一种草莓采摘一体衣装置的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，具体是指一种草莓采摘一体衣装置。

背景技术：

草莓营养价值高，含丰富的维生素c，有帮助消化的功效，同时还可以巩固齿龈，清新口气，润泽喉部，另外加上特别的外形，因此深受消费者的喜爱。全球草莓市场在2016年的食用量达920万吨，同比2015年高出了5％。从2007到2016年，草莓产量每年都在增加，年增长率为5.1％，而全球草莓的产值达到了156亿美元。预计草莓食用量将继续增加，到2025年的全球市场食用量将达到1150万吨。中国是世界上最大的草莓生产国，据统计，2017年中国草莓种植面积230多万亩、产量400多万吨，总产值达600亿元人民币以上。

目前，草莓种植可分为高架式和垄作式两种，由于高架式种植草莓成本过高，我国种植草莓多为垄作式。但对于垄作式种植草莓来说，草莓成熟时采摘需要耗费大量的人力，采摘者需要弯腰或者下蹲才能采摘到草莓，极为费力，而且保持该种姿势时间较长后，采摘者可能会患上诸如腰肌劳损、腰间盘突出等职业病。现有的一些草莓采摘设备大多采用传感器识别草莓后进行采摘，但传感器的精度终究没有人眼精度高，易发生误摘，或伤害到草莓茎叶以及未成熟果实的现象，影响草莓的生长，有些草莓正面比较新鲜，靠近地的背面可能已经腐烂或被虫蛀，现有机器采摘时无法较好的识别出坏果和虫果，需要采摘后再集中人力进行二次挑拣，浪费用户的时间和精力，而且坏果、虫果和新鲜草莓放在一起，会影响新鲜草莓的存储、气味及口感，使得新鲜草莓也比较容易腐烂；此外，现有机器采摘时草莓容易受损，影响草莓的外观和口感，影响草莓的存储时间，垄作式种植草莓的地形可能不够规则，地面存在坑洼，一些大型采摘设备可能会重心不稳，或无法较好地保证不会在采摘过程中压到草莓。

申请号为201810256558.4的专利申请公开了一种柔性草莓采摘器及应用此采摘器的全自动草莓采摘蜘蛛车，包括底座，底座上沿周向设置至少三个结构相同的四连杆机构；四连杆机构由主臂、指段、副臂、底座依次铰接而成；指段的末端向下延伸成为夹持端，三个指段的夹持端相向设置；主臂上端铰接在底座上，副臂与底座之间设置弹性张紧装置；主臂与底座之间设置拉绳驱动装置。该草莓采摘蜘蛛车移动采摘机构采用delta机械臂，虽然该机械臂可以自由移动，但造价较高，普通草莓种植户无法承担；通过电机带动草莓旋转将草莓拧下时，没有人手灵敏，不易控制速度和力量，易将草莓的花萼拧下，使得草莓和花萼分离影响草莓的存储，使得草莓较快的变质腐败，此外草莓旋转时易将草莓整株都带着旋转，严重时会将草莓的根部旋出地表；采摘时，草莓夹持采摘机构体积过大，易伤害到其他草莓，或草莓枝叶及未成熟果实，影响草莓继续开花结果，使草莓的产量降低，haar小波进行机器学习，需要较为复杂的结构及语言程序，程序编写易出现故障，影响草莓采摘的准确性，且机器学习在采摘时无法辨别出坏果及虫果。

申请号为201810015236.0的专利申请公开了一种草莓采摘装置，包括手柄、手刹、控制器、伸缩杆、手刹线、球形铰链、导轨、采摘结构；其特征在于：所述的伸缩杆可以在一定范围内伸缩；采摘结构与伸缩杆通过球形铰链连接，可以在一定范围内调节角度；采摘结构中的外壳与齿形盒通过导轨和滚珠丝杠连接，可以改变两外壳的距离；采摘结构中的齿形刀片与齿形盒通过滑杆链接，并且在手刹的控制下可以左右移动。该草莓采摘装置虽然能够让采摘者避免弯腰采摘，但该装置由于没有固定的位置，没有受力点，需要使用者长时间手持采摘，采摘者容易肩膀和手臂肌肉劳损，该装置在采摘时将多个草莓放在一个容器中同时采摘，虽然提高了采摘效率，但草莓易受挤压，草莓表面出现伤痕，存储时间变短；同时采摘者在采摘完草莓后需要将该装置抬起并将其移动到装载盒里，才能将草莓放入装载盒，较为麻烦，费时费力，且在采摘时，无法挑拣出坏果和虫果。

技术实现要素：

为解决上述现有难题，本发明提供了一种无需采摘者弯腰，保证草莓完整，不伤害草莓枝叶及未成熟果实，便于操纵，不受地形限制，自动传送草莓，将虫果、坏果及新鲜草莓分开装放的草莓采摘一体衣装置。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种草莓采摘一体衣装置，包括穿戴机构、剪切机构、茎叶保护机构、输送机构、控制机构、固定机构和装载机构，所述穿戴机构包括肩部固定件、固定扣、固定连接带、腰部固定件和腿部固定件，所述腿部固定件包括左腿部固定件和右腿部固定件，所述剪切机构设于右腿部固定件，所述茎叶保护机构设于剪切机构上，所述固定机构设于左腿部固定件上，所述输送机构设于左腿部固定件和固定机构上，所述控制机构设于固定机构和输送机构内，所述装载机构设于腰部固定件上。

进一步地，所述剪切机构包括齿轮剪切模块、剪切固定模块和草莓承接铲，所述剪切固定模块设于右腿部固定件上，人们通常习惯用右手工作，且右手也更加灵敏，将剪切机构设于右腿部固定件便于采摘者操作，所述剪切固定模块包括固接柱、万向节、滑轨、固定板、滑接板、剪切滑块、剪切滑轨和角度调节把手，所述固接柱固接于右腿部固定件上，对剪切机构起到承重和稳定的作用，所述万向节的一端设于固接柱上，所述固定板设于万向节的另一端上，所述滑接板滑动设于固定板上，滑接板可带动齿轮剪切模块上下滑动，方便草莓的采摘，防止齿轮剪切模块距离草莓太远无法剪切或齿轮剪切模块距离草莓太近伤害草莓表面，避免影响草莓的存储，所述固定板下端设有托板，固定板底部的托板可以更好地稳固滑接板，防止滑接板从固接板上滑落，所述剪切滑轨设于固定板前壁上，所述剪切滑块设于滑接板后壁上，所述万向节一端设于固接柱上，万向节另一端设于固定板的后壁上，所述角度调节把手设于固定板上部，所述角度调节把手表面呈手握状，手握状的角度调节把手符合人体工学设计，提高使用者的舒适度，角度调节把手和万向节可以带动剪切机构任意调节角度，方便剪切不同位置的草莓；所述滑接板包括上滑接板、下滑接板和中滑接板，所述滑轨设于上滑接板前壁中部；所述齿轮剪切模块设于剪切固定模块上，所述齿轮剪切模块包括剪切主动齿轮、剪切把手、牵引杆、限位件、从动齿条、直齿条、从动齿轮、弧形齿条、剪切件和旋转中心柱，所述剪切主动齿轮的中心轴部铰接设于上滑接板前壁的右半部，保证剪切主动齿轮的固定和承重，剪切主动齿轮为不完全齿轮，剪切主动齿轮表面设有锯齿，所述从动齿条设于剪切主动齿轮的外侧，从动齿条上设有锯齿，从动齿条上设有锯齿的长度与剪切主动齿轮设有锯齿的弧长相等，剪切主动齿轮的锯齿与从动齿条的锯齿啮合，当剪切主动齿轮转动时，剪切主动齿轮表面的不完全齿轮可以带动从动齿条做上下往复运动，所述从动齿条包括左从动齿条和右从动齿条，左从动齿条和右从动齿条上均设有锯齿，左从动齿条上设有锯齿的长度和右从动齿条上设有锯齿的长度均与剪切主动齿轮上设有锯齿的弧长相等，剪切主动齿轮与左从动齿条啮合时，左从动齿条随剪切主动齿轮转动顺时针旋转而上升，剪切主动齿轮与右从动齿条啮合时，右从动齿条随剪切主动齿轮顺时针旋转而下降；所述剪切把手设于剪切主动齿轮前壁的中心部，剪切把手带动剪切主动齿轮转动，所述牵引杆设于从动齿条上，所述限位件设于滑接板上，牵引杆设于限位件和滑接板之间，限位件对从动齿条的上下移动起到限位作用，限位件和剪切主动齿轮对从动齿条起到承重作用，所述直齿条设于牵引杆的下端，直齿条表面设有锯齿，牵引杆随从动齿条做上下往复运动，并带动直齿条做上下往复运动，所述从动齿轮铰接设于下滑接板上，从动齿轮与直齿条啮合，所述旋转中心柱设于下滑接板上，所述剪切件铰接设于旋转中心柱上，旋转中心柱对剪切件起到固定和承重作用，所述弧形齿条设于剪切件上，所述从动齿轮和弧形齿条啮合，所述从动齿轮设于直齿条和弧形齿条之间，从动齿轮随直齿条的上下往复运动做往复旋转运动，并带动弧形齿条做弧线往复运动，使得剪切件达到剪切的效果；所述草莓承接铲设于固定板下端，所述草莓承接铲设于剪切件的正下方，使得草莓承接铲铲住草莓后，滑动滑接板，即可剪切草莓，方便草莓的剪切，防止草莓无法落入草莓承接铲内，草莓承接铲的前部为光滑圆弧形，保证采摘者采摘草莓时不会破坏草莓种植地表面的薄膜。

进一步地，所述滑接板包括上滑接板、下滑接板和中滑接板，所述上滑接板与下滑接板的宽度相同，所述中滑接板的宽度为上滑接板宽度的一半，所述中滑接板上端设于上滑接板下壁右半部，中滑接板下端设于下滑接板上壁右半部，便于固定剪切机构，并且使剪切机构尽可能地小巧轻便，便于采摘者操纵；所述牵引杆包括上牵引杆和下牵引杆，上牵引杆的下端设于从动齿条的上端，下牵引杆的上端设于从动齿条的下端；所述限位件包括上限位件和下限位件，上牵引杆设于上限位件和滑接板的中间，下牵引板设于下限位件和滑接板的中间，上限位件和下限位件对从动齿条起到限位作用，下限位件可以防止在采摘者不使用剪切机构时，从动齿条和牵引杆不会因为重力作用下滑；所述剪切件包括左刃、右刃，所述左刃上端设于下滑接板上，所述弧形齿条设于右刃上端，所述旋转中心柱一端铰接设于左刃和右刃交接处，旋转中心柱的另一端设于下滑接板上，当直齿条向上运动时，从动齿轮逆时针旋转，弧形齿条向下做弧线运动，带动右刃绕旋转中心柱旋转，左刃和右刃分离，当直齿条向下运动时，从动齿轮顺时针旋转，弧形齿条向上做弧线运动，带动右刃绕旋转中心柱旋转，左刃和右刃重合，达到剪切效果。

进一步地，所述茎叶保护机构包括下滑把手、下滑滑块、定轨滑块、弧形滑轨、旋转件、旋转限位柱、推杆和推板，所述下滑滑块滑动卡接设于滑轨中，所述旋转限位柱设于下滑滑块上，所述下滑把手设于旋转限位柱上，下滑把手可带动下滑滑块在滑轨内滑动，从而带动茎叶保护机构上移下滑，下滑滑块和滑轨可以对不同高度的草莓的根茎进行全部地撑开，旋转限位柱一端设于下滑滑块上，旋转限位柱另一端设于下滑把手上，所述旋转限位柱包括旋转承载杆和旋转限位杆，旋转限位杆设于旋转承载杆两端，所述旋转件旋转设于旋转承载杆上，旋转限位杆对旋转件起到限位作用，防止旋转件前后移动或产生缝隙，保证更好地达到保护草莓茎叶的效果，所述旋转件为比旋转承载杆的直径宽0.5cm的圆环，便于旋转件绕旋转承载杆旋转，所述推杆上端设于旋转件上，所述推板设于推杆的下端，便于推板和推杆左右旋转，推板较长，在用户向下施加的力和重力的共同作用下，可以保证左右侧的草莓茎叶都可以完全撑开，所述定轨滑块设于推杆上，所述弧形滑轨设于推杆和定轨滑块之间，定轨滑块和弧形滑轨结合使用，保证在用户向下滑动下滑把手时，推杆带动推板旋转产生一定的安全空间，以便剪切草莓的同时还可以保证不会伤害到其他茎叶和未成熟的果实。

进一步地，所述旋转件包括左旋转件和右旋转件，左旋转件和右旋转件可旋转套接于旋转限位柱的旋转承载杆上，左旋转件和右旋转件的宽度均为推杆长度的一半，使得旋转限位柱的长度较小，保证茎叶保护机构足够小巧轻便，所述推杆包括左推杆和右推杆，所述推板包括左推板和右推板，所述左推杆的上端设于左旋转件上，所述右推杆的上端设于右旋转件上，所述左推杆和右推杆的上端分别设有左斜弧形凹槽和右斜弧形凹槽，左旋转件设于右斜弧形凹槽上方，右旋转件设于左斜弧形凹槽上方，斜弧形凹槽便于旋转件旋转，保证旋转件旋转时不会受到阻碍，所述左推板设于左推杆的下端，所述右推板设于右推杆的下端，所述左推板和右推板平行且处在同一水平方向上，向下移动下滑把手时，左推板和右推板分别向两侧移相同角度，并且轻柔推动其他茎叶向两侧移动，以便剪切草莓，且用户还可根据实际情况选择旋转左推板或右推板，便于用户在剪切不同角度的草莓时有效地达到保护草莓茎叶的效果。

进一步地，所述输送机构包括草莓输送模块和输送固定模块，所述输送固定模块设于左腿部固定件上，所述草莓输送模块设于输送固定模块上；所述输送固定模块包括输送固接板和l形固接件，所述输送固接板设于左腿部固定件上，所述l形固接件设于输送固接板两边侧壁上，输送固定模块对输送机构起到承重固定的作用，防止输送机构脱落；所述草莓输送模块包括输送主动齿轮、输送从动齿轮、输送带、下滑板、电机、草莓存放部、齿轮承重柱一和齿轮承重柱二，所述齿轮承重柱一穿过固定机构铰接设于l形固接件上，所述输送从动齿轮设于齿轮承重柱一上，输送从动齿轮表面设有锯齿，所述齿轮承重柱一设于输送从动齿轮两边侧壁上，齿轮承重柱一对草莓输送模块起到固定和承重的作用，所述齿轮承重柱二一端铰接设于固定机构上，所述输送主动齿轮的左侧壁设于齿轮承重柱二的另一端上，输送主动齿轮表面设有锯齿，所述电机设于固定机构上，所述电机输出轴设于输送主动齿轮的右侧壁上，电机带动输送主动齿轮转动，所述输送带设于输送主动齿轮和输送从动齿轮的外侧，所述输送带内部设有锯齿，输送带内部的锯齿与输送主动齿轮的锯齿和输送传动齿轮的锯齿啮合，电机带动输送主动齿轮转动，输送主动齿轮带动输送带传动，输送带带动输送从动齿轮转动，输送从动齿轮对输送带起到固定承重和辅助输送的作用，输送主动齿轮对输送带起到主要传动作用，所述草莓存放部均匀设于输送带外侧，草莓存放部随着输送带转动而上移，并带动草莓存放部内的草莓上移，无需采摘者弯腰拾取，省时省力，且每个草莓存放部仅放置一颗草莓，便于用户分辨好果、坏果和虫果，无需采摘后再浪费时间和精力统一分辨，所述草莓存放部呈横三棱柱型，草莓存放部外边缘上部设有挡板，防止草莓在放入草莓存放部的过程中滑落，所述草莓存放部内部设有软性硅胶层，由于草莓比较鲜嫩，软性硅胶层可对草莓起到缓冲作用，避免伤害草莓，保证草莓无损；所述下滑板设于固定机构上，下滑板下端与草莓存放部触接，下滑板下端宽度与草莓存放部的宽度相同，下滑板下端与草莓存放部的间隙为1cm，间隙直径远远小于草莓的直径，且能保证草莓存放部正常运转，不会碰触到输送带，下滑板可以便于用户将草莓从剪切机构转移到草莓存放部内，防止草莓承接铲与草莓存放部触接不准确时，草莓掉落，避免伤害草莓，保证草莓运输的精准，下滑板上宽下窄，便于用户观察和输送草莓，下滑板表面设有柔软光滑橡胶层，避免草莓下滑时受到伤害。

进一步地，所述控制机构包括中央处理器、电源、电机控制模块、按键模块和草莓下滑检测模块，所述中央处理器和电源设于输送固接板内，所述中央处理器为微型控制单元，微型控制单元内置有a/d转换模块、晶振电路和i/o电路，所述电机控制模块设于固定机构内，所述按键模块设于输送固接板上，所述按键模块包括输送开关和电源开关，按键操作简单，便于用户操作；所述草莓下滑检测模块设于下滑板下端，草莓下滑检测模块可以便捷准确地检测到草莓是否落入草莓存放部内，并准确控制电机的转动，草莓下滑检测模块包括光束检测单元和光束射出单元，所述光束检测单元、光束射出单元设于下滑板的下端两边内壁上，光束检测单元和光束射出单元正面相对，光束检测单元通过a/d口与微型控制单元相连，所述按键模块、电机控制模块、光束射出单元通过i/o口与微型控制单元连接，所述电源为微型蓄电池。

进一步地，所述固定机构包括承重杆、连接杆和通孔，所述承重杆设于腰部固定件上，承重杆包括左承重杆和右承重杆，所述连接杆包括左连接杆和右连接杆，左连接杆可前后摆动设于左承重杆上，右连接杆可前后摆动设于右承重杆上，连接杆内部为中空结构，当采摘者行走时，方便输送机构随着采摘者的大腿上下移动，避免影响采摘者的行走，便于采摘者进行采摘，所述通孔设于连接杆上，所述通孔包括上通孔和下通孔，所述齿轮承重柱一穿过左连接杆的上通孔和右连接杆的上通孔，所述齿轮承重柱二铰接设于左连接杆的下通孔，所述电机固接于右连接杆的下通孔内，可以更好地保证输送机构的承重，加强输送机构的稳定性，所述下滑板设于左连接杆下端的前壁上，下滑板呈斜向下设置，便于草莓承接铲中的草莓经下滑板滑落到草莓存放部内。

进一步地，所述穿戴机构包括肩部固定件、固定扣、腰部固定件、固定连接带和腿部固定件，所述腰部固定件设于肩部固定件和固定连接带之间，所述肩部固定件设于腰部固定件的上端，所述固定扣设于腰部固定件的后部，固定扣可以调节腰部固定件的长度，使得腰部固定件更为紧固地固定在用户腰部，对草莓采摘一体衣装置起到更好地承重作用，且舒适度较好，不会使用户在使用时感觉到不舒服；所述固定连接带的上端设于腰部固定件的下端，固定连接带过渡腰部到腿部，所述腿部固定件设于固定连接带的下端，使得腿部可以自然弯曲，便于采摘者行走，不影响采摘者的行动，所述左腿部固定件设有环形滑道，左腿部固定件可旋转设于固定连接带下端，方便剪切机构移动，使得草莓承接铲内的草莓顺利滑落到下滑板上，所述腿部固定件呈弧形片层设置，腿部固定件内设有记忆金属弹片层，当腿部固定件的受力点受力后，会自行弯曲，并缠绕在人体腿部，记忆金属弹片层的设置适配于用户所有腿径。

进一步地，所述装载机构包括装载盒和悬挂件，所述悬挂件设于腰部固定件上，所述装载盒设于悬挂件上，便于用户对装载盒的拆卸和更换，所述装载盒为非形变矩形结构，形状固定，不会轻易产生形变，不会使草莓之间互相产生挤压，避免伤害草莓，所述装载盒包括鲜果装载盒、坏果装载盒和虫果装载盒，可以便于采摘者对采摘的草莓进行分类存放。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提供的草莓采摘一体衣装置便于操纵，结构简单，成本较低，舒适性强，体积较小，便于移动和采摘，可以让采摘者无需弯腰采摘，减小损害采摘者健康的可能性，快捷便利，剪切机构可以准确地将采摘者附近地草莓剪落，剪切机构可以自由地调整角度，方便采摘者将位于采摘者各个位置的草莓采摘，并通过草莓承接铲接住，简单快速地实现草莓采摘，同时，茎叶保护机构可以保证草莓剪切时，将草莓的其他茎叶和未成熟的果实推向两侧，保证推板之间只有待剪切的草莓根茎，保证剪切草莓时，不会伤害到草莓的其他茎叶，保护草莓可以继续生长结果；输送机构保证草莓剪切后可以自动传输到采摘者的腰部，无需采摘者弯腰捡拾，便于采摘者一边剪切草莓，一边分辨草莓的好坏，并分开装纳，且由于草莓较为鲜嫩，采用输送装置可以保证草莓不受损伤，便于存储；穿戴机构和固定机构可以保证采摘者将草莓采摘一体衣穿戴在身上，且稳固性较好，不会限制采摘者行动，且采摘者在穿戴着草莓采摘一体衣装置的时候，可以采摘各种地形的草莓，不受地形限制，草莓采摘一体衣装置整体采用轻质材质，采摘者穿戴时不会承受太大压力，较为轻松。

附图说明

图1为本发明草莓采摘一体衣装置的装配准备示意图；

图2为本发明草莓采摘一体衣装置的装配完成示意图；

图3为本发明草莓采摘一体衣装置的结构示意图；

图4为本发明草莓采摘一体衣装置的剪切机构结构示意图；

图5为图4的a部分局部放大图；

图6为图4的b部分局部放大图；

图7为本发明草莓采摘一体衣装置的剪切固定模块结构示意图；

图8为本发明草莓采摘一体衣装置的齿轮剪切模块前视图；

图9为图8的c部分局部放大图；

图10为本发明草莓采摘一体衣装置的齿轮剪切模块右视图；

图11为图10的d部分局部放大图；

图12为本发明草莓采摘一体衣装置的茎叶保护机构结构示意图；

图13为图12的e部分局部放大图；

图14为本发明草莓采摘一体衣装置的输送机构左视图；

图15为图14的f部分局部放大图；

图16为图14的g部分局部放大图；

图17为本发明草莓采摘一体衣装置的输送机构右视图；

图18为图17的h部分局部放大图；

图19为本发明草莓采摘一体衣装置的装载机构结构示意图；

图20为本发明草莓采摘一体衣装置的穿戴机构结构示意图；

图21为本发明草莓采摘一体衣装置的系统框图；

图22为本发明草莓采摘一体衣装置的电机控制模块电路图；

图23为本发明草莓采摘一体衣装置的光束射出单元电路图；

图24为本发明草莓采摘一体衣装置的光束检测单元电路图；

图25为本发明草莓采摘一体衣装置的按键模块电路图。

其中，1、穿戴机构，2、剪切机构，3、茎叶保护机构，4、输送机构，5、固定机构，6、控制机构，7、装载机构，8、角度调节把手，9、固接柱，10、剪切滑块，11、草莓承接铲，12、剪切件，13、滑接板，14、固定板，15、剪切滑轨，16、万向节，17、滑轨，18、上滑接板，19、中滑接板，20、下滑接板，21、剪切主动齿轮，22、从动齿条，23、牵引杆，24、从动齿轮，25、弧形齿条，26、左刃，27、旋转中心柱，28、右刃，29、直齿条，30、上牵引杆，31、限位件，32、剪切把手，33、下牵引杆，34、下限位件，35、上限位件，36、旋转件，37、下滑把手，38、下滑滑块，39、定轨滑块，40、弧形滑轨，41、推杆，42、推板，43、左推板，44、右推板，45、旋转限位柱，46、右旋转件，47、左旋转件，48、左推杆，49、右推杆，50、旋转限位杆，51、旋转承载杆，52、承重杆，53、输送固接板，54、l形固接件，55、齿轮承重柱一，56、输送从动齿轮，57、下滑板，58、齿轮承重柱二，59、输送主动齿轮，60、输送带，61、草莓存放部，62、连接杆，63、左承重杆，64、左连接杆，65、电机，66、通孔，67、右连接杆，68、右承重杆，69、悬挂件，70、装载盒，71、固定扣，72、肩部固定件，73、腰部固定件，74、固定连接带，75、腿部固定件，76、左腿部固定件，77、右腿部固定件，78、电源，79、电机控制模块，80、按键模块，81、光束检测单元，82、红外光束，83、光束射出单元，84、中央处理器。

在图22-图25的电路图中，vcc为电路的供电电源，gnd为接地端，r1-r9为电阻，t为变压器，vt1-vt3为npn型三极管，tr为可控硅，i/o1-i/o3为中央处理器的i/o接口，led1为红外发射管，led2为红外接收管，c1为电容，vdd为芯片的工作电压，a/d为中央处理器的a/d接口，a为运算放大器，sw-pb为按键。

具体实施方式

下面结合具体实施对本专利的技术方案作进一步详细地说明，本发明所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。

以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1-25所示，本发明草莓采摘一体衣装置，包括穿戴机构1、剪切机构2、茎叶保护机构3、输送机构4、控制机构6、固定机构5和装载机构7，所述穿戴机构1包括肩部固定件72、固定扣71、固定连接带74、腰部固定件73和腿部固定件75，所述腿部固定件75包括左腿部固定件76和右腿部固定件77，所述剪切机构2设于右腿部固定件77，所述茎叶保护机构3设于剪切机构2上，所述固定机构5设于左腿部固定件76上，所述输送机构4设于左腿部固定件76和固定机构5上，所述控制机构6设于固定机构5和输送机构4内，所述装载机构7设于腰部固定件73上。

所述剪切机构2包括齿轮剪切模块、剪切固定模块和草莓承接铲11，所述剪切固定模块设于右腿部固定件77上，所述剪切固定模块包括固接柱9、万向节16、滑轨17、固定板14、滑接板13、剪切滑块10、剪切滑轨15和角度调节把手8，所述固接柱9固接于右腿部固定件77上，所述万向节16的一端设于固接柱9上，所述固定板14设于万向节16的另一端上，所述滑接板13滑动设于固定板14上，所述固定板下端设有托板，所述剪切滑轨15设于固定板14前壁上，所述剪切滑块10设于滑接板13后壁上，所述万向节16一端设于固接柱9上，万向节16另一端设于固定板14的后壁上，所述角度调节把手8设于固定板14上部，所述角度调节把手8表面呈手握状，所述滑接板13包括上滑接板18、下滑接板20和中滑接板19，所述滑轨17设于上滑接板18前壁中部；所述齿轮剪切模块设于剪切固定模块上，所述齿轮剪切模块包括剪切主动齿轮21、剪切把手32、牵引杆23、限位件31、从动齿条22、直齿条29、从动齿轮24、弧形齿条25、剪切件12和旋转中心柱27，所述剪切主动齿轮21的中心轴部铰接设于上滑接板18前壁的右半部，剪切主动齿轮21为不完全齿轮，剪切主动齿轮21表面设有锯齿，所述从动齿条22设于剪切主动齿轮21的外侧，从动齿条22上设有锯齿，从动齿条22上设有锯齿的长度与剪切主动齿轮21设有锯齿的弧长相等，剪切主动齿轮21的锯齿与从动齿条22的锯齿啮合，所述从动齿条22包括左从动齿条和右从动齿条，左从动齿条和右从动齿条上均设有锯齿，左从动齿条上设有锯齿的长度和右从动齿条上设有锯齿的长度均与剪切主动齿轮21上设有锯齿的弧长相等，所述剪切把手32设于剪切主动齿轮21前壁的中心部，所述牵引杆23设于从动齿条22上，所述限位件31设于滑接板13上，牵引杆23设于限位件31和滑接板13之间，所述直齿条29设于牵引杆23的下端，直齿条29表面设有锯齿，所述从动齿轮24铰接设于下滑接板20上，从动齿轮24与直齿条29啮合，所述旋转中心柱27设于下滑接板20上，所述剪切件12铰接设于旋转中心柱27上，所述弧形齿条25设于剪切件12上，所述从动齿轮24和弧形齿条25啮合，所述从动齿轮24设于直齿条29和弧形齿条25之间；所述草莓承接铲11设于固定板14下端，所述草莓承接铲11设于剪切件12的正下方，草莓承接铲11的前部为光滑圆弧形。所述滑接板13包括上滑接板18、下滑接板20和中滑接板19，所述上滑接板18与下滑接板20的宽度相同，所述中滑接板19的宽度为上滑接板18宽度的一半，所述中滑接板19上端设于上滑接板18下壁右半部，中滑接板19下端设于下滑接板20上壁右半部；所述牵引杆23包括上牵引杆30和下牵引杆33，上牵引杆30的下端设于从动齿条22的上端，下牵引杆33的上端设于从动齿条22的下端；所述限位件31包括上限位件35和下限位件34，上牵引杆30设于上限位件35和滑接板13的中间，下牵引板设于下限位件34和滑接板13的中间；所述剪切件12包括左刃26和右刃28，所述左刃26上端设于下滑接板20上，所述弧形齿条25设于右刃28上端，所述旋转中心柱27一端铰接设于左刃26和右刃28交接处，旋转中心柱27的另一端设于下滑接板20上。

所述茎叶保护机构3包括下滑把手37、下滑滑块38、定轨滑块39、弧形滑轨40、旋转件36、旋转限位柱45、推杆41和推板42，所述下滑滑块38滑动卡接设于滑轨17中，所述旋转限位柱45设于下滑滑块38上，所述下滑把手37设于旋转限位柱45上，旋转限位柱45一端设于下滑滑块38上，旋转限位柱45另一端设于下滑把手37上，所述旋转限位柱45包括旋转承载杆51和旋转限位杆50，旋转限位杆50设于旋转承载杆51两端，所述旋转件36旋转设于旋转承载杆51上，旋转件36为比旋转承载杆51的直径宽0.5cm的圆环，所述推杆41上端设于旋转件36上，所述推板42设于推杆41的下端，所述定轨滑块39设于推杆41上，所述弧形滑轨40设于推杆41和定轨滑块39之间。所述旋转件36包括左旋转件47和右旋转件46，左旋转件47和右旋转件46可旋转套接于旋转承载杆51上，左旋转件47和右旋转件46的宽度均为推杆41长度的一半，所述推杆41包括左推杆48和右推杆49，所述推板42包括左推板43和右推板44，所述左推杆48的上端设于左旋转件47上，所述右推杆49的上端设于右旋转件46上，所述左推杆48和右推杆49的上端分别设有左斜弧形凹槽和右斜弧形凹槽，左旋转件47设于右斜弧形凹槽上方，右旋转件46设于左斜弧形凹槽上方，所述左推板43设于左推杆48的下端，所述右推板44设于右推杆49的下端，所述左推板43和右推板44平行且处在同一水平方向上。

所述输送机构4包括草莓输送模块和输送固定模块，所述输送固定模块设于左腿部固定件76上，所述草莓输送模块设于输送固定模块上；所述输送固定模块包括输送固接板53和l形固接件54，所述输送固接板53设于左腿部固定件76上，所述l形固接件54设于输送固接板53两边侧壁上；所述草莓输送模块包括输送主动齿轮59、输送从动齿轮56、输送带60、下滑板57、电机65、草莓存放部61、齿轮承重柱一55和齿轮承重柱二58，所述齿轮承重柱一55穿过固定机构5铰接设于l形固接件54上，所述输送从动齿轮56设于齿轮承重柱一55上，输送从动齿轮56表面设有锯齿，所述齿轮承重柱一55设于输送从动齿轮56两边侧壁上，所述齿轮承重柱二58一端铰接设于固定机构5上，所述输送主动齿轮59的左侧壁设于齿轮承重柱二58的另一端上，输送主动齿轮59表面设有锯齿，所述电机65设于固定机构5上，所述电机65输出轴设于输送主动齿轮59的右侧壁上，所述输送带60设于输送主动齿轮59和输送从动齿轮56的外侧，所述输送带60内部设有锯齿，输送带60内部的锯齿与输送主动齿轮59和输送传动齿轮的锯齿啮合，所述草莓存放部61均匀设于输送带60外侧，所述草莓存放部61呈横三棱柱型，草莓存放部61外边缘上部设有挡板，所述草莓存放部61内部设有软性硅胶层，所述下滑板57设于固定机构5上，下滑板57下端与草莓存放部61触接，下滑板57下端宽度与草莓存放部61的宽度相同，下滑板57下端与草莓存放部61的间隙为1cm，下滑板57上宽下窄，下滑板57表面设有柔软光滑橡胶层。

所述控制机构6包括中央处理器84、电源78、电机控制模块79、按键模块80和草莓下滑检测模块，所述中央处理器84和电源78设于输送固接板53内，所述中央处理器84为微型控制单元，微型控制单元内置有a/d转换模块、晶振电路和i/o电路，所述电机控制模块79设于固定机构5内，所述按键模块80设于输送固接板53上，所述按键模块80包括输送开关和电源开关，所述草莓下滑检测模块设于下滑板57下端，草莓下滑检测模块包括光束检测单元81和光束射出单元83，所述光束检测单元81、光束射出单元83设于下滑板57的下端两边内壁上，光束检测单元81和光束射出单元83正面相对，电机控制模块79、光束检测单元81、光束射出单元83通过a/d口与微型控制单元相连，所述按键模块80、电机控制模块79通过i/o口与微型控制单元连接，所述电源78为微型蓄电池。

所述固定机构5包括承重杆52、连接杆62和通孔66，所述承重杆52设于腰部固定件73上，承重杆52包括左承重杆63和右承重杆68，所述连接杆62包括左连接杆64和右连接杆67，左连接杆64可前后摆动设于左承重杆63上，右连接杆67可前后摆动设于右承重杆68上，连接杆62内部为中空结构，所述通孔66设于连接杆62上，所述通孔66包括上通孔和下通孔，所述齿轮承重柱一55穿过左连接杆64的上通孔和右连接杆67的上通孔，所述齿轮承重柱二58铰接设于左连接杆64的下通孔，所述电机65固接于右连接杆67的下通孔内，所述下滑板57设于左连接杆64下端的前壁上。

所述穿戴机构1包括肩部固定件72、固定扣71、腰部固定件73、固定连接带74和腿部固定件75，所述腰部固定件73设于肩部固定件72和固定连接带74之间，所述肩部固定件72设于腰部固定件73的上端，所述固定扣71设于腰部固定件73的后部，所述固定连接带74的上端设于腰部固定件73的下端，所述腿部固定件75设于固定连接带74的下端，所述左腿部固定件76设有环形滑道，左腿部固定件76可旋转设于固定连接带74的下端，所述腿部固定件75呈弧形片层设置，腿部固定件75内设有记忆金属弹片层。

所述装载机构7包括装载盒70和悬挂件69，所述悬挂件69设于腰部固定件73上，所述装载盒70设于悬挂件69上，所述装载盒70为非形变矩形结构，所述装载盒70包括鲜果装载盒、坏果装载盒和虫果装载盒。

具体使用时，用户将双手穿过肩部固定件72，并将腰部固定件73围绕用户的腰部，根据用户腰围调节腰部固定件73的长度，调节完成后扣上固定扣71，对腿部固定件75的受力点施加一个力，腿部固定件75自动弯曲并缠绕在用户腿部，草莓采摘一体衣穿戴完毕；用户打开电源开关，中央处理器84、电机控制模块79和草莓下滑检测模块开始工作，由中央处理器84发出相应的控制信号通过晶体管放大，驱动红外发射管led1，led1射出红外光束82，光束射出单元83采用红外接收管led1作为红外光束检测装置，红外接收管led1接收到的信号通过运算放大器a的增益放大，强化接收信号，接收信号再经反相电路输入到中央处理器84内。用户握住角度调节把手8通过万向节16调节剪切机构2的角度，直到草莓承接铲11对准草莓，并用草莓承接铲11铲住草莓，将剪切件12对准待剪切的草莓，用户通过另一只手向下拉动下滑把手37，带动下滑滑块38在滑轨17内滑动，用户可根据调节角度选择旋转左推板43或右推板44，或左推板43和右推板44一起旋转，设于左推杆48和右推杆49上的定轨滑块39沿弧形滑轨40滑动，左推板43和右推板44将草莓的其他茎叶和未成熟的果实轻柔推向两侧，此时推板42因为地面的阻碍作用固定在一个角度，无需用手固定，用户顺时针旋转剪切把手32，带动剪切主动齿轮21顺时针旋转，剪切主动齿轮21与左从动齿条啮合，剪切主动齿轮21带动从动齿条22向上运动，从动齿条22带动牵引杆23上的直齿条29向上运动，直齿条29带动从动齿轮24逆时针旋转，从动齿轮24带动弧形齿条25向下做弧线运动，并带动右刃28绕旋转中心柱27旋转，直到从动齿条22到达上限位件35处，用户停止旋转剪切把手32，左刃26和右刃28分离，此时，通过下滑剪切把手32滑动滑接板13调节剪切件12到草莓的距离，直到待剪切草莓的根茎处在左刃26和右刃28之间，用户继续逆时针旋转剪切把手32，剪切把手32带动剪切主动齿轮21逆时针旋转，此时，剪切主动齿轮21与右从动齿条啮合，剪切主动齿轮21带动从动齿条22向下运动，从动齿条22带动牵引杆23上的直齿条29向下运动，直齿条29带动从动齿轮24顺时针旋转，从动齿轮24带动弧形齿条25向上做弧线运动，并带动右刃28绕旋转中心柱27旋转，直到从动齿条22到达下限位件34处，用户停止旋转剪切把手32，左刃26和右刃28恢复原位并重合，草莓剪切完成，草莓落入草莓承接铲11内，用户握住角度调节把手8，带动剪切机构2绕腿部固定件75旋转，并转动角度调节把手8，调节草莓承接铲11的角度，直到草莓承接铲11与下滑板57上端触接，将草莓承接铲11中的草莓下滑到下滑板57中，草莓沿下滑板57下滑落入草莓存放部61内，当草莓下滑到下滑板57的下端时，草莓经过草莓下滑检测模块，挡住光束射出单元83射出的红外光束82，光束检测单元81检测不到红外光束82时，中央处理器84通过晶振电路和程序代码实现延时五秒后，由中央处理器84的i/o1脚输出的移相触发信号，经电阻r1、驱动三极管vt1的b-e结，使驱动三极管vt1饱和导通，为双向可控硅tr提供导通触发电流，从而驱动电机65带动输送主动齿轮59转动预先设定的角度，输送主动齿轮59带动输送从动齿轮56旋转一定角度，输送主动齿轮59和输送从动齿轮56带动输送带60和草莓存放部61上升一格，下一个未盛放草莓的草莓存放部61与下滑板57触接，用户继续操纵剪切机构2剪切草莓，并放入草莓存放部61内，直到正面所有草莓存放部61被装满，用户按下输送开关，电机65带动草莓存放部61旋转上升，用户可以一边挑拣草莓，一边将其放入对应的装载盒70内，当用户将正面的草莓挑拣完毕后，按下输送开关，电机65带动草莓存放部61旋转直到下一格草莓存放部61与下滑板57触接时，电机65停止转动。

实际的操作过程非常简单易行，仅仅包括用户操纵剪切机构2剪切草莓，操控草莓承接铲11使草莓下滑到草莓存放部61内，操控电机65带动草莓存放部61上升，最后挑拣出草莓放入装载盒70内，可有效地避免采摘者弯腰采摘，简单易行，省时省力，成本低廉，具备广泛的市场推广价值。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。