一种智能果实采摘设备

1.本发明涉及智能果实采摘设备技术领域，更具体地说，涉及一种智能果实采摘设备。


背景技术：

2.果园内果实成熟时及时高效地采收对果实当年和来年的产量、品质，以及果实的贮运加工和市场供应影响极大，采收需要在果实成熟期间快速完成，从而为果实输送争取更多的转运时间，防止因果实过熟而导致果品质量降低。
3.现有的对果园内的果实进行采摘的方式通常以人工采摘方式完成，通过人工使用采摘工具的方式采摘下果实，并将果实放入相应的放置箱内收集，这样的采摘方式不仅采摘效率底，而且劳动量大，人工成本高，如果人手不够不能及时采摘可能会导致果实过熟，使得在后续较长时间的转运过程中果实发生腐烂造成一定的损失。
4.因此，针对上述问题提出一种智能果实采摘设备。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能果实采摘设备，相比现在通过人工与设备配合采摘果实的方式导致采摘效率低的状况，进一步地提高了采摘效率，同时节省采摘所需要的人工成本，并且能够对采摘的果实上的污垢进行一定的清洁，从而为后续的转运过程节省了较多的时间，使得在转运过程中有较为充足的时间使得成熟的果实运输至设定的地点，预防在转运过程中由于采摘耗费较多的时间导致果实过度成熟发生腐烂，降低损失。
6.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种智能果实采摘设备，包括采摘设备，所述采摘设备上开设的转动槽内转动连接有摆动臂，所述摆动臂一端设置有夹持组件，所述夹持组件包括夹持块，所述夹持块一端与摆动臂活动连接，所述夹持块上开设有夹持槽，所述夹持槽内设置有一对相互对称的夹持板，且夹持槽内部安装有第一伺服电机，所述夹持板底端固定连接有齿轮，一对所述齿轮相互啮合连接，右侧所述齿轮与夹持槽内壁转动连接，所述第一伺服电机输出端与左侧齿轮固定连接，所述夹持板一侧设置有调节组件，所述调节组件上设置有多个采摘组件和多个收集组件。
8.进一步的，所述调节组件包括固定半环，所述固定半环上开设有多个均匀分布的固定槽，多个所述固定槽呈圆周分布，所述固定槽内部安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出端固定连接有连接块，所述采摘组件包括电推杆，所述连接块顶端与电推杆底端固定连接。
9.进一步的，所述电推杆由多节连杆组成，多节所述连杆一端均固定连接有采摘块和收集块，所述采摘块内开设的凹槽内安装有微型电机，所述微型电机的输出端固定连接有采摘杆，所述采摘杆上安装有机械摆动球，所述机械摆动球上安装有采摘装置。
10.进一步的，所述收集块上转动连接有弧形板，所述弧形板的形状设置为弧形，且弧形板一端转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆顶端与采摘杆底端转动连接。
11.进一步的，所述收集组件包括收集盘，多个所述弧形板相互靠近一端均安装有收集盘，所述收集盘的形状与弧形板相匹配，且收集盘顶端与弧形板顶端相持平。
12.进一步的，所述收集盘包括一对弹性网和弹性滑道，一对所述弹性网相互靠近一端安装有弹性滑道，所述弹性滑道的材质设置为弹性材质。
13.进一步的，所述弹性滑道上安装有多个非均匀分布的阻挡杆，所述阻挡杆顶端安装有阻挡气囊。
14.进一步的，所述阻挡气囊外包围安装有多个均匀分布的吸附纤维，所述吸附纤维的材质设置为吸附材质。
15.进一步的，所述收集盘上开设有收集孔，所述收集孔内壁安装有收集袋，所述收集袋内壁安装有多个保护组件。
16.进一步的，所述保护组件包括固定气囊，所述固定气囊上安装有多个均匀分布且与固定气囊相连通的碰撞气囊，且固定气囊上开设有多个清洁孔，所述固定气囊和碰撞气囊的材质均设置为记忆弹性材质。
17.有益效果
18.相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案通过调节组件上开设的固定槽内安装的第二伺服电机转动连接块从而带动电推杆转动，其转动角度的控制依据采摘设备内搭载的控制系统依据果树的大小完成对电推杆的角度调节，再通过夹持组件上夹持块内的第一伺服电机控制齿轮转动，从而使得一对夹持板带动固定半环完成对果树的夹持，夹持完成后通过采摘组件和收集组件的配合开始对果树上果实进行采摘，相比现在主要以人工为主的果实采摘方式，可以有效提高采摘效率,节省人工成本。
19.（2）本方案在采摘的过程中能够对采摘的果实上的污垢进行一定的清洁，从而为后续清洁节省了较多的时间，在一定程度上避免果实长时间转运过程中发生腐烂，降低损失。
附图说明
20.图1为本发明的采摘设备立体结构示意图；图2为本发明的夹持组件俯视结构示意图；图3为本发明的调节组件侧面结构示意图；图4为本发明的采摘组件立体结构示意图；图5为本发明的收集组件立体结构示意图；图6为本发明的阻挡杆正面结构示意图；图7为本发明的收集袋侧面结构示意图；图8为本发明的保护组件正面结构示意图。
21.图中标号说明：1、采摘设备；2、夹持组件；3、调节组件；4、采摘组件；5、收集组件；6、保护组件；11、摆动臂；21、夹持块；22、夹持槽；23、夹持板；24、齿轮；25、第一伺服电机；31、固定半环；32、
固定槽；33、第二伺服电机；34、连接块；41、电推杆；42、采摘块；43、采摘杆；44、机械摆动球；45、收集块；46、弧形板；47、伸缩杆；48、采摘装置；51、收集盘；52、阻挡杆；53、收集孔；54、收集袋；55、弹性网；56、弹性滑道；57、阻挡气囊；58、吸附纤维；61、固定气囊；62、碰撞气囊；63、清洁孔。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.实施例
26.请参阅图1-2，一种智能果实采摘设备，包括采摘设备1，采摘设备1上开设的转动槽内转动连接有摆动臂11，摆动臂11一端设置有夹持组件2，夹持组件2包括夹持块21，夹持块21一端与摆动臂11活动连接，夹持块21上开设有夹持槽22，夹持槽22内设置有一对相互对称的夹持板23，且夹持槽22内部安装有第一伺服电机25，夹持板23底端固定连接有齿轮24，一对齿轮24相互啮合连接，右侧齿轮24与夹持槽22内壁转动连接，第一伺服电机25输出端与左侧齿轮24固定连接，夹持板23一侧设置有调节组件3，调节组件3上设置有多个采摘组件4和多个收集组件5，本方案采摘设备1开设的转动槽内转动连接有摆动臂11，且摆动臂11一端设置有夹持组件2，当需要对果园内果树上成熟的果实进行采摘，通过调节组件3上开设的固定槽32内安装的第二伺服电机33转动连接块34从而带动电推杆41转动，其转动角度的控制依据采摘设备1内搭载的控制系统依据果树的大小完成对电推杆41的角度调节，再通过夹持组件2上夹持块21内的第一伺服电机25控制齿轮24转动，从而使得一对夹持板23带动固定半环31完成对果树的夹持，夹持完成后通过采摘组件4和收集组件5的配合开始对果树上果实进行采摘，并通过收集组件5将果实收集至收集袋54内，从而完成对果实的采摘，相比现在主要以人工为主的果实采摘方式，可以有效提高采摘效率,节省人工成本，并且能够对采摘的果实表面污垢进行初步清洁，在一定程度上避免果实长时间转运过程中发生腐烂，降低损失。
27.请参阅图3，调节组件3包括固定半环31，固定半环31上开设有多个均匀分布的固定槽32，多个固定槽32呈圆周分布，固定槽32内部安装有第二伺服电机33，第二伺服电机33
输出端固定连接有连接块34，采摘组件4包括电推杆41，连接块34顶端与电推杆41底端固定连接，本方案通过固定半环31上开设的多个均匀分布的固定槽32，且固定槽32内安装的第二伺服电机33输出端固接有连接块34，且连接块34与电推杆41低端固定连接，使得可通过启动固定槽32内安装的第二伺服电机33带动连接块34转动，从而同步带动电推杆41转动，通过采摘设备1内部搭载的控制系统依据对果树大小的信息采集从而控制第二伺服电机33带动连接块34的转动角度，再启动电推杆41使得电推杆41上多节连杆伸出，有利于采摘组件4在采摘果实时和收集组件5在收集果实时更加便利。
28.请参阅图4，电推杆41由多节连杆组成，多节连杆一端均固定连接有采摘块42和收集块45，采摘块42内开设的凹槽内安装有微型电机，微型电机的输出端固定连接有采摘杆43，采摘杆43上安装有机械摆动球44，机械摆动球44上安装有采摘装置48，采摘装置48通过电动伸缩杆以及电动吸盘构成，本方案通过采摘块42内开设凹槽内安装有微型电机，从而可通过启动微型电机带动采摘杆43转动从而同步带动机械摆动球44以及采摘装置48同步转动，从而方便对果树上果实的采摘，通过机械摆动球44控制采摘装置48的转动角度，并且采摘装置48上搭载有视觉传感器，通过其搭载的视觉传感器完成对果实的定位，并通过采摘设备1上控制系统控制采摘装置48上的电动伸缩杆完成自动伸缩长度以及电动吸盘通过吸附力完成对果实的采摘，再通过收集组件5完成对果实的收集，采集完成后也能够对采摘组件4和收集组件5进行复位，方便后续对其进行清洗，方便下次采摘。
29.收集块45上转动连接有弧形板46，弧形板46的形状设置为弧形，且弧形板46一端转动连接有伸缩杆47，伸缩杆47顶端与采摘杆43底端转动连接，本方案通过收集块45上转动连接有弧形板46，且弧形板46的形状设置为弧形，使得通过采摘杆43的转动带动伸缩杆47移动，从而通过伸缩杆47两端分别与弧形板46和采摘杆43转动连接，从而使得通过伸缩杆47拉动弧形板46转动，通过弧形板46的转动从而同步带动收集盘51伸展，使得当采摘装置48完成对果实的采摘和吸附时能够将果实放置在收集盘51上，最后通过摆动臂11控制夹持组件2的角度，使得收集盘51发生倾斜，从而使得收集盘51上的果实能够在重力的作用下滚落至收集盘51上开设的收集孔53内，从而被收集袋54所收集。
30.请参阅图5，收集组件5包括收集盘51，多个弧形板46相互靠近一端均安装有收集盘51，收集盘51的形状与弧形板46相匹配，且收集盘51顶端与弧形板46顶端相持平，本方案通过收集盘51形状与弧形板46相匹配，且收集盘51顶端与弧形板46相持平，从而使得在收集盘51发生倾斜时果实能够在重力的作用下滚入至收集孔53内，通过设置收集盘51顶端与弧形板46顶端相持平，从而预防果实与弧形板46发生较大的碰撞，造成果实发生损坏。
31.收集盘51包括一对弹性网55和弹性滑道56，一对弹性网55相互靠近一端安装有弹性滑道56，弹性滑道56的材质设置为弹性材质，本方案通过一对弹性网55相互靠近一端安装有弹性滑道56，且弹性滑道56的材质设置为弹性材质，在采摘杆43转动带动伸缩杆47拉动弧形板46转动完成对收集盘51的展开时，且两侧处设置的弧形板46在转动至与水平面相持平后便无法转动，而中间处设置的弧形板46转动至小于平面夹角15
°‑
20
°
便无法继续转动，使得两侧处设置的收集盘51向中间处倾斜，方便果实在重力的作用下被收集袋54收集，同时通过设置弹性滑道56的材质为弹性材质从而使得收集盘51能够更好地收纳以及展开。
32.请参阅图5和图6，弹性滑道56上安装有多个非均匀分布的阻挡杆52，阻挡杆52顶端安装有阻挡气囊57，本方案通过弹性滑道56上安装有多个阻挡杆52，使得被采摘的果树
在收集盘51上的弹性滑道56滚动时通过阻挡杆52上安装的阻挡气囊57能够预防多个果实之间发生较大程度上的碰撞，同时也能够使得果实在滚动时限制其滚动的速度，从而避免果实发生磕碰，降低果实碰撞损失，且收集盘51的尺寸设置可实现多个果实依次滚动。
33.请参阅图6，阻挡气囊57外包围安装有多个均匀分布的吸附纤维58，吸附纤维58的材质设置为吸附材质，本方案通过阻挡气囊57外包围安装有多个均匀分布的吸附纤维58，且吸附纤维58的材质设置为吸附材质，由于果实成熟的季节多为较为炎热的季节，当采摘在清晨时果实上存在较多的露水以及灰尘的混合物，可通过阻挡气囊57外包围安装的吸附纤维58使得与果实进行接触时吸附其露水以及灰尘的混合物，并且在果实与阻挡气囊57发生碰撞时，阻挡杆52发生一定的振动，通过阻挡杆52的振动能够带动多个吸附纤维58摇动，从而能够将吸附纤维58吸附的污垢甩出，更有效地对果实进行清洁。
34.请参阅图7-8，收集盘51上开设有收集孔53，收集孔53内壁安装有收集袋54，收集袋54内壁安装有多个保护组件6，本方案通过收集孔53内部安装有收集袋54，且收集袋54内壁安装有多个保护组件6，由于弹性滑道56上安装的多个阻挡杆52，使得果实在滚落入收集袋54时速度较为缓慢，且设置收集孔53口径的大小限制较多的果实同时进入至收集袋54内，从而通过收集袋54内安装的保护组件6能够更好地保护果实。
35.保护组件6包括固定气囊61，固定气囊61上安装有多个均匀分布且与固定气囊61相连通的碰撞气囊62，且固定气囊61上开设有多个清洁孔63，固定气囊61和碰撞气囊62的材质均设置为记忆弹性材质，本方案通过保护组件6包括固定气囊61，且固定气囊61上安装有多个与固定气囊61相连通的碰撞气囊62，果实能够在固定气囊61和碰撞气囊62的作用下限制果实的滚落速度，从而使得果实能够滚入至固定气囊61内，当果实落入固定气囊61内，后续的果实依次落入至相邻的固定气囊61内，并且在挤压碰撞气囊62的过程中，能够使得碰撞气囊62内的气体通过固定气囊61上开设的清洁孔63挤出，通过气体从清洁孔63喷出还能够更进一步对果实进行清洁，随着果实滚落入收集袋54越多时，收集袋54内的果实离收集孔53的距离也会缩短，因高度变短使得滚落入收集袋54会对相邻的果实碰撞程度更低，工作人员可将滚落入收集袋54内的果实取出放置在转运设备上即可完成对果实的采摘，且通过固定气囊61和碰撞气囊62的材质设置为记忆弹性材质，使得在果实拿出后通过材质特性能够完成复位，方便下次使用。
36.工作原理：当需要对果树上成熟的果实进行采摘时，通过工作人员驾驶采摘设备1移动至果树前，通过启动固定槽32内安装的第二伺服电机33转动连接块34从而带动电推杆41转动，依据采摘设备1内搭载的控制系统依据果树的大小完成对电推杆41的角度调节，再通过夹持组件2上夹持块21内的第一伺服电机25控制齿轮24转动，从而使得一对夹持板23带动固定半环31完成对果树的夹持，再启动电推杆41使得电推杆41上多节连杆伸出，通过启动微型电机带动采摘杆43转动从而同步带动机械摆动球44以及采摘装置48同步转动，同时采摘杆43的转动带动伸缩杆47移动，通过伸缩杆47两端分别与弧形板46和采摘杆43转动连接，从而使得通过伸缩杆47拉动弧形板46转动，通过弧形板46的转动从而同步带动收集盘51伸展，通过机械摆动球44控制采摘装置48的转动角度，并且采摘装置48上搭载有视觉传感器，通过其搭载的视觉传感器完成对果实的定位，并通过采摘设备1上控制系统控制采摘装置48自动伸缩并通过吸附力完成对果实的采摘，当采摘装置48完成对果实的采摘和吸附时能够将果实放置在收集盘51上，因两侧弧形板46与水平面持平，且中间处设置的弧形
板46转动角度小于两侧，从而使得收集盘51上的果实能够在重力的作用下滚落至收集盘51上开设的收集孔53内，从而被收集袋54所收集，通过弹性滑道56上安装有多个阻挡杆52，使得被采摘的果树在收集盘51上的弹性滑道56滚动时通过阻挡杆52上安装的阻挡气囊57能够预防多个果实之间发生较大程度上的碰撞，同时也能够使得果实在滚动时限制其滚动的速度，从而避免果实发生磕碰，且阻挡气囊57外包围安装的吸附纤维58使得与果实进行接触时吸附其露水以及灰尘的混合物，当果实落入固定气囊61内，后续的果实依次落入至相邻的固定气囊61内，并且在挤压碰撞气囊62的过程中，能够使得碰撞气囊62内的气体通过固定气囊61上开设的清洁孔63挤出，通过气体从清洁孔63喷出还能够更进一步对果实进行清洁，随着果实滚落入收集袋54越多时，收集袋54内的果实离收集孔53的距离也会缩短，因高度变短使得滚落入收集袋54会对相邻的果实碰撞程度更低，工作人员可将滚落入收集袋54内的果实取出放置在转运设备上即可完成对果实的采摘，采摘技术后通过对采摘组件4和收集组件5的复位，使得被收纳方便后续对其进行清洗，方便下次的采摘。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种智能果实采摘设备，包括采摘设备（1），其特征在于：所述采摘设备（1）上开设的转动槽内转动连接有摆动臂（11），所述摆动臂（11）一端设置有夹持组件（2），所述夹持组件（2）包括夹持块（21），所述夹持块（21）一端与摆动臂（11）活动连接，所述夹持块（21）上开设有夹持槽（22），所述夹持槽（22）内设置有一对相互对称的夹持板（23），且夹持槽（22）内部安装有第一伺服电机（25），所述夹持板（23）底端固定连接有齿轮（24），一对所述齿轮（24）相互啮合连接，右侧所述齿轮（24）与夹持槽（22）内壁转动连接，所述第一伺服电机（25）输出端与左侧齿轮（24）固定连接，所述夹持板（23）一侧设置有调节组件（3），所述调节组件（3）上设置有多个采摘组件（4）和多个收集组件（5）。2.根据权利要求1所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述调节组件（3）包括固定半环（31），所述固定半环（31）上开设有多个均匀分布的固定槽（32），多个所述固定槽（32）呈圆周分布，所述固定槽（32）内部安装有第二伺服电机（33），所述第二伺服电机（33）输出端固定连接有连接块（34），所述采摘组件（4）包括电推杆（41），所述连接块（34）顶端与电推杆（41）底端固定连接。3.根据权利要求2所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述电推杆（41）由多节连杆组成，多节所述连杆一端均固定连接有采摘块（42）和收集块（45），所述采摘块（42）内开设的凹槽内安装有微型电机，所述微型电机的输出端固定连接有采摘杆（43），所述采摘杆（43）上安装有机械摆动球（44），所述机械摆动球（44）上安装有采摘装置（48）。4.根据权利要求3所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述收集块（45）上转动连接有弧形板（46），所述弧形板（46）的形状设置为弧形，且弧形板（46）一端转动连接有伸缩杆（47），所述伸缩杆（47）顶端与采摘杆（43）底端转动连接。5.根据权利要求4所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述收集组件（5）包括收集盘（51），多个所述弧形板（46）相互靠近一端均安装有收集盘（51），所述收集盘（51）的形状与弧形板（46）相匹配，且收集盘（51）顶端与弧形板（46）顶端相持平。6.根据权利要求5所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述收集盘（51）包括一对弹性网（55）和弹性滑道（56），一对所述弹性网（55）相互靠近一端安装有弹性滑道（56），所述弹性滑道（56）的材质设置为弹性材质。7.根据权利要求6所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述弹性滑道（56）上安装有多个非均匀分布的阻挡杆（52），所述阻挡杆（52）顶端安装有阻挡气囊（57）。8.根据权利要求7所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述阻挡气囊（57）外包围安装有多个均匀分布的吸附纤维（58），所述吸附纤维（58）的材质设置为吸附材质。9.根据权利要求5所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述收集盘（51）上开设有收集孔（53），所述收集孔（53）内壁安装有收集袋（54），所述收集袋（54）内壁安装有多个保护组件（6）。10.根据权利要求9所述的一种智能果实采摘设备，其特征在于：所述保护组件（6）包括固定气囊（61），所述固定气囊（61）上安装有多个均匀分布且与固定气囊（61）相连通的碰撞气囊（62），且固定气囊（61）上开设有多个清洁孔（63），所述固定气囊（61）和碰撞气囊（62）的材质均设置为记忆弹性材质。

技术总结
本发明公开了一种智能果实采摘设备，属于智能果实采摘设备技术领域，一种智能果实采摘设备，本方案在对果园内果树上成熟的果实进行采摘时先通过一对夹持板带动固定半环完成对果树的夹持，夹持完成后通过采摘组件和收集组件的配合开始对果树上果实进行采摘，并通过收集组件将果实收集至收集袋内相比现在通过人工与设备配合采摘果实的方式导致采摘效率低的状况，可以进一步提高采摘效率降低人工成本，并且能够对采摘的果实上的污垢进行清洁，使得在转运过程中有较为充足的时间使得成熟的果实运输至设定的地点，在一定程度上避免果实长时间转运过程中发生腐烂降低损失。实长时间转运过程中发生腐烂降低损失。实长时间转运过程中发生腐烂降低损失。


技术研发人员：张志勇 王硕
受保护的技术使用者：山西农业大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/7/12