莓進行分層區別性、針對性地梳理,通過下層振動松散梳理、中層螺旋同步分離梳理、上層提升梳理,使得草莓梳理更加高效、合理。

(3)本實用新型的收集裝置內設置調節板,可隨著收集的草莓重量來改變調節板的高度,使得收集箱的容積增大,降低了草莓收集時的高度落差,可減少草莓的損傷與損失。

(4)本實用新型每一層梳理裝置下均設置斜板的緩沖板,將采摘后的草莓滑落至收集箱內,可避免草莓采摘后直接垂直落入收集箱,緩沖后可減少其破損概率,保證草莓完整度與質量。

(5)本實用新型收集系統的中間框、運輸車連接以及收集箱均設置壓縮彈簧作為緩沖,可起到減震作用,減少收集運輸過程中的振動造成的草莓損傷。

(6)本實用新型為一體化結構設置,保證了草莓梳理、識別、采摘、收集的流暢性,使得采摘更加快捷方便。

(7)本實用新型運輸前輪設置為較小的腳輪、后輪設置為較大的充氣輪,保證整體運輸時的穩定同時方便調整方向。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型分層梳理系統的結構示意圖。

圖3為本實用新型的下層梳理板的結構示意圖。

圖4為本實用新型的螺旋單元的立體結構示意圖。

圖5為本實用新型的螺旋單元的正視圖。

圖6為本實用新型的螺旋單元的俯視圖。

圖7為本實用新型的同步單元的立體結構示意圖。

圖8為本實用新型的上層梳理單元的立體結構示意圖。

圖9為本實用新型的連桿刀具結構示意圖。

圖10為本實用新型的連桿刀具結構俯視圖。

圖11為本實用新型的多層刀具結構示意圖。

圖12為本實用新型中采摘系統的刀具連接件結構示意圖。

圖13為本實用新型的收集箱的透視圖。

圖14為本實用新型的中間框的結構示意圖。

圖15為本實用新型的運輸車的結構示意圖。

圖16為本實用新型的后輪的結構示意圖。

圖17為本實用新型的后輪第一連接件的結構示意圖。

圖18為本實用新型的后輪第二連接件的結構示意圖。

圖19為本實用新型的后輪第三連接件的結構示意圖。

圖示說明:

1-分層梳理系統,10-背景板,11-下層梳理板,1101-弧形板,1102-振動板,1103-振動塊,12-螺旋單元,1201-回轉齒輪,1202-螺旋軸,1203-凹槽,1204-齒槽,13-同步單元, 1301-同步帶,1302-帶輪,1303-帶輪軸,1304-檔條,14-上層梳理板,1401-檔條銜接條, 1402-支撐板,1403-提升板,15-過渡板,16-上擋板;

2-緩沖板;

3-采摘系統,30-舵機,31-刀具連接件,32-刀具,320-多層刀具,3201-刀片,3202- 刀桿,3203-固定板,3204-齒輪,321-連桿刀具,3210-主連桿,3211-左刀片,3212-右刀片,3213-右連桿,3214-左連桿,3215-滑動塊,3216-滑動桿;

4-識別系統;

5-中間框,51-立體框,52-倚靠架,53-支撐橫桿,54-豎桿,55-固定軸,56-固定孔;

6-收集箱,61-箱體,62-調節板,63-彈簧軸,64-壓縮彈簧;

7-運輸車,71-側擋板,72-中擋板,73-后輪,7301-后輪胎,7302-第一連接件,7303- 第二連接件,7304-第三連接件,7305-后輪軸,74-前輪,75-前輪擋板,76-前輪連接軸, 77-限位軸,78-限位彈簧。

具體實施方式

下面結合附圖,對本實用新型作進一步地說明。在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“上”、“下”、“中”、“左”、“右”、“內”、“外”、“側面”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。

A型立體架草莓的果實分布在立體種植槽的兩側,有梳有密,在空間上的分布上具有一定的連續性。由于草莓在垂直高度上分布有所差異,草莓上層莖短且硬;中層莖長且纖細,果實較多;下層草莓莖最長,果實較少但大多為成熟。所以整個采摘過程中將果實人為地分為下、中上三層進行梳理,將三層的草莓依次在不同的位置以不同方式進行梳理,同時簡化每一部分梳理草莓數量,將每一層梳理后的草莓進行識別、采摘與收集。

如圖1所示,一種輔助草莓采摘機械,包括一體化的分層梳理系統1、識別系統4、采摘系統3以及收集系統,分層梳理系統1包括依次并排固定設置在一個背景板10平面上的下層梳理板11、螺旋單元12、同步單元13以及上層梳理板14;識別系統4采用圖像識別裝置;采摘系統3包括用于提供采摘動力的舵機30和用于剪切草莓的刀具32;收集系統由中間框5、收集箱6、運輸車7構成。

如圖14所示,中間框5為立體框51,起到過渡、支撐、裝載、連接等作用。所述背景板10可固定在所述立體框51上,將分層梳理系統1與收集系統一體化;所述立體框51 上表面設置三根垂直的分別與所述下層梳理板11、同步單元13、上層梳理板14高度對應的豎桿54。在具體實施例中,為了使得中間框5更加穩定,立體框51的背面設置直立的倚靠架52,背景板10固定在倚靠架52上,豎桿54設置在所述立體框51上表面靠近倚靠架52的位置,識別系統4與采摘系統3安裝在豎桿54頂端,采摘系統3安裝在豎桿54 上靠近識別系統4的位置,實現了識別系統4、摘系統3與收集系統一體化;三根豎桿54 位置分別對應分層梳理系統1的下層梳理板11、同步單元13、上層梳理板14,實現了邊梳理邊采摘,分層梳理后即可識別采摘。

刀具32分為多層刀具320以及連桿刀具321,所述同步單元13對應的所述采摘系統 3采用所述多層刀具320,所述多層刀具320用于對中間的所述同步單元13梳理后草莓進行采摘;所述下層梳理板11和上層梳理板14對應的所述采摘系統3采用所述連桿刀具321,所述連桿刀具321用于對左右的下層梳理板11和上層梳理板14梳理后草莓進行采摘。

下層梳理板11、同步單元13、上層梳理板14下方與對應的采摘系統3之間設置貼合的緩沖板2,緩沖板2為斜板,緩沖板2一端固定在對應的梳理單元下方,另一端固定在收集箱6上。被摘掉的草莓會通過下面的緩沖板2滑落到草莓收集箱6里。

如圖2所示,下層梳理板11位于背景板10的左下方,下層梳理板11與螺旋單元12 之間通過過渡板15連接,下層梳理板11一端固定在背景板10上、另一端固定在過渡板 15上,螺旋單元12與同步單元13并排通過頂端的上擋板16固定在背景板10中間上,上層梳理板14設置在背景板10的右方。

如圖2以及圖3所示,下層梳理板11由振動板1102與弧形板1101兩部分拼接組成,振動板1102左端固定在背景板上,右端與弧形板1101連接,振動板1102上設置外凸的振動塊1103;草莓會先經過分層梳理系統1的下層梳理板11,振動塊1103不斷地進行振動,將通過下層梳理板11的所有草莓疏散開來,兵依次分布在弧形板1101上,同時也提供一個速度讓草莓莖能夠通過弧形板1101,在移動過程通過帶攝像頭的識別系統4進行識別,并由連桿刀具321采摘。

在具體實施中,經過下層梳理板11梳理后的草莓,中層的草莓會進入螺旋單元12和同步單元13,螺旋單元12上的凹槽1203、齒槽1204和同步帶1301上的擋條1304密切配合對中層的草莓進行梳理。

如圖2以及圖4-6所示,螺旋單元12包括螺旋軸1202以及螺旋纏繞在螺旋軸1202上的回轉齒輪1201,回轉齒輪1201之間內凹區域為凹槽1203,回轉齒輪1201外沿上設置均勻排列的多個齒槽1204。螺旋單元12的凹槽1203對草莓果實進行梳理,凹槽1203在螺旋軸1202轉動作用下帶動其內的草莓果實平面移動勾到右面,隨著螺旋單元12的轉動,凹槽1203的高度會發生有規律的變化,保證不同高度的草莓都可以通過凹槽1203,將不同高度的草莓起到右邊,起到一定的梳理作用;同時回轉齒輪1201上的內凹齒槽1204勾起草莓莖帶動草莓通過去,以達到草莓疏理目的。

如圖2以及圖7所示同步單元13由多組同步帶1301構成,同步帶1301兩兩之間間距相同,每組同步帶1301均勻繞在左右兩端的帶輪1302上,同一端的帶輪1302串聯在一個帶輪軸1303上,同步帶1301上設置均勻排列的多個外凸的檔條1304,鄰組同步帶 1301上的檔條1304等間距錯開;同步帶1301上的擋塊1304交叉規律地分布在同步帶1301 面上,由于草莓的莖會彎曲,而且上擋板16的存在也會消耗一部分莖。擋塊1304的作用是與螺旋單元12上相配合,螺旋單元12的凹槽1203與齒槽1204將草莓果實與草莓莖勾到同步單元13的檔條1304上,將已經梳理開的草莓狀態保持下來。在同步帶1301移動的過程完成草莓的識別和采摘工作,采摘依靠在同步帶1301位置的多層刀具320根據草莓的位置選擇最近的刀具進行采摘。

如圖2以及圖8所示,上層梳理板14包括與右端帶輪1302相接的檔條銜接條1401、帶有內凹弧的支撐板1402、帶有斜坡的提升板1403構成,檔條銜接條1401與支撐板1402 側邊相連形成一個豎立的平板,提升板1403垂直掛在支撐板1402上。檔條銜接條1401 為齒塊結構,相對的齒塊之間的間隙為銜接口1404,銜接口1404與檔條1304在同一水平位置,且銜接口1404的高度大于檔條1304,使得檔條1304經過右側帶輪1302時可從銜接口1404穿過,銜接口1404與前面的同步帶1301上固定的擋條1304相配合,保證草莓從同步帶1301過渡至上層梳理板14。由于上層的草莓莖比較短可能無法在中、下層部分梳理到,采用上層梳理板14對其梳理,中層和下層的草莓會被提升板1403支撐抬升,而上層的草莓會通過支撐板1402的內凹弧到達上層梳理板14下,上層草莓再次通過攝像頭識別和以及連桿刀具321完成識別和采摘。

在具體實施例中,依次通過下層振動松散梳理、中層螺旋同步分離梳理、上層提升梳理將不同高度、交叉的草莓進行疏松整理,并通過相應位置的識別系統4與采摘系統3進行識別和采摘,三層草莓在不同位置完成了采摘工作。

如圖11所示,多層刀具320是由多組刀片3201在垂直方向分層錯開組成的刀具,每個刀片3201固定在一根刀桿3202頂端,刀桿3202末端安裝旋轉齒輪3204,所有旋轉齒輪3204固定在一個固定板3203上。由于同步帶1301等距垂直排列,為了保證梳理后的草莓都能采摘,多層刀具320的層數與同步帶1301數量相同,且兩兩之間的間距與同步帶1301之間的間距相等。多層刀具320由旋轉齒輪3204轉動帶動刀桿3202以及刀片3201 旋轉,不同高度的刀片3201對應同步帶1301梳理的草莓進行旋轉剪切。

如9-10所示,連桿刀具321相互對稱的內彎形狀的左刀片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連桿3210上,主連桿3210上設置滑動塊3215,連桿3210貫穿滑動塊3215,滑動塊3215的兩端上分別設置左連桿3214、右連桿3213,左連桿3214、右連桿3213的一端對稱固定在滑動塊3215,另一端分別固定在左刀片3211和右刀片3212上?;?215上設置滑動桿3216,滑動桿3216由兩根連桿鉸接構成,滑動桿3216一端固定在滑動塊3215上,另一端固定在動力裝置(圖中未標示) 上。連桿刀具321通過動力裝置(圖中未標示)帶動滑動桿3216控制滑動塊3215的移動,滑動塊3215在主連桿3210上下滑動,進而使得左連桿3214、右連桿3213帶動左刀片3211 和右刀片3212向外開和向內合,進行完成對草莓的剪切。

采摘系統3還包括用于將舵機30和刀具32與豎桿54固定的刀具連接件31,如圖12 所示,刀具連接件31由一個半開的框體以及設置在框體側邊上的兩個多折板構成,固定裝置刀具時將豎桿54嵌入并固定刀具連接件31的框體內,將舵機30固定設置在刀具連接件31多折板之間,然后將連桿刀具321的主連桿3210或多層刀具320的固定板3203 固定在刀具連接件31的多折板上,以此實現采摘系統3的固定安裝。

如圖13所示,收集箱6為立體的箱體61,箱體61內設置調節板62,箱體61與調節板62之間通過壓縮彈簧64連接,壓縮彈簧64套在彈簧軸63上,彈簧軸63一端固定在箱體61底面,一端貫穿調節板62。為了保持平衡,彈簧軸63設置在箱體61的四角。經過采摘系統3剪落的草莓通過斜板落入箱體61內,隨著草莓越來越多,草莓重量對壓縮彈簧64進行壓縮,收集箱6內的調節板62會下降,增大采摘箱容積;緩沖板2為采摘下的草莓的落入提供了緩沖,避免草莓剪落后垂直掉入收集箱6中容易摔壞

如如15所示,運輸車7設置兩組一大一小的分別為后輪73與前輪74為移動工具,運輸車7的側邊設置兩組相互對稱的側擋板71、中間靠近后輪73位置設置一組中擋板72。側擋板71與中擋板72為框架式結構,中擋板72高度小于側擋板71高度。側擋板71框架內分為兩段,上半段框架內均安裝一組纏繞限位彈簧78的限位軸77,下半段用于固定后輪73。中擋板72框架內安裝兩組纏繞限位彈簧78的限位軸77。在具體實施例中,前輪74是腳輪,后輪73為充氣輪,保證整體運輸時的穩定同時方便調整方向。運輸車7上設置前輪擋板75,前輪74中間設置前輪連接軸76,并通過前輪連接軸76與前輪擋板75 連接。

如圖16-19所示,后輪73將后輪胎7301通過后輪軸7305固定在由一組第一連接件 7302、兩組對稱的第三連接件7304、一組第二連接件7303首尾連接形成的連接框架內。第一連接件7302與第二連接件7303分別固定在中擋板72框架的限位軸77上以及側擋板 71下半段框架上,第三連接件7304中間設置用于后輪軸7305橫穿的中心孔。上述設置限制了連接件的水平與垂直方向上的運動,保證了后輪胎7301的穩定。

如圖1所示,立體框51底部四角設置固定軸55,固定軸55上設置固定孔56,固定孔56可套入側擋板71內的限位軸77上,安裝時側擋板71內的限位彈簧78在固定軸55 下方,上述設置可實現中間框5與運輸車7的結合。

以上所述僅表達了本實用新型的優選實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形、改進及替代,這些都屬于本實用新型的?;し段?。因此,本實用新型專利的?;し段вσ運餃ɡ笪?。

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