一种便携式半自动杨梅采摘机的制作方法

1.本发明涉及杨梅采摘领域，特别涉及一种便携式半自动杨梅采摘机。


背景技术：

2.杨梅枝繁叶茂，树冠圆整，果树高大，可达15米，多生长在海拔125～1500米的山坡或山谷林中，产季集中在六月，江南地区正值梅雨季节，受此影响，采摘期会大幅减少，采摘难度也会增大，同时山路采摘路滑也比较危险。
3.水果采摘目前有两种主流方法，一是利用振动将果实抖落，再收集，这种方法效率很高，也是当下研究较为集中的方法，但对果实和果树都有损伤，对于娇软的果实如杨梅、樱桃等不太适合，而且对于地形相对复杂的采摘环境，收集也较为困难。
4.二是机械采摘，目前市面上的果蔬采摘装备用的多还是简单的机械结构，只是简单加长了采摘长度，或对杨梅等软质果实有较大损伤，不仅如此，采摘效率也不够理想。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种便携式半自动杨梅采摘机，利用颜色传感器识别杨梅，并利用单片机控制步进电机，实现杨梅采摘的半自动化。
6.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
7.一种便携式半自动杨梅采摘机，包括切割组件、背筐组件、曲柄摇杆机构、驱动机构、伸缩杆、颜色传感器和控制器；
8.所述切割组件包括刀柄上瓣和刀柄下瓣，所述刀柄上瓣一端与刀柄下瓣一端铰接，所述刀柄上瓣通过伸缩杆与背筐组件连接，所述驱动机构安装在伸缩杆上，所述驱动机构通过曲柄摇杆机构与刀柄下瓣连接，使刀柄下瓣往复摇摆，用于切割进入切割组件的杨梅；
9.所述颜色传感器位于刀柄上瓣内，用于检测进入切割组件杨梅的颜色；所述控制器颜色传感器检测的值控制曲柄摇杆机构，使刀柄下瓣摆动。
10.进一步，所述背筐组件包括背带、背筐、底轴和底杆，所述底轴两端分别套装在两个底杆上，两个底杆与背筐连接，每个底杆与背筐之间安装背带。
11.进一步，所述底轴上固定转盘，所述转盘与伸缩杆连接，所述底轴两端设有旋扣，用于使底轴转动。
12.进一步，所述曲柄摇杆机构包括套筒、连杆和曲柄，所述刀柄下瓣上安装套筒，所述连杆一端与套筒转动副连接，所述连杆另一端与曲柄转动副连接，所述曲柄与驱动机构输出端连接。
13.进一步，所述驱动机构为步进电机。
14.进一步，所述刀柄上瓣和刀柄下瓣呈贝壳形状。
15.进一步，当颜色传感器检测的值与设定值不相同，所述控制器控制驱动机构使刀柄下瓣保持张开状态；当颜色传感器检测的值与设定值相同，所述控制器控制驱动机构使
刀柄下瓣闭环。
16.进一步，所述刀柄下瓣底部设有与背筐组件连通的管道，用于输送采摘的杨梅。
17.本发明的有益效果在于：
18.1.本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机，利用曲柄摇杆的简单机构巧妙实现电机带动刀瓣范围转动。
19.2.本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机，利用颜色传感器识别杨梅，并利用控制器控制步进电机，实现杨梅采摘的半自动化。
20.3.本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机，刀柄上瓣和刀柄下瓣呈贝壳形状，使得剪落的杨梅果实先进入刀瓣内腔，再从底部下端掉落，顺着收集管道滚落进背筐内实现杨梅的收集。
21.4.本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机，该采摘机是背负式，携带方便，也不受地势地形影响，即使是在山地上，不用爬树，也可通过调整方向角度并伸缩杆长顺利地采摘到树梢的杨梅果实。
附图说明
22.图1为本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机总图。
23.图2为本发明所述的切割组件结构图。
24.图3为本发明所述的电机安装位置图。
25.图中：
26.1-刀柄上瓣；2-刀柄下瓣；3-套筒；4-连杆；5-转轴；6-颜色传感器；7-垫板；8-电机箱； 9-箱盖；10-曲柄；11-支撑架；12-伸缩杆；13-背带；14-背筐；15-底杆；16-旋扣；17-底轴； 18-转盘。
具体实施方式
27.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机
械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.如图1所示，本发明所述的便携式半自动杨梅采摘机，包括切割组件、背筐组件、曲柄摇杆机构、驱动机构、伸缩杆12、颜色传感器6和控制器；
32.所述切割组件包括刀柄上瓣1和刀柄下瓣2，所述刀柄上瓣1和刀柄下瓣2呈贝壳形状，可以使得剪落的杨梅果实先进入刀瓣内腔。所述背筐组件包括背带13、背筐14、底轴17和底杆15，所述底轴17两端分别套装在两个底杆15上，两个底杆15与背筐14连接，每个底杆15与背筐14之间安装背带13，方便使用者背在肩部。所述底轴17上固定转盘18，所述转盘18与伸缩杆12连接，所述底轴17两端设有旋扣16，用于使底轴17转动，这样可以调节伸缩杆12角度。如图2所示，所述刀柄上瓣1一端与刀柄下瓣2一端铰接，所述刀柄上瓣 1通过伸缩杆12与背筐组件连接，所述驱动机构安装在伸缩杆12上，所述驱动机构通过曲柄摇杆机构与刀柄下瓣2连接，使刀柄下瓣2往复摇摆，用于切割进入切割组件的杨梅；所述驱动机构为步进电机。所述曲柄摇杆机构包括套筒3、连杆4和曲柄10，所述刀柄下瓣2 上安装套筒3，所述连杆4一端与套筒3转动副连接，所述连杆4另一端与曲柄10转动副连接，所述曲柄10与驱动机构的转轴5连接。所述颜色传感器6位于刀柄上瓣1内，用于检测进入切割组件杨梅的颜色；所述控制器颜色传感器6检测的值控制曲柄摇杆机构，使刀柄下瓣2摆动。当颜色传感器6检测的值与设定值不相同，所述控制器控制驱动机构使刀柄下瓣 2保持张开状态；当颜色传感器6检测的值与设定值相同，所述控制器控制驱动机构使刀柄下瓣2闭环。所述刀柄下瓣2底部设有与背筐组件连通的管道，用于输送采摘的杨梅。
33.如图3所示，垫板7位于伸缩杆12上，支撑架11用螺钉固定在垫板7上，电机箱8安装在支撑架11上，驱动机构和控制器安装在电机箱8内，用箱盖9盖在电机箱8上。
34.工作原理过程：
35.所述刀柄上瓣1和刀柄下瓣2呈贝壳形状，刀柄上瓣1固定，所述刀柄下瓣2通过曲柄摇杆机构在一定角度内转动，切割组件的刀瓣闭合时形成一个贝壳形状的封闭结构，而其动力由步进电机提供，传动机构是曲柄摇杆机构，将电机的整圈转动转化为下刀瓣的一定角度转动。
36.控制器根据颜色传感器6输入的信号，控制电机运行，进行采摘工作。当颜色传感器6 未检测符合杨梅的颜色标准，电机转动半圈使刀柄下瓣2张开或者如果此刻刀柄下瓣2为张开状态，则保持该状态。当杨梅进入切割组件时颜色传感器6将采集的信号，传入控制器，如果判断颜色符合采摘标准后控制电机转动，采摘杨梅。当杨梅掉入管道，当颜色传感器6 未检测符合杨梅的颜色标准，控制刀柄下瓣2处于张开状态。当下一个杨梅进入切割组件时，重复此过程。
37.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
38.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更
均应包含在本发明的保护范围之内。