专利名称：自动香榧采摘机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动化装置，更具体讲是涉及一种自动香榧采摘机。
背景技术：
香榧作为干果中的珍品，向来被作为宴席上的上乘佳果之一。香榧果食用营养价值很高，含有丰富的蛋白质和多种微量元素。然而在我们享受美味的时候，却未曾想过榧农在采摘香榧时的危险。每年，因为采摘香榧而导致采摘的榧农身体伤害常见诸报端。因此，设计香榧采摘机已然是一件迫在眉睫的事。目前，国内市场上已经出现了不少采摘机，如针对茶叶的自动采摘机，但是尚无针对香榧的采摘机，究其原因，一则是由于香榧树体较高，与一般果树具有较大区别，二是香榧果实体型特殊，不如茶叶般方便采摘收集，很容易导致香榧果采摘不下，或者采摘的香榧果掉落丢失。有基于解决上述技术问题，申请人作出本发明。
发明内容
本发明的目的即在于通过对香榧果树和香榧果的特点进行分析，从而提供一种既采摘方便可靠、又使用安全的自动香榧采摘机。本发明采取的技术方案如下
一种自动香榧采摘机，其特征在于包括底座，在底座上安装有车轮，驱动电机与车轮联动连接，升降装置安装于底座上，升降装置主要由三组剪叉机构组成，其中第一剪叉机构与第二剪叉机构设置于底座左右两端呈相互平行，第三剪叉机构设置于第一剪叉机构与第二剪叉机构之间并与其垂直，三组剪叉机构形成了 H型结构，托板安装于升降装置上，在托板上安装有采摘装置，柔性收集装置安装于托板上。本发明进一步设置在于
第一剪叉机构为主动驱动机构，第二剪叉机构、第三剪叉机构分别与第一剪叉机构联动连接。车轮共设有四只，分别安装于底座的四角，在左右两侧的车轮上分别各安装了一只驱动电机。第一剪叉机构包括升降电机，升降电机安装于底座上，丝杆与升降电机联动连接， 螺母套装于丝杆上，剪叉组的下部剪叉活动地安装于第一导轨上，螺母与第一剪叉组的下部剪叉相连，在第一导轨的两端安装有限位螺钉，在第一剪叉组的上部剪叉一端连接有托板，另一端活动地安装于滑槽内，滑槽安装于托板上。第二剪叉机构通过连接杆与第一剪叉机构相连，第二剪叉机构包括安装于底座上的第二导轨，第二剪叉组的下部剪叉活动地安装于第二导轨上，第二剪叉组的上部剪叉通过连接杆与第一剪叉组的上部剪叉相连。第三剪叉机构包括安装于底座上的第三导轨，第三剪叉组的下部剪叉活动地安装于第三导轨上，第三剪叉组与与第一剪叉组的回转中心相连。采摘装置包括回转电机，回转电机安装于托板上，回转臂与回转电机连接，采摘大臂通过安装板安装于回转臂上，采摘大臂电机安装于安装板上，采摘大臂与采摘大臂电机联动连接，采摘小臂安装于采摘大臂上，采摘小臂与小臂电机联动连接，在采摘小臂上安装有无线摄像头，机械手抓与采摘小臂相连，手爪旋转电机与机械手抓联动连接，钢丝绳一端安装于机械手抓上，另一端绕装于钢丝绳转筒上，钢丝绳转筒与缠绕电机联动连接，在机械手爪的下方安装有暂存箱，暂存箱的底部设置为可活动的开启或关闭。本发明有益效果如下
I、独特的升降机构设计本发明的升降机构由三组剪叉结构组成，其中两组剪叉互相平行，而另一组剪叉与其垂直，形成了 H型结构，一方面提高了升降机构的整体稳定性，从而保证了在香榧采摘时，即使是较高的香榧树，也可以保持稳定和安全，另一方面也根据香榧树和香榧果，随时调整采摘位置。2、本发明通过对采摘臂和机械手爪的设计，采用四自由度机械手臂，能够使机械手爪在茂密的树枝间灵活的移动，从而对任意位置的香榧均可方便进行采摘。3、采用本发明后，榧农只需在地面上控制主运动机构的升降，使之达到要采摘果实的高度。当香榧果实进入视觉系统的视野范围内，确定目标后通过采摘机构的旋转采摘果实，采摘完后机械手爪复位，使果实先落入位于机械手爪下方的暂储装置，待暂储装置达到一定量后，再转入位于工作平台上的柔性收集装置中。在保证采摘效率的同时，也可以保证果实的完好和榧农的人身安全。以下通过附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图I为本发明的正面结构示意图2为本发明的侧面结构示意图3为图I的A向视具体实施例方式
如图I、图2、图3所示，本发明的自动香榧采摘机，包括底座31，在底座31上安装有车轮32，车轮32设有四只，分别安装于底座31的四角，驱动电机20与车轮32联动连接，用于驱动整台机器的前进或后退，本实施例中，在左右两侧的车轮32上分别各安装了一只驱动电机21，升降装置安装于底座31上，升降装置主要由3组剪叉机构组成，其中第一剪叉机构10与第二剪叉机构20设置于底座31左右两端呈相互平行，第三剪叉机构30设置于第一剪叉机构10与第二剪叉机构20之间并与其垂直，3组剪叉机构形成了 H型结构，从而稳定的安装于底座31上。第一剪叉机构10包括升降电机1，升降电机I安装于底座31上，丝杆2与升降电机I联动连接，螺母3套装于丝杆2上，剪叉组17的下部剪叉34活动地安装于第一导轨19 上，螺母3与第一剪叉组17的下部剪叉34相连，在第一导轨19的两端安装有限位螺钉33， 在第一剪叉组17的上部剪叉35 —端连接有托板5，另一端活动地安装于滑槽4内，滑槽4 安装于托板5上。启动升降电机1，联动丝杆2，从而驱动螺母3沿第一导轨19左右滑动， 使第一剪叉组17完成上升或下降的动作，托板5随第一剪叉组17同时完成上升或下降。第二剪叉机构20通过连接杆16与第一剪叉机构10相连，第二剪叉机构20包括安装于底座31上的第二导轨23，第二剪叉组24的下部剪叉36活动地安装于第二导轨23 上，第二剪叉组24的上部剪叉37通过连接杆16与第一剪叉组17的上部剪叉35相连，通过第一剪叉组17的动作，联动第二剪叉机构20的第二剪叉组24沿导轨23运动，完成上升或下降的动作。第三剪叉机构30包括安装于底座31上的第三导轨22，第三剪叉组18的下部剪叉 38活动地安装于第三导轨22上，第三剪叉组18与与第一剪叉组17的回转中心相连，通过第一剪叉组17的动作，联动第三剪叉机构30的第三剪叉组18沿导轨22运动，完成上升或下降的动作。采摘装置40安装于托板5上，采摘装置40包括回转电机15，回转电机15安装于托板5上，回转臂14与回转电机15连接，采摘大臂6通过安装板39安装于回转臂14上， 采摘大臂电机13安装于安装板39上，采摘大臂6与采摘大臂电机13联动连接，采摘小臂8 安装于采摘大臂6上，采摘小臂8与小臂电机12联动连接，在采摘小臂8上安装有无线摄像头7，机械手抓28与采摘小臂8相连，手爪旋转电机25与机械手抓28联动连接，钢丝绳 27 一端安装于机械手抓28上，另一端绕装于钢丝绳转筒26上，钢丝绳转筒26与缠绕电机 29联动连接，在机械手爪28的下方安装有暂存箱9，暂存箱9的底部设置为可活动的开启或关闭。通过回转电机15,控制回转臂14转动,通过大臂电机13驱动采摘大臂6旋转,通过小臂电机12使采摘小臂8旋转，通过回转臂24、采摘大臂6、采摘小臂8的配合，即可使机械手爪28到达采摘目标的位置，然后通过缠绕电机29驱动机械手爪28完成抓取或松开的动作，并将抓取的香榧落入暂存箱9内。柔性收集装置11安装于托板5上，用于收集暂存箱9内的香榧。本发明的工作原理如下
I、通过采摘小臂8上的无线摄像头7获取的图像信号，传输至显示器(图中未示出)，通过显示器上的图像信号，由操作者判断具体采摘那颗香榧。2、通过启动驱动电机21，移动采摘机的位置，然后启动剪叉升降电机1，丝杆2开始转动，带动螺母3联动第一剪叉组17沿第一导轨19滑动，使第一剪叉组17上升(或下降)，带动托板5上升(或下降)，第一剪叉组17的回转中心与第三剪叉组18相连，使第三剪叉组18上升(或下降)，同时沿轨道22滑动。第一剪叉组17通过连接杆16与第二剪叉组24相连，使第二剪叉组24上升(或下降)，同时沿轨道23滑动。3、启动回转电机15，使回转臂14旋转。启动大臂电机13，使采摘大臂6旋转。启动小臂电机12，使采摘小臂8旋转。在无线摄像头7传回的图像的监视下，通过三者的配合运动和，使机械手爪28定位到采摘目标上。4、通过机械手爪，完成目标物采摘启动缠绕电机29，带动钢丝绳27沿钢丝绳转筒26转动，使钢丝绳27拉紧，机械手爪28合拢。启动手爪旋转电机25，通过旋转动作，将目标物摘下。然后缠绕电机29反转，松开钢丝绳27，通过安装在手指关节P、Q处的扭力弹簧，使手爪复位。采摘下来的香榧将掉入暂存装置9中。当暂存装置9中的香榧达到一定量时，将其移动到柔性收集装置11上方，将暂存装置9的底部打开，即可将采摘到的香榧放入柔性收集装置11中。
权利要求
1.一种自动香榧采摘机，其特征在于包括底座，在底座上安装有车轮，驱动电机与车轮联动连接，升降装置安装于底座上，升降装置主要由三组剪叉机构组成，其中第一剪叉机构与第二剪叉机构设置于底座左右两端呈相互平行，第三剪叉机构设置于第一剪叉机构与第二剪叉机构之间并与其垂直，三组剪叉机构形成了 H型结构，托板安装于升降装置上， 在托板上安装有采摘装置，柔性收集装置安装于托板上。
2.根据权利要求I所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于第一剪叉机构为主动驱动机构，第二剪叉机构、第三剪叉机构分别与第一剪叉机构联动连接。
3.根据权利要求I所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于车轮共设有四只，分别安装于底座的四角，在左右两侧的车轮上分别各安装了一只驱动电机。
4.根据权利要求I所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于第一剪叉机构包括升降电机，升降电机安装于底座上，丝杆与升降电机联动连接，螺母套装于丝杆上，剪叉组的下部剪叉活动地安装于第一导轨上，螺母与第一剪叉组的下部剪叉相连，在第一导轨的两端安装有限位螺钉，在第一剪叉组的上部剪叉一端连接有托板，另一端活动地安装于滑槽内， 滑槽安装于托板上。
5.根据权利要求4所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于第二剪叉机构通过连接杆与第一剪叉机构相连，第二剪叉机构包括安装于底座上的第二导轨，第二剪叉组的下部剪叉活动地安装于第二导轨上，第二剪叉组的上部剪叉通过连接杆与第一剪叉组的上部剪叉相连。
6.根据权利要求4所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于第三剪叉机构包括安装于底座上的第三导轨，第三剪叉组的下部剪叉活动地安装于第三导轨上，第三剪叉组与与第一剪叉组的回转中心相连。
7.根据权利要求I或2或4或5或6所述的一种自动香榧采摘机，其特征在于采摘装置包括回转电机，回转电机安装于托板上，回转臂与回转电机连接，采摘大臂通过安装板安装于回转臂上，采摘大臂电机安装于安装板上，采摘大臂与采摘大臂电机联动连接，采摘小臂安装于采摘大臂上，采摘小臂与小臂电机联动连接，在采摘小臂上安装有无线摄像头， 机械手抓与采摘小臂相连，手爪旋转电机与机械手抓联动连接，钢丝绳一端安装于机械手抓上，另一端绕装于钢丝绳转筒上，钢丝绳转筒与缠绕电机联动连接，在机械手爪的下方安装有暂存箱，暂存箱的底部设置为可活动的开启或关闭。
全文摘要
本发明公开了一种自动香榧采摘机，属于香榧采摘机械技术领域，其特征在于包括底座，在底座上安装有车轮，驱动电机与车轮联动连接，升降装置安装于底座上，升降装置主要由三组剪叉机构组成，其中第一剪叉机构与第二剪叉机构设置于底座左右两端呈相互平行，第三剪叉机构设置于第一剪叉机构与第二剪叉机构之间并与其垂直，三组剪叉机构形成了H型结构，托板安装于升降装置上，在托板上安装有采摘装置，柔性收集装置安装于托板上。本发明具有采摘方便可靠、使用安全等优点。
文档编号A01D46/24GK102577754SQ20121005267
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者吴福忠 申请人:吴福忠, 周华飞, 绍兴文理学院