一种自走式振动林果采收机及其采收方法
【专利摘要】一种自走式振动林果采收机及采收方法，包括行走底盘、采摘机械臂和振动采摘头，且采摘机械臂安装在行走底盘上，振动采摘头安装在采摘机械臂的头部，由采摘机械臂和振动采摘头两部分构成执行机构；其特征在于，采摘机械臂为单臂伸缩结构，采摘机械臂安装在行走底盘前端的一个角上；且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动。通过采摘臂在底座上的回转，配合上下摆动块和左右摆动块的精确定位，可以极大改善采摘机的各种方向的定位，且操作简单可靠，完全能满足各种果实采摘的需求。
【专利说明】 一种自走式振动林果采收机及其采收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种林业采摘机械作业方法及装置，尤其是指一种振动式采摘机械机的采收方法及装置，属林业采摘机械【技术领域】。
[0002]【背景技术】:
随着我国的改革开放，农业的产业转型也越来越快，很多地方依靠山地的优势在大规模的开展果树种植，然而果园收获作业是果园生产全过程中最重要的环节，林果采收劳动强度大，用工量多是一个突出的问题。传统的人工采收方法每公顷需要几百个工时，占果园生产过程中用工量的50%左右，费时费力，且成本高。因此，果园收获机械化一直是国内外研究工作的重点。当前，果园机械收获在国外已作为一项成为一项成熟技术被广泛使用，其机械收获的生产效率比人工提高了 5?10倍。机械采收的方法主要有振摇法和梳刷法，振摇法是应用得最多的机采方法。机械振动式采收机采用振摇法，是国外应用最多、适用性很好的机型。我国果园收获也在逐步推广林果采收机械，其机械振动式林果采收机也是作为一种重点推广的方法。
[0003]但是目前的机械振动式林果采收机普遍采用的是直接将采摘臂固定在行走底盘上，采摘臂的横向位置调整都是主要通过行走底盘的转向来调整的，在采摘头上也设置有横向摆动，但只是做微调，保证采摘臂对准树干；而且振动都是采用偏心振动机构，通过利用偏心块的离心力使机构产生振动，经过对偏心块的不同组合、形状改变和空间结构的布置可演变为不同的振动机构，以满足不同的工作条件。可是通过实际应用发现，这种横向调整虽然可以满足需求，但调整起来还是比较费事，通过行走底盘的转动难以较为准确地对准树干，这就给采摘头的微调带来了难度，而且偏心振动机构调整起来比较麻烦，为了提高振动的效果，针对不同的果实所需要采用不同的振幅，才能收到好的效果，因此为了到达很好的效果需要针对果实的需要不时调节振幅，偏心振动机构难以做到这一点，因此很有必要对此加以改进。
[0004]通过专利检索没发现有与本发明完全相同技术的专利文献报道，与本发明相关的主要有以下几个:
1、专利号为CN200820125040.9，名称为“振动式果树采收机”的实用新型专利，该专利公开了一种振动式果树采收机，它包括果树振摇装置、液压控制系统、油箱及配重，所述果树振摇装置安装在拖拉机前端，包含左、右侧面支架、主梁架、伸缩支梁、振动头悬挂架和钳式振动头，液压控制系统安装在果树振摇装置右侧面支架上拖拉机驾驶员伸手可及的位置，果树振摇装置所有操作均由液压控制系统来控制，其驱动力由拖拉机通过传动轴PTO供给。为保证拖拉机前后悬挂平衡，油箱及配重三点挂接于拖拉机后。
[0005]2、专利号为CN200920140307.6，名称为“一种振动式果树采收机”的实用新型专利，该专利公开了一种振动式果树采收机，该机三点悬挂于拖拉机后，包括机架、果树振摇装置和液压控制系统，果树振摇装置安装在机架后部，包括伸缩支臂、支撑套管、T形轴套、振动头悬挂架和钳式振动头，能相对拖拉机前进方向进行横向采果作业；液压控制系统采用多路换向阀控制回路，其驱动力由拖拉机动力输出轴PTO供给，操纵果树振摇装置各部分动作的液压油缸和马达均由多路换向阀控制。该机结构紧凑轻巧，特别适宜在低矮密植的果园收获作业，采果效率高且易于操作。本实用新型的工作原理是钳式振动头夹持树干，由拖拉机动力传动轴传递动力给钳式振动头，驱动振动头内置的偏心轮回转机构推摇果树，使果实振落。
[0006]3、专利号为CN201110290411.5，名称为“一种林果采摘机”的发明专利，该专利公开了一种林果采摘机，它包括移动式行走装置(I)、驾驶操纵台(2)、动力电源(3)、升降装置(4)、液压站(5)、水平移动座￠)、振动采摘装置(7)，驾驶操纵台(2)、动力电源(3)、升降装置(4)、液压站(5)安装在移动式行走装置(I)上，不同点是，上述升降装置(4)还装有上上述水平移动座￠)，水平移动座(6)与可转动、伸缩的采摘装置(7)铰接。该机不仅在同一位置时，能同时对正前方、左侧或右侧的果树进行夹持、振动、采摘林果。
[0007]4、专利号为CN201010278963.X，名称为“一种林果采摘机”的发明专利，该专利公开了一种林果采摘机，该采摘机包括移动式行走装置(I)、动力电源(2)、采摘升降装置
(3)，折叠延长杆(4)气站(5)、振动采摘装置(6)，上述动力电源(2)、采摘升降装置(3)、气站(5)安装在移动式行走装置(I)上，折叠延长杆(4)与采摘升降装置(3)铰接，振动采摘装置(6)与折叠延长杆(4)铰接。该采摘机的振动采摘装置能对不同位置距离和不同高低的果树夹持，采用履带式行走装置，适用在丘陵地区，尤其是适用山地道路坡度大的工作面上采收林果。
[0008]上述这些专利虽说都是采收林果机械，也涉及到了振动采摘，但都没有对采摘臂与行走底盘的连接方式进行改变，仍都是依靠行走底盘的转动来进行横向的主要定位，然后再通过采摘头的微调来精确横向转动定位；所提出的振动也都是偏心振动机构，所以对于前面所述的问题并没有加以解决，因此仍有待进一步加以改进。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就是根据目前机械振动式林果采收机的采摘臂与行走底盘的连接方式以及振动方式所存在的不足，提供一种新的机械振动式林果采收机的采摘臂与行走底盘的连接以及振动方式及装置，该种机械振动式林果采收机的采摘臂与行走底盘的连接以及振动方式及装置可以有效改变目前机械振动式林果采收机的横向定位状况，并改善振动方式。
[0010]根据上述发明目的，本发明所提出的技术方案是:一种自走式振动林果采收机，包括行走底盘、采摘机械臂和振动采摘头，且采摘机械臂安装在行走底盘上，振动采摘头安装在采摘机械臂的头部，由采摘机械臂和振动采摘头两部分构成执行机构；其特征在于，采摘机械臂为单臂伸缩结构，采摘机械臂安装在行走底盘前端的一个角上；且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动。
[0011]进一步地，所述的回转连杆机构是在立柱的底座上安装有回转器，立柱与回转器连接在一起，再通过底座安装到行走底盘上的一个角上；所述的回转器的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器，带动机械臂绕立柱绕中心回转。
[0012]进一步地,所述的连杆机构包括一个主动杆,主动杆一端通过铰销固定在底座上，并可绕铰销摆动，主动杆的另一端通过铰销连接一弧形连杆，弧形连杆再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块铰接在一起，在主动杆的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆，通过回转液压缸的活塞杆推动主动杆，进而带动弧形连杆做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器摆动回转。
[0013]进一步地，所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块安装有振动采摘头。
[0014]进一步地，所述的振动采摘头由传动箱和夹紧振动头组成，传动箱内安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达提供，振动动力由振动曲柄驱动马达提供。
[0015]进一步地，所述的夹紧动力通过锥齿轮传动，再通过大锥齿轮与夹紧丝杠间的花键连接带动夹紧丝杠转动；夹紧丝杠末端为梯形螺纹，与夹紧螺母形成丝杠螺母机构，带动夹紧螺母前后移动；夹紧螺母通过夹紧拉杆驱动左夹头和右夹头张开或夹紧，达到夹紧的目的。
[0016]进一步地，所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄、振动连杆、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨固连，且振动导轨置于滑动轴承内部，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，减少了摩擦损耗。
[0017]进一步地，所述的曲柄滑块机构设有振幅调节机构，所述振幅调节机构为螺杆与螺母组成的螺杆副调节机构，通过螺杆副调节机构调节振动曲柄主体与振动芯轴之间的偏心距离，实现振幅大小的调整。当林果采收机作业目标改变，需调节振幅时，手动松开六角薄螺母，转动调节螺杆，调整曲柄调节芯轴中心与马达输出轴中心间的距离(振幅的1/2)即可。
[0018]一种利用上述自走式振动林果采收机的采收方法，在行走底盘的前端一角上安装一个单臂伸缩结构的采摘机械臂，且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动；在行走机构基本到达目的地以后通过立柱的摆动实现采摘臂的横向定位；所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块安装有振动采摘头；通过上下摆动块和左右摆动块的精确定位，使得夹紧头能够准确夹紧树干；最后通过振动米摘头摇动树干，实现振动米收果实。
[0019]进一步地，所述的回转连杆机构是在立柱的底座上安装有回转器，立柱与回转器连接在一起，再通过底座安装到行走底盘上的一个角上；所述的回转器的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器，带动机械臂绕立柱绕中心回转。
[0020]进一步地,所述的连杆机构包括一个主动杆,主动杆一端通过铰销固定在底座上，并可绕铰销摆动，主动杆的另一端通过铰销连接一弧形连杆，弧形连杆再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块铰接在一起，在主动杆的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆，通过回转液压缸的活塞杆推动主动杆，进而带动弧形连杆做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器摆动回转。
[0021]进一步地，所述的振动采摘头由传动箱和夹紧振动头组成，传动箱内安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达提供，振动动力由振动曲柄驱动马达提供。
[0022]进一步地，所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄、振动连杆、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨固连，且振动导轨置于滑动轴承内部，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，减少了摩擦损耗。
[0023]进一步地，所述的曲柄滑块机构设有振幅调节机构，所述振幅调节机构为螺杆与螺母组成的螺杆副调节机构，通过螺杆副调节机构调节振动曲柄主体与振动芯轴之间的偏心距离，实现振幅大小的调整。当林果采收机作业目标改变，需调节振幅时，手动松开六角薄螺母，转动调节螺杆，调整曲柄调节芯轴中心与马达输出轴中心间的距离(振幅的1/2)即可。
[0024]本发明的优点在于:本发明利用单臂可回转伸缩采摘臂，将采摘臂安装在行走底盘的前端一个角上，既可减少采摘臂所占地方，又可方便驾驶人员在前端的另一侧进行操作；通过采摘臂在底座上的回转，配合上下摆动块和左右摆动块的精确定位，又可以极大改善采摘机的各种方向的定位，且操作简单可靠，完全能满足各种果实采摘的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的振动采摘机总体结构示意图；
图2为本发明的执行机构总体结构示意图；
图3为本发明的回转连杆机构结构示意图；
图4为本发明的振动采摘头结构示意图；
图5为本发明的振动采摘头振幅调节结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
[0027]实施例一
如附图1-5所示，一种自走式振动林果采收机，包括行走底盘1、采摘机械臂2和振动采摘头3，且采摘机械臂2安装在行走底盘I上，振动采摘头3安装在采摘机械臂2的头部，由采摘机械臂2和振动采摘头3两部分构成执行机构；其特征在于，采摘机械臂2为单臂伸缩结构，采摘机械臂2安装在行走底盘I前端的一个角上；且采摘机械臂2的立柱5与行走底盘I之间设有一个回转连杆机构4，立柱5在回转连杆机构的4作用下可绕立柱5做一定角度的摆动。
[0028]进一步地，所述的回转连杆机构4是在立柱5的底座上安装有回转器6，立柱5与回转器6连接在一起，再通过底座7安装到行走底盘I上的一个角上；所述的回转器6的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器6，带动机械臂绕立柱5绕中心回转。
[0029]进一步地,所述的连杆机构包括一个主动杆9,主动杆9 一端通过铰销8固定在底座7上，并可绕铰销8摆动，主动杆9的另一端通过铰销连接一弧形连杆10，弧形连杆10再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块11铰接在一起，在主动杆9的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆12,通过回转液压缸20的活塞杆12推动主动杆9,进而带动弧形连杆10做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器6摆动回转。
[0030]进一步地，所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂13，主臂13两边并联有两个举升液压缸14，举升液压缸14驱动主臂13举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂13内套有副臂15，副臂15由安装在主臂13上的伸缩液压缸16带动伸缩于主臂13内，在副臂15的前端设有上下摆动块17，上下摆动块17铰接于副臂15的前端，并由安装在副臂15上的上下摆动缸驱动18下绕上下关节19回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块17的前端又安装有左右摆动块21，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸22驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块前面安装有振动采摘头23。
[0031]进一步地，所述的振动采摘头23由传动箱24和夹紧振动头25组成，传动箱内24安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达33提供，振动动力由振动曲柄驱动马达34提供。
[0032]进一步地，所述的夹紧动力由夹紧驱动马达33通过小锥齿轮25传动，再通过大锥齿轮26与夹紧丝杠27间的花键28连接带动夹紧丝杠27转动；夹紧丝杠27末端为梯形螺纹，与夹紧螺母29形成丝杠螺母机构，带动夹紧螺母29前后移动；夹紧螺母29通过夹紧拉杆30驱动左夹头31和右夹头32张开或夹紧，达到夹紧的目的。
[0033]进一步地，所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄(图4未表示出，见图5)、振动连杆7、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨6固连，且振动导轨6置于滑动轴承内部，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，减少了摩擦损耗。
[0034]进一步地，所述的曲柄滑块机构设有振幅调节机构，所述振幅调节机构为螺杆与螺母组成的螺杆副调节机构，调节螺杆35安装在振动曲柄主体36与振动芯轴37之间的凹槽38内，调节螺杆35上有调节螺母43，通过螺杆副调节机构调节振动曲柄主体与振动芯轴37之间的偏心距离，实现振幅大小的调整。在调节螺杆35的端头设有双螺母锁紧机构39。当林果采收机作业目标改变，需调节振幅时，手动松开双螺母锁紧机构39的六角薄螺母，转动调节螺杆，调整曲柄调节芯轴中心与马达输出轴中心间的距离(振幅的1/2)即可。振动芯轴37通过圆锥滚子轴承40安装在振动连杆41上，并在振动芯轴37的端部安装有平面滚珠轴承42，以提高振动芯轴37转动的灵活性。
[0035]一种利用上述自走式振动林果采收机的采收方法，在行走底盘的前端一角上安装一个单臂伸缩结构的采摘机械臂，且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动；在行走机构基本到达目的地以后通过立柱的摆动实现采摘臂的横向定位；所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度，通过上下摆动块和左右摆动块的精确定位，使得夹紧头能够准确夹紧树干；最后通过振动采摘头摇动树干，实现振动采摘。
[0036]进一步地，所述的回转连杆机构是在立柱的底座上安装有回转器，立柱与回转器连接在一起，再通过底座安装到行走底盘上的一个角上；所述的回转器的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器，带动机械臂绕立柱绕中心回转。
[0037]进一步地,所述的连杆机构包括一个主动杆,主动杆一端通过铰销固定在底座上，并可绕铰销摆动，主动杆的另一端通过铰销连接一弧形连杆，弧形连杆再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块铰接在一起，在主动杆的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆，通过回转液压缸的活塞杆推动主动杆，进而带动弧形连杆做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器摆动回转。
[0038]进一步地，所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块安装有振动采摘头。
[0039]进一步地，所述的振动采摘头由传动箱和夹紧振动头组成，传动箱内安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达提供，振动动力由振动曲柄驱动马达提供。
[0040]进一步地，所述的夹紧动力通过小锥齿轮传动，再通过大锥齿轮与夹紧丝杠间的花键连接带动夹紧丝杠转动；夹紧丝杠末端为梯形螺纹，与夹紧螺母形成丝杠螺母机构，带动夹紧螺母前后移动；夹紧螺母通过夹紧拉杆驱动左夹头、右夹头张开或夹紧，达到夹紧的目的。
[0041]进一步地，所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄、振动连杆、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨固连，且振动导轨置于滑动轴承内部，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，减少了摩擦损耗。
[0042]进一步地，所述的曲柄滑块机构设有振幅调节机构，所述振幅调节机构为螺杆与螺母组成的螺杆副调节机构，通过螺杆副调节机构调节振动曲柄主体与振动芯轴之间的偏心距离，实现振幅大小的调整。当林果采收机作业目标改变，需调节振幅时，手动松开六角薄螺母，转动调节螺杆，调整曲柄调节芯轴中心与马达输出轴中心间的距离(振幅的1/2)即可。
[0043]本发明的优点在于:本发明利用单臂可回转伸缩采摘臂，将采摘臂安装在行走底盘的前端一个角上，既可减少采摘臂所占地方，又可方便驾驶人员在前端的另一侧进行操作；通过采摘臂在底座上的回转，配合上下摆动块和左右摆动块的精确定位，又可以极大改善采摘机的各种方向的定位，且操作简单可靠，完全能满足各种果实采摘的需求。与现有技术相比主要有以下一些优点:
1、通过采摘臂的自身回转，方便了采摘臂的横向定位，操作人员只要基本将行走底盘对准树干即可，再通过回转机构配合采摘臂的伸缩和上下左右的摆动可以轻易将采摘臂对准树干，便于夹紧装置夹紧树干；
2、本发明采用伸缩式采摘臂，相对于现有的折叠式要结构简单，操作更加方便，尤其是便于上下摆动块和左右摆动块的精确定位；
3、采用曲柄滑块机构作为振动机构，要优于常规的偏心结构，尤其是在振幅的调整上，容易实现机械式的无级调整，可满足各种果实采摘的需求。
【权利要求】
1.一种自走式振动林果采收机，包括行走底盘、采摘机械臂和振动采摘头，且采摘机械臂安装在行走底盘上，振动采摘头安装在采摘机械臂的头部，由采摘机械臂和振动采摘头两部分构成执行机构；其特征在于，采摘机械臂为单臂伸缩结构，采摘机械臂安装在行走底盘前端的一个角上；且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动。
2.如权利要求1所述的自走式振动林果采收机，其特征在于:所述的回转连杆机构是在立柱的底座上安装有回转器，立柱与回转器连接在一起，再通过底座安装到行走底盘上的一个角上；所述的回转器的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器，带动机械臂绕立柱绕中心回转。
3.如权利要求2所述的自走式振动林果采收机，其特征在于:所述的连杆机构包括一个主动杆,主动杆一端通过铰销固定在底座上,并可绕铰销摆动,主动杆的另一端通过铰销连接一弧形连杆，弧形连杆再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块铰接在一起，在主动杆的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆，通过回转液压缸的活塞杆推动主动杆，进而带动弧形连杆做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器摆动回转。
4.如权利要求1所述的自走式振动林果采收机,其特征在于:所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块安装有振动采摘头；所述的振动采摘头由传动箱和夹紧振动头组成，传动箱内安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达提供，振动动力由振动曲柄驱动马达提供。
5.如权利要求4所述的自走式振动林果采收机，其特征在于:所述的夹紧动力通过锥齿轮传动，再通过大锥齿轮与夹紧丝杠间的花键连接带动夹紧丝杠转动；夹紧丝杠末端为梯形螺纹，与夹紧螺母形成丝杠螺母机构，带动夹紧螺母前后移动；夹紧螺母通过夹紧拉杆驱动左夹头和右夹头张开或夹紧，达到夹紧的目的；所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄、振动连杆、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨固连，且振动导轨置于滑动轴承内部。
6.如权利要求5所述的自走式振动林果采收机，其特征在于:所述的曲柄滑块机构设有振幅调节机构，所述振幅调节机构为螺杆与螺母组成的螺杆副调节机构，通过螺杆副调节机构调节振动曲柄主体与振动芯轴之间的偏心距离，实现振幅大小的调整。
7.一种利用权利要求1所述自走式振动林果采收机的采收方法，在行走底盘的前端一角上安装一个单臂伸缩结构的采摘机械臂，且采摘机械臂的立柱与行走底盘之间设有一个回转连杆机构，立柱在回转连杆机构的作用下可绕立柱做一定角度的摆动；在行走机构基本到达目的地以后通过立柱的摆动实现采摘臂的横向定位；所述的立柱上端铰接安装采摘机械臂的主臂，主臂两边并联有两个举升液压缸，举升液压缸驱动主臂举升或下降，改变末端振动采摘头的离地高度；主臂内套有副臂，副臂由安装在主臂上的伸缩液压缸带动伸缩于主臂内，在副臂的前端设有上下摆动块，上下摆动块铰接于副臂的前端，并由安装在副臂上的上下摆动缸驱动下绕上下关节回转，改变振动采摘头与水平面的角度；在上下摆动块的前端又安装有左右摆动块，并由安装在上下摆动块上的左右摆动缸驱动下绕左右关节回转，改变采摘头与铅垂面的角度；在左右摆动块安装有振动采摘头，通过上下摆动块和左右摆动块的精确定位,使得夹紧头能够准确夹紧树干；最后通过振动采摘头摇动树干,实现振动米收果实。
8.如权利要求7所述的采收方法，其特征在于:所述的回转连杆机构是在立柱的底座上安装有回转器，立柱与回转器连接在一起，再通过底座安装到行走底盘上的一个角上；所述的回转器的侧面通过一个连杆机构连接回转液压缸，由回转液压缸驱动回转器，带动机械臂绕立柱绕中心回转。
9.如权利要求8所述的采收方法，其特征在于:所述的连杆机构包括一个主动杆，主动杆一端通过铰销固定在底座上，并可绕铰销摆动，主动杆的另一端通过铰销连接一弧形连杆，弧形连杆再与设在立柱中心与主动杆相对的另一侧的回转器突出块铰接在一起，在主动杆的中间通过铰接连接回转液压缸的活塞杆，通过回转液压缸的活塞杆推动主动杆，进而带动弧形连杆做弧线形运动，再通过弧形连杆带动回转器摆动回转。
10.如权利要求9所述的采收方法，其特征在于:所述的振动采摘头由传动箱和夹紧振动头组成，传动箱内安装有夹紧驱动马达和振动曲柄驱动马达，采摘头工作时，夹紧动力由夹紧驱动马达提供，振动动力由振动曲柄驱动马达提供；所述的振动动力通过振动机构传递到夹紧头，振动机构为由振动曲柄、振动连杆、夹紧振动头组成的曲柄滑块机构；其中，夹紧振动头与振动导轨固连，且振动导轨置于滑动轴承内部，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，减少了摩擦损耗。
【文档编号】A01D46/26GK104221606SQ201410349314
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】李立君, 高自成, 闵淑辉, 杨蹈宇, 王朋辉, 严轩 申请人:中南林业科技大学