一种便携式油茶果采摘装置

1.本发明涉及一种采摘装置，特别涉及一种便携式油茶果采摘装置，属于农业采摘技术领域。


背景技术：

2.油茶，是中国特有的木本食用油料树种，油茶与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料树种，近些年油茶果产量也不断增加。我国是油茶果生产大国，油茶果种植已成为丘陵地区一大主要产业。然而，当前我国油茶果采摘基本上都是手工进行的，机械采摘主要应用在地势平坦地区，采摘效率较低，劳动成本高。
3.采用人工采摘方法既耗费大量人力物力由不容易够到高处的油茶果，即使借用其他辅助工具登到高处，也容易发生跌落事故造成人员伤亡。另外现有一些简单的油茶果采摘裝置虽然能够摘下油茶果，但是由于它们设计问题经常会损伤油茶花苞造成质量损失并且会对油茶树造成伤害。而且传统的油茶果采摘方式，需要在摘下油茶果后，弯腰将油茶果放入置于地上的收集箱中，这样的采摘过程严重消耗果农体力，效率不高。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种便携式油茶果采摘装置，能够在工人采摘油茶果时避免受到伤害，提高采摘效率。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种便携式油茶果采摘装置，其特征在于：包括夹紧机构、旋转结构、伸长机构和电控机构；所述夹紧机构由夹紧手指、夹紧大臂、夹紧小臂、夹紧电机、夹紧联轴器、夹紧丝杠、夹紧丝杠螺母、夹紧电机支架、支撑台和压力传感器构成；所述的夹紧电机安装于夹紧电机支架的中心位置，所述的夹紧丝杠一端通过夹紧联轴器连接在夹紧电机的输出轴上；所述夹紧丝杠螺母安装在支撑台的中心位置；所述的夹紧大臂一端与支撑台的边缘铰接；所述的夹紧小臂的一端与夹紧大臂中部铰接，夹紧小臂远离夹紧大臂的一端与夹紧电机支架边缘铰接；所述的夹紧手指的中部与夹紧大臂远离支撑台的一端铰接；所述旋转机构由大齿轮、小齿轮、旋转电机、旋转电机支架、轴承、轴承套构成；所述的大齿轮通过螺栓安装在夹紧机构的支撑台上；所述的轴承套通过螺栓与大齿轮固定连接；所述的轴承安装在轴承套内；所述的旋转电机支架固定于伸长机构的第二支撑管远离伸长丝杠螺母的一端；所述的旋转电机固定于旋转电机支架远离第二支撑管的一端；所述的小齿轮安装在旋转电机的输出轴上，与大齿轮啮合；所述伸长机构由第一支撑管、第二支撑管、伸长电机、伸长联轴器、伸长丝杠、伸长丝杠螺母、直线轴承以及把手构成；所述第一支撑管安装在第二支撑管外；所述伸长电机安装于第一支撑管内部且靠近底部把手一端，所述伸长丝杠一端通过伸长联轴器连接在伸长电机输出轴上；所述伸长丝杠螺母安装在第二支撑管靠近把手的一端；所述直线轴承安装
在伸长丝杠远离伸长联轴器的另一端并在第二支撑管内；所述的第二支撑管远离伸长丝杠螺母的一端与轴承固定连接；所述电控机构由控制单元、锂电池和控制按钮构成，控制单元通过导线分别与伸长电机、旋转电机、夹紧电机、压力传感器、控制按钮和锂电池电连接。
6.上述的夹紧手指、夹紧大臂和夹紧小臂为三组，且三组采用圆周阵列的方式分设在支撑台上。
7.上述的夹紧手指一端和夹紧大臂与夹紧小臂铰接的端点之间铰接有弹簧。
8.上述夹紧手指为十字弧形式结构。
9.上述的压力传感器安装在所述的夹紧手指的十字弧形交叉点内靠近被抓物体的一侧。
10.上述的大齿轮与支撑台的中心保持在同一直线上。
11.上述第一支撑管和所述第二支撑管均为空心管，且第一支撑管内直径略大于所述第二支撑管的外直径。
12.上述第一支撑管和第二支撑管分别在内、外表面开有导向槽。
13.上述旋转电机支架在第二支撑管方向上与轴承套之间尚有一段距离。
14.上述控制单元和锂电池安装在把手内，第一、第二两个控制按钮安装在把手上。
15.本发明的有益效果：采用本发明的油茶果采摘装置，可根据待采摘的油茶果相对位置和高度，通过按动第一控制按钮，控制单元接收到信号，给伸长电机发出启动指令，伸长电机接收到指令后带动伸长丝杠旋转，在丝杠螺母副的作用下，第二支撑管被伸长丝杠顶出第一支撑管，从而使整体支撑管伸长，将夹紧机构伸长至适合采摘的位置和高度。然后，按动第二控制按钮，控制单元接收到信号，从而给夹紧电机发出启动指令，夹紧电机接收到指令后夹紧丝杠旋转，在丝杠螺母副的作用下夹紧手指向内收拢；当夹紧手指向内收拢一定距离时，控制单元接收到压力传感器的信号，此时夹紧手指刚刚好夹住油茶果但也不会破坏油茶果，控制单元在发出停止指令，使夹紧电机停止旋转的同时，给旋转电机发送启动指令，旋转电机接收到指令后通过小齿轮带动大齿轮旋转，夹紧机构则带动油茶果做相对的旋转运动，将油茶果柄扭断。因此，本发明的油茶果采摘装置在采摘过程中可以有效降低对油茶树的损伤，提高采摘效率。
附图说明
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明夹紧机构结构示意图；图2是本发明的整体结构示意图；图3是本发明的把手结构示意图。
17.图中：1
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压力传感器、2
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加紧大臂、3
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夹紧联轴器、4
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夹紧丝杠、5
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轴承、6
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旋转电机支架、7
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直线轴承、8
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旋转电机、9
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夹紧丝杠螺母、10
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夹紧小臂、11
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弹簧、12
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夹紧手指、13
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夹紧电机、14
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支撑台、15
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大齿轮、16
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第二支撑管、17
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伸长丝杠螺母、18
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伸长联轴器、19
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控制按钮、20
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把手、21
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伸长电机、22
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第一支撑管、23
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伸长丝杠、24
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小齿轮、25
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夹紧电机支架、26
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轴承套、27
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控制单元、28
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锂电池。
具体实施方式
18.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
19.如图1-3所示，本发明一种便携式油茶果采摘装置，包括夹紧机构、旋转结构、伸长机构和电控机构。
20.所述夹紧机构由夹紧手指、夹紧大臂、夹紧小臂、夹紧电机、夹紧联轴器、夹紧丝杠、夹紧丝杠螺母、夹紧电机支架、支撑台和压力传感器构成；所述的夹紧电机13安装于夹紧电机支架25的中心位置，所述的夹紧丝杠4一端通过夹紧联轴器3连接在夹紧电机13的输出轴上；所述夹紧丝杠螺母9安装在支撑台14的中心位置；所述的夹紧大臂2一端与支撑台14边缘铰接；所述的夹紧小臂10的一端与夹紧大臂2中部铰接，夹紧小臂10远离夹紧大臂的一端与夹紧电机支架25边缘铰接。所述的夹紧手指12的中部与夹紧大臂远离支撑台14的一端铰接；所述的夹紧手指12、夹紧大臂2和夹紧小臂10为一组，本实施例采用三组，且三组采用圆周阵列的方式分设在所述的支撑台14上。所述的夹紧手指12一端和夹紧大臂2与夹紧小臂10铰接的端点之间还铰接有弹簧11。所述夹紧手指12为十字弧形式结构。所述的压力传感器1安装在夹紧手指12的十字弧形交叉点内靠近被抓物体的一侧。
21.所述旋转机构由大齿轮、小齿轮、旋转电机、旋转电机支架、轴承、轴承套构成；所述的大齿轮15通过螺栓安装在夹紧机构的支撑台14上；所述的轴承套26通过螺栓与大齿轮15固定连接；所述的轴承5安装在轴承套26内；所述的旋转电机支架6固定于伸长机构的第二支撑管16远离所述伸长丝杠螺母17的一端；所述的旋转电机8固定于旋转电机支架6远离第二支撑管16的一端；所述的小齿轮24安装在旋转电机8的输出轴上，与大齿轮15啮合。所述的大齿轮15与支撑台14的中心保持在同一直线上。
22.所述伸长机构由第一支撑管、第二支撑管、伸长电机、伸长联轴器、伸长丝杠、伸长丝杠螺母、直线轴承以及把手构成；所述第一支撑管22安装在第二支撑管16外；所述伸长电机21安装于第一支撑管22内部且靠近底部把手20一端，所述伸长丝杠23一端通过伸长联轴器18连接在伸长电机21输出轴上；所述伸长丝杠螺母17安装在第二支撑管16靠近把手20的一端；所述直线轴承7安装在伸长丝（23远离伸长联轴器18的另一端并设在第二支撑管16内。所述的第二支撑管16远离伸长丝杠螺母（17）的一端与轴承5固定连接。所述第一支撑管22和第二支撑管16均为空心管，且第一支撑管内直径略大于第二支撑管的外直径。所述第一支撑管22和第二支撑管16分别在内、外表面开有导向槽。所述的旋转电机支架6在第二支撑管（16）方向上与轴承套26之间尚有一段距离。
23.所述电控机构由控制单元、锂电池和控制按钮构成，控制单元27通过导线分别与伸长电机21、旋转电机8、夹紧电机13、压力传感器1、控制按钮19和锂电池28连接。所述控制单元27和锂电池28安装在所述的把手20内，第一、第二两个控制按钮19均安装在把手20上。
24.使用时，可根据待采摘的油茶果相对位置和高度，通过按动第一控制按钮，控制单元接收到信号，给伸长电机发出启动指令，伸长电机接收到指令后带动伸长丝杠旋转，在丝杠螺母副的作用下，第二支撑管被伸长丝杠顶出第一支撑管，从而使整体支撑管伸长，将夹紧机构伸长至适合采摘的位置和高度。然后，按动第二控制按钮，控制单元接收到信号，从而给夹紧电机发出启动指令，夹紧电机接收到指令后夹紧丝杠旋转，在丝杠螺母副的作用下夹紧手指向内收拢；当夹紧手指向内收拢一定距离时，控制单元接收到压力传感器的信
号，此时夹紧手指刚刚好夹住油茶果但也不会破坏油茶果，控制单元在发出停止指令，使夹紧电机停止旋转的同时，给旋转电机发送启动指令，旋转电机接收到指令后通过小齿轮带动大齿轮旋转，夹紧机构则带动油茶果做相对的旋转运动，将油茶果柄扭断，使油茶果采摘成功。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。