一种猕猴桃采摘装置

本发明涉及猕猴桃采摘工具，尤其涉及一种猕猴桃采摘装置。

背景技术：

1、猕猴桃是一种具有很高营养价值的水果，含有丰富的碳水化合物、维生素和微量元素。尤其是维生素c、维生素a叶酸的含量较高。

2、猕猴桃是一种树上结果的水果，对于生长位置较高的猕猴桃树来说，采摘猕猴桃一般采用以下几种采摘方式：爬上树上采摘，或在树下采用竹竿、带柄的网兜来采摘。以上这些方式各存在一些缺陷：爬上树上采摘，由于是高空作业，特别是较小的树枝相对比较脆，承重后非常容易折断，存在从树上掉来下的风险，危及人身安全。采用竹竿打猕猴桃，猕猴桃从树上掉下来，容易摔烂，影响猕猴桃的外观和品质，也不利于长时间储存，还存在高空掉下来时砸伤人的隐患。采用网兜来采摘，貌似克服了前面几种困难，但是由于网兜口是一个较大的兜圈，容易造成阻挡，操作不便；而且难以进行选择性采摘，容易将未成熟的猕猴桃跟成熟猕猴桃一起采摘，造成浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种猕猴桃采摘装置，可以根据猕猴桃所在高度调整采摘装置高度，并采用摄像头实时监测猕猴桃采摘状况，通过旋拧和剪切双重采摘方式进行采摘猕猴桃，大大提高了采摘猕猴桃的工作效率，保证猕猴桃不会在采摘的过程中受到损坏。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种猕猴桃采摘装置，包括伸缩机构、夹持扭转机构、剪切机构和摄像机构；

3、所述夹持扭转机构包括径向旋转模块、安装在所述径向旋转模块上的轴向旋转模块和安装在所述轴向旋转模块上用于夹持猕猴桃的夹持模块，所述径向旋转模块固定安装在所述伸缩机构上；

4、所述剪切机构包括剪切模块和剪切驱动模块，所述剪切模块包括剪刀支架和安装在所述剪刀支架上的剪刀，所述剪刀支架和剪切驱动模块均固定安装在所述伸缩机构上，所述剪切驱动模块与所述剪刀传动连接以驱动所述剪刀执行剪切动作；所述剪刀的剪切平面位于所述夹持模块上方设置；

5、所述摄像机构设置在所述伸缩机构顶端，用于实时拍摄猕猴桃采摘画面。

6、进一步，所述伸缩机构包括安装座、安装在所述安装座上的套筒以及插设在所述套筒内的伸缩杆，所述剪刀支架、剪切驱动模块、径向旋转模块和摄像机构均固定安装在所述伸缩杆上。

7、进一步，所述径向旋转模块包括径向旋转电机和第一电机底座，所述径向旋转电机通过第一电机底座固定安装在所述伸缩杆上，所述径向旋转电机的轴向与所述伸缩杆轴向垂直设置，所述轴向旋转模块连接在所述径向旋转电机的转轴上。

8、进一步，所述轴向旋转模块包括轴向旋转电机和第二电机底座，所述轴向旋转电机安装在所述第二电机底座上，所述第二电机底座的一侧连接在所述径向旋转电机的转轴上，所述轴向旋转电机的转轴朝上设置；

9、所述夹持模块转动安装在所述第二电机底座上，所述轴向旋转电机的转轴与所述夹持模块底部连接。

10、进一步，所述夹持模块包括安装筒、设置在所述安装筒顶部的夹持组件和设置在所述安装筒内的夹持驱动组件；

11、所述安装筒底部通过底端板密封设置，所述安装筒底端转动安装在所述第二电机底座上，所述轴向旋转电机的转轴与所述底端板底面连接；

12、所述夹持组件包括夹指底座和多个竖直安装在所述夹指底座上的夹指，多个所述夹指呈圆周阵列分布，所述夹指底座固定安装在所述安装筒顶端，所述夹指底座中心位置上设置有缓冲垫；

13、所述夹持驱动组件包括多个夹指驱动单元，所述夹指驱动单元与所述夹指一一对应连接，所述夹指驱动单元驱动所述夹指向所述安装筒的轴向靠拢以夹持猕猴桃。

14、进一步，所述夹指包括三个从下到上依次设置的指节和连接在相邻两个所述指节之间的连接件，所述连接件包括柔性板和弹性件，所述柔性板的两端和弹性件的两端分别连接在相邻的两个所述指节上，所述弹性件为波浪型结构，所述柔性板相对于所述弹性件位于远离所述安装筒中心轴一侧设置。

15、进一步，所述夹指驱动单元包括牵引电机和一端连接在所述牵引电机上的牵引绳索，所述牵引电机固定安装在所述底端板上，所述牵引绳索的另一端向上活动穿出所述夹指底座后依次向上穿过所述指节并与位于最顶端的所述指节连接；

16、所述夹指底座底部固定安装有与所述牵引绳索一一对应的限位块，所述牵引绳索活动横穿在所述限位块内。

17、进一步，所述指节的内侧面上贴设有压力传感器。

18、进一步，所述剪切驱动模块包括两块呈x型设置的驱动板、剪切驱动电机以及连接在所述驱动板一端和所述剪切驱动电机之间的驱动绳索，两块所述驱动板的另一端分别与所述剪刀的刀身转动连接，所述驱动板与所述驱动绳索相连的一端与所述剪刀支架之间连接有复位弹簧；

19、所述剪切驱动电机通过安装腔固定安装在所述伸缩杆上，所述剪切驱动电机固定安装在所述安装腔内，所述安装腔位于所述剪刀支架下方设置，所述安装腔与所述剪刀支架位于所述伸缩杆两侧相对设置，所述驱动绳索从所述安装腔顶部活动穿出后分为两路分别与所述驱动板连接，所述剪刀支架上通过滑轮底座转动安装有滑轮，所述滑轮底座安装在所述剪刀支架上，所述滑轮转动安装在所述滑轮底座上，所述驱动绳索绕设在所述滑轮表面。

20、进一步，所述摄像机构包括摄像头和摄像头底座，所述摄像头底座呈倒l型结构，所述摄像头安装在所述摄像头底座顶部，所述摄像头底座固定安装在所述伸缩杆顶端。

21、本发明的有益效果体现在：

22、1、本装置的夹持扭转机构能够旋拧采摘猕猴桃，若旋拧采摘猕猴桃未采摘下来则通过剪切机构采摘猕猴桃，大大的提高了猕猴桃采摘的效率；

23、2、通过设置摄像头，可以清楚地了解到装置采摘猕猴桃的实时状况；

24、3、通过采用多个带有贴片式压力传感器的柔性采摘手指,保证用合适的力度抓取猕猴桃,实现了猕猴桃采摘过程中的无损操作；

25、4、通过伸缩杆能够适应于不同高度猕猴桃采摘的需要。

技术特征：

1.一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，包括伸缩机构(1)、夹持扭转机构(2)、剪切机构(3)和摄像机构(4)；

2.如权利要求1所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述伸缩机构(1)包括安装座(7)、安装在所述安装座(7)上的套筒(8)以及插设在所述套筒(8)内的伸缩杆(9)，所述剪刀支架(5)、剪切驱动模块、径向旋转模块和摄像机构(4)均固定安装在所述伸缩杆(9)上。

3.如权利要求2所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述径向旋转模块包括径向旋转电机(11)和第一电机底座(10)，所述径向旋转电机(11)通过第一电机底座(10)固定安装在所述伸缩杆(9)上，所述径向旋转电机(11)的轴向与所述伸缩杆(9)轴向垂直设置，所述轴向旋转模块连接在所述径向旋转电机(11)的转轴上。

4.如权利要求3所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述轴向旋转模块包括轴向旋转电机(12)和第二电机底座(13)，所述轴向旋转电机(12)安装在所述第二电机底座(13)上，所述第二电机底座(13)的一侧连接在所述径向旋转电机(11)的转轴上，所述轴向旋转电机(12)的转轴朝上设置；

5.如权利要求4所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述夹持模块包括安装筒(14)、设置在所述安装筒(14)顶部的夹持组件和设置在所述安装筒(14)内的夹持驱动组件；

6.如权利要求5所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述夹指(16)包括三个从下到上依次设置的指节(19)和连接在相邻两个所述指节(19)之间的连接件，所述连接件包括柔性板(20)和弹性件(21)，所述柔性板(20)的两端和弹性件(21)的两端分别连接在相邻的两个所述指节(19)上，所述弹性件(21)为波浪型结构，所述柔性板(20)相对于所述弹性件(21)位于远离所述安装筒(14)中心轴一侧设置。

7.如权利要求6所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述夹指驱动单元包括牵引电机(22)和一端连接在所述牵引电机(22)上的牵引绳索(23)，所述牵引电机(22)固定安装在所述底端板上，所述牵引绳索(23)的另一端向上活动穿出所述夹指底座(15)后依次向上穿过所述指节(19)并与位于最顶端的所述指节(19)连接；

8.如权利要求6所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述指节(19)的内侧面上贴设有压力传感器(25)。

9.如权利要求2所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述剪切驱动模块包括两块呈x型设置的驱动板(26)、剪切驱动电机(27)以及连接在所述驱动板(26)一端和所述剪切驱动电机(27)之间的驱动绳索(28)，两块所述驱动板(26)的另一端分别与所述剪刀(6)的刀身转动连接，所述驱动板(26)与所述驱动绳索(28)相连的一端与所述剪刀支架(5)之间连接有复位弹簧(29)；

10.如权利要求2所述的一种猕猴桃采摘装置，其特征在于，所述摄像机构(4)包括摄像头(34)和摄像头底座(33)，所述摄像头底座(33)呈倒l型结构，所述摄像头(34)安装在所述摄像头底座(33)顶部，所述摄像头底座(33)固定安装在所述伸缩杆(9)顶端。

技术总结
本发明提供了一种猕猴桃采摘装置，包括伸缩机构、夹持扭转机构、剪切机构和摄像机构；夹持扭转机构包括径向旋转模块、安装在径向旋转模块上的轴向旋转模块和安装在轴向旋转模块上用于夹持猕猴桃的夹持模块，径向旋转模块固定安装在伸缩机构上；剪切机构包括剪切模块和剪切驱动模块，剪切模块包括剪刀支架和安装在剪刀支架上的剪刀，剪刀支架和剪切驱动模块均固定安装在伸缩机构上，剪切驱动模块与剪刀传动连接以驱动剪刀执行剪切动作；剪刀的剪切平面位于夹持模块上方设置；摄像机构设置在伸缩机构顶端，用于实时拍摄猕猴桃采摘画面。本装置的夹持扭转机构能够旋拧采摘猕猴桃，若旋拧采摘猕猴桃未采摘下来则通过剪切机构采摘猕猴桃。

技术研发人员：蔡李花,魏杨杨,方海峰,陈虹瑶,吴群彪,李琛,张思鹏
受保护的技术使用者：张家港江苏科技大学产业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12