一种小型智能化柑橘采摘装置的制作方法

1.本发明涉及农机技术领域，特别是涉及一种小型智能化柑橘采摘装置。


背景技术：

2.柑橘是全球最重要的经济作物之一，在全球范围内都有大规模种植，是世界第一大类水果，是世界第三大贸易农产品。我国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，品种繁多，产量惊人。除食用之外，柑橘在药用方面的需求量也很大，拥有很大的商业价值。
3.传统的柑橘采摘都是由人工完成，虽然人工采摘能够有效地减少果实的损伤程度和保证果实的均匀度，但是人工采摘劳动力需求大，且采摘效率低，特别是随着中国城镇化建设的逐渐发展，农村劳动力大量地向城市转移，出现农村劳动力严重的紧缺现象，种种原因导致人工采摘柑橘的成本费用不断地上升。针对于此，市面上出现了各种各样的采摘装置，但现有的采摘装置采摘的柑橘均带有果柄，果柄太长易将与其靠近的柑橘戳伤，从而导致汁液流出，缩短了保存时间。


技术实现要素：

4.本发明主要目的在于提供一种小型智能化柑橘采摘装置，以解决上述问题。
5.为达上述目的，本发明提供一种小型智能化柑橘采摘装置，包括行走机构、机械臂和采摘机构；所述机械臂设置于行走机构上，所述机械臂末端与采摘机构连接；
6.所述采摘机构包括底板、固定半球和移动半球；所述固定半球与底板一侧固定连接，所述移动半球与底板滑动连接；所述固定半球和移动半球同轴设置；所述底板另一侧设置有用于驱动移动半球往复运动的驱动装置；所述固定半球或移动半球的边缘上均匀设置有多个凸齿，所述凸齿之间的距离大于柑橘果柄直径，凸齿长度大于柑橘果柄直径；所述凸齿两侧均设置有第一刀刃。
7.进一步的，所述底板上远离固定半球的一侧滑动设置有底座；所述底座上设置有两个滑孔；所述底板上设置有两个与滑孔相适配的滑杆；所述滑杆上套设有弹簧；所述弹簧一端与滑杆末端连接，另一端与底座抵接；所述底座与机械臂末端连接；所述底座上设置有向固定半球方向伸出的齿条；所述固定半球的球底通过轴承转动设置有转轴；所述转轴上固定连接有齿轮和环形刮刀；所述齿轮与所述齿条相适配；所述环形刮刀初始位置靠近底板且远离齿条。
8.进一步的，所述环形刮刀上设置有第二刀刃。
9.进一步的，所述齿条下方设置有齿条支撑导向板；所述齿条支撑导向板与固定半球或底板固定连接。
10.进一步的，所述驱动装置包括电缸；所述电缸输出端固定连接有转接板；所述移动半球的球底固定设置有推杆；所述推杆与转接板固定连接。
11.进一步的，所述底板上设置有滑轨，所述移动半球上设置有与滑轨相适配的滑槽。
12.进一步的，所述机械臂包括旋转装置；所述旋转装置与行走机构固定连接；所述旋
转装置的输出端连接有第一支臂；所述第一支臂通过第一关节电机连接有第二支臂；所述第二支臂通过第二关节电机连接有第三支臂；所述第三支臂通过第三关节电机连接有第四支臂；所述第四支臂与底座固定连接。
13.进一步的，还包括收集装置；所述收集装置包括收集箱、柔性接料管和接料管支架；所述收集箱设置于行走机构上，所述柔性接料管一端与收集箱连接，另一端与接料管支架连接；所述接料管支架位于采摘机构下方，且与第四支臂固定连接。
14.进一步的，所述行走机构内设置有电池和控制机构；所述电池为整个装置提供电力；所述控制机构用于控制整个装置的动作。
15.本发明通过固定半球和移动半球的配合将柑橘包住，柑橘的果柄卡设于凸齿之间，通过机械臂拖拽，使柑橘紧贴固定半球和移动半球，果柄完全外漏，通过凸齿上的第一刀刃对果柄根部进行剪切，有效降低柑橘戳伤的风险。拖拽的同时，底座和底板相对滑动，进而使齿条带动齿轮旋转，带动环形刮刀辅助切割，实现对果柄的双向切割；由于切割位置不同，果柄受到径向剪切力，实现果柄软化。
附图说明
16.图1为本发明一种小型智能化柑橘采摘装置整体示意图。
17.图2为本发明一种小型智能化柑橘采摘装置的采摘机构打开状态示意图。
18.图3为本发明一种小型智能化柑橘采摘装置的采摘机构闭合状态示意图。
19.其中，1
‑
采摘机构；2
‑
机械臂；3
‑
行走机构；4
‑
收集装置；11
‑
移动半球；12
‑
固定半球；13
‑
底板；14
‑
驱动装置；15
‑
底座；21
‑
旋转装置；22
‑
第一支臂；23
‑
第一关节电机；24
‑
第二支臂；25
‑
第二关节电机；26
‑
第三支臂；27
‑
第三关节电机；28
‑
第四支臂；41
‑
接料管支架；42
‑
柔性接料管；43
‑
收集箱；121
‑
凸齿；122
‑
齿轮；123
‑
转轴；124
‑
环形刮刀；131
‑
滑轨；132
‑
滑杆；133
‑
弹簧；141
‑
电缸；142
‑
转接板；143
‑
推杆；151
‑
齿条；152
‑
齿条支撑导向板。
具体实施方式
20.为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，结合附图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能。
21.如图1
‑
3所示，本发明中提供了一种小型智能化柑橘采摘装置，包括：
22.行走机构3、机械臂2和采摘机构1；所述机械臂2设置于行走机构3上，所述机械臂2末端与采摘机构1连接；
23.所述采摘机构1包括底板13、固定半球12和移动半球11；所述固定半球12与底板13一侧固定连接，所述移动半球11与底板13滑动连接；所述底板13上设置有滑轨131，所述移动半球11上设置有与滑轨131相适配的滑槽；所述固定半球12和移动半球11同轴设置；所述底板13另一侧设置有用于驱动移动半球往复运动的驱动装置14；所述固定半球12或移动半球11的边缘上均匀设置有多个凸齿121，本实施例中，凸齿121设置于固定半球12边缘；所述凸齿121之间的距离大于柑橘果柄直径，凸齿121长度大于柑橘果柄直径；所述凸齿121两侧均设置有第一刀刃。
24.在另一实施例中，所述底板13上远离固定半球12的一侧滑动设置有底座15；所述底座15上设置有两个滑孔；所述底板13上设置有两个与滑孔相适配的滑杆132；所述滑杆
132上套设有弹簧133；所述弹簧133一端与滑杆132末端连接，另一端与底座15抵接；所述底座15与机械臂2末端连接；所述底座15上设置有向固定半球12方向伸出的齿条151；所述固定半球12的球底通过轴承转动设置有转轴123；所述转轴123上固定连接有齿轮122和环形刮刀124；所述齿轮122与所述齿条151相适配；所述环形刮刀124初始位置靠近底板13且远离齿条151。所述环形刮刀124上设置有第二刀刃。
25.在另一实施例中，所述齿条151下方设置有齿条支撑导向板152；所述齿条支撑导向板152与固定半球12或底板13固定连接；本实施例中，齿条支撑导向板152与固定半球12固定连接。
26.在另一实施例中，所述驱动装置14包括电缸141；所述电缸141输出端固定连接有转接板142；所述移动半球11的球底固定设置有推杆143；所述推杆143与转接板142固定连接。
27.在另一实施例中，所述机械臂2包括旋转装置21；所述旋转装置21与行走机构3固定连接；所述旋转装置21的输出端连接有第一支臂22；所述第一支臂22通过第一关节电机23连接有第二支臂24；所述第二支臂24通过第二关节电机25连接有第三支臂26；所述第三支臂26通过第三关节电机27连接有第四支臂28；所述第四支臂28与底座15固定连接。
28.在另一实施例中，还包括收集装置4；所述收集装置包括收集箱43、柔性接料管42和接料管支架41；所述收集箱43设置于行走机构3上，所述柔性接料管42一端与收集箱43连接，另一端与接料管支架41连接；所述接料管支架41位于采摘机构1下方，且与第四支臂28固定连接。
29.在另一实施例中，所述行走机构3内设置有电池和控制机构；所述电池为整个装置提供电力；所述控制机构用于控制整个装置的动作。
30.使用时，通过控制机构控制行走机构3行走至柑橘树下；控制机械臂2运动，使采摘机构1到达柑橘处，使柑橘位于固定半球12与移动半球11之间；控制电缸141收缩，使移动半球11向固定半球12靠拢、结合；通过固定半球12和移动半球11的配合将柑橘包住，柑橘的果柄卡设于凸齿121之间；然后控制机械臂2向下运动或控制行走机构3向后运动，对柑橘进行拖拽；使柑橘紧贴固定半球12和移动半球11，果柄完全外漏，通过凸齿121上的第一刀刃对果柄根部进行剪切；拖拽的同时，底座15和底板13相对滑动，进而使齿条151带动齿轮122旋转，带动环形刮刀124辅助切割，实现对果柄的双向切割；由于切割位置不同，果柄收到径向剪切力，实现果柄软化。
31.以上所述仅为本发明较佳实施例而已，非全部实施例，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。