一种遥控式苹果采摘机的制作方法

本发明涉及农业设备技术领域，具体涉及一种遥控式苹果采摘机。

背景技术：

随着我国经济的不断发展以及人们生活需求的日益变化，苹果当中富含的维生素营养价值越来越被人们所认可。因此也带动了苹果行业的迅猛发展，但每当苹果成熟之际，果园中的苹果采摘也总会消耗大量的人力、物力、财力，且采摘工作强度大，人工成本高。目前，大部分果园仍采用传统的苹果采摘方式，一般采摘人员通过爬树或手持式人工辅助摘杆的方式进行摘取，爬树过程中，采摘人员具有一定的危险性，并对果树产生不同程度的损伤，不利于果园的持续发展；手持式人工辅助采摘杆比采摘人员爬树采摘效率高，但采摘人员无法长时间保持仰头姿势，高举采摘杆，人工劳动强度大，操作时间越长，效率降低；同时，不同高度果树对准果实及果柄不好控制，虽然也能够将苹果摘下，但是在摘取过程中很难控制摘取角度和力度，且常常损伤苹果，摘取过程并不便利。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是：提供一种遥控式苹果采摘机，能够通过手持式遥控器控制进行远程遥控对苹果的采摘，自动化程度高，减轻了劳动强度，提高了工作效率。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种遥控式苹果采摘机，包括支撑平台，所述支撑平台的下端面设有控制支撑平台升降的伸缩机构，所述伸缩机构的下端设有用来控制移动的移动机构，所述支撑平台和移动机构之间还设有用来收集苹果的收集机构，所述支撑平台的上端可转动设有用来采摘苹果的采摘机构，所述采摘机构能够将采摘下来的苹果放入到收集机构中收集起来，所述伸缩机构、移动机构和采摘机构均通过手持式遥控器控制。

优选的，所述伸缩机构包括支撑架和竖直设置的电推杆，所述电推杆一端和所述移动机构连接，另一端和支撑架连接，所述支撑平台设置在支撑架的上端面。通过电推杆能够实现对支撑平台的升降，进而实现采摘机构的升降。

优选的，所述收集装置包括水果收集筐、输送软管、缓冲兜袋，所述缓冲兜袋的一端安装在支撑平台上，另一端和所述输送软管连通，所述输送软管的下端和收集筐相连通。苹果经过采摘机构的采摘从果柄脱落，先后滑入缓冲兜袋和输送软管，落入收集机构的水果收集筐。

优选的，所述输送软管内部的下端安装有用来计数的光电计数器。通过光电计数器能够对进入到水果收集筐内的苹果进行计数，使得工作人员能够及时的了解水果收集筐内的苹果数。

优选的，所述水果收集框的底部垫有缓冲海绵垫。在水果收集筐的底部垫上缓冲海绵垫能够提升水果收集筐的缓冲作用，减少苹果落入水果收集筐的时候受到的冲击力。

优选的，所述移动机构的上端面设有两根平行的圆柱导轨，所述水果收集筐的下端面设有两个与所述圆柱导轨滑动配合的套筒。通过圆柱导轨与套筒的滑动配合能够实现水果收集筐的移动，方便对水果收集筐进行移动，有利于工作人员对水果收集筐内的苹果进行收取。

优选的，所述移动机构包括小车机架、小车底座和均布在所述小车机架下端面四个角上的四个驱动装置，所述驱动装置包括安装架、驱动轮、驱动电机、履带和若干承重轮，所述安装架安装在小车机架的下端面，所述驱动轮、驱动电机和若干承重轮均设置在安装架上，所述驱动轮和驱动电机的输出端转动连接，所述若干承重轮之间互相啮合传动，所述若干承重轮中的一个和驱动轮啮合传动，所述履带环绕设置在驱动轮和若干承重轮上。通过驱动电机带动驱动轮转动，从而带动承重轮和履带转动，进而带动装置整体的运动。

优选的，所述采摘机构包括主臂、前臂、前小臂、后小臂、摇臂、舵机支架、执行末端支架、摄像头、切割电机、机械爪、皮带和圆形锯片，所述舵机支架可转动设置在支撑平台上，所述主臂和摇臂均与舵机支架铰接，所述舵机支架上设有用来控制主臂转动的主臂舵机、用来控制摇臂转动的摇臂舵机和用来控制舵机支架转动的回转舵机，所述后小臂的一端和摇臂远离舵机支架的一端铰接，所述后小臂的另一端和主臂的上端均与前臂铰接，所述前臂远离所述主臂的一端和所述执行末端支架铰接，所述前小臂的一端和前臂的一端铰接，另一端和执行末端支架铰接，所述主臂上设有用来控制前小臂转动的平衡舵机，所述摄像头、机械爪均安装在执行末端支架上，所述机械爪包括互相啮合的主动爪和从动爪，所述执行末端支架上安装有机械爪舵机，所述机械爪舵机的输出端和主动爪传动连接，所述执行末端支架的上端上安装有切割电机支架，所述机械爪安装在执行末端支架的前端，所述切割电机设置在切割电机支架的一端，所述圆形锯片可转动设置在所述切割电机支架的另一端，所述切割电机的输出端和圆形锯片之间设有用来传动的皮带。遥控器控制伸缩机构上升至一定高度，进而带动采摘机构整体上升，附着于执行末端支架上的摄像头采集高处果实的图像，实时传输至所连接的屏幕上；观察苹果相对于机械爪的位置，操纵采摘机械臂运动，机械爪到达最佳采摘位置，手持式遥控器操控机械爪进行开合抓取，抓取牢固后执行末端支架向下行进一段行程，使不同方向的苹果果柄均为竖直向下，便于切割；安装于执行末端支架的圆形锯片高速旋转，锯断果柄；按下手持式遥控器上的复位键，机械臂快速回复至缓冲兜袋正上方的初始位置，等待一秒后主动爪、从动爪松开，苹果下落至正下方的收集机构内。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明通过手持式遥控器对伸缩机构、移动机构和采摘机构进行远程控制，能够实现远程操控移动机构对装置整体进行移动，操控伸缩机构带动支撑平台升降从而带动采摘机构进行升降，操控采摘机构对苹果进行采摘，采摘下来的苹果落入到收集机构中收集起来，本发明能够避免长时间仰头操作，减轻劳动强度；该采摘过程不仅减少了苹果的损伤，而且避免了采摘人员攀爬果树造成的危险。整个机器操作简单、实用高效、成本低廉，有较新颖的创意，推广价值高，可广泛适用于果园等其他各种苹果大量成熟场所。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的整体的主视图的剖视图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明的采摘机构的示意图；

图4是本发明的机械爪的结构示意图；

图5是本发明的切割电机与圆形锯片的配合的示意图；

附图标注：1、小车机架2、缓冲海绵垫3、电推杆4、光电计数器5、支撑架6、切割电机7、皮带8、机械爪9、缓冲兜袋10、支撑平台11、输送软管12、软管出口13、水果收集筐14、圆柱导轨15、履带16、承重轮17、驱动轮18、机械爪舵机19、摄像头20、圆形锯片21、回转舵机22、小车底座23、驱动电机24、深沟球轴承25、主臂舵机26、摇臂舵机27、摇臂28、主臂29、平衡舵机30、后小臂31、前臂32、前小臂33、执行末端支架34、舵机支架35、主动爪36、从动爪37、切割电机支架。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明的具体实施例如图1至图5所示，一种遥控式苹果采摘机，包括支撑平台，所述支撑平台的下端面设有控制支撑平台10升降的伸缩机构，伸缩机构的下端设有用来控制移动的移动机构，支撑平台和移动机构之间还设有用来收集苹果的收集机构，支撑平台的上端可转动设有用来采摘苹果的采摘机构，采摘机构能够将采摘下来的苹果放入到收集机构中收集起来，伸缩机构、移动机构和采摘机构均通过手持式遥控器控制。

伸缩机构包括支撑架5和竖直设置的电推杆3，电推杆一端和移动机构连接，另一端和支撑架连接，支撑平台设置在支撑架的上端面。

收集装置包括水果收集筐13、输送软管11、缓冲兜袋9，缓冲兜袋的一端安装在支撑平台上，另一端和输送软管连通，输送软管的下端和收集筐相连通；输送软管内部的下端安装有用来计数的光电计数器4；水果收集框13的底部垫有缓冲海绵垫2；移动机构的上端面设有两根平行的圆柱导轨，水果收集筐13的下端面设有两个与圆柱导轨14滑动配合的套筒。

移动机构包括小车机架1、小车底座22和均布在小车机架下端面四个角上的四个驱动装置，驱动装置包括安装架、驱动轮17、驱动电机23、履带15和若干承重轮16，安装架安装在小车机架的下端面，驱动轮、驱动电机和若干承重轮均设置在安装架上，驱动轮和驱动电机的输出端转动连接，若干承重轮之间互相啮合传动，若干承重轮中的一个和驱动轮啮合传动，履带环绕设置在驱动轮和若干承重轮上。

采摘机构包括主臂28、前臂31、前小臂32、后小臂30、摇臂27、舵机支架34、执行末端支架33、摄像头19、切割电机6、机械爪8、皮带7和圆形锯片20，舵机支架34可转动设置在支撑平台上，主臂和摇臂均与舵机支架铰接，所述舵机支架上设有用来控制主臂转动的主臂舵机25、用来控制摇臂转动的摇臂舵机26和用来控制舵机支架转动的回转舵机21，后小臂的一端和摇臂远离舵机支架的一端铰接，后小臂的另一端和主臂的上端均与前臂铰接，前臂远离主臂的一端和执行末端支架铰接，前小臂的一端和前臂的一端铰接，另一端和执行末端支架铰接，主臂上设有用来控制前小臂转动的平衡舵机29，摄像头、机械爪均安装在执行末端支架上，机械爪包括互相啮合的主动爪35和从动爪36，执行末端支架上安装有机械爪舵机18，机械爪舵机的输出端和主动爪传动连接，执行末端支架的上端上安装有切割电机支架37，机械爪安装在执行末端支架的前端，切割电机设置在切割电机支架的一端，圆形锯片可转动设置在切割电机支架的另一端，切割电机的输出端和圆形锯片之间设有用来传动的皮带。

本发明的具体工作过程：作业时，采摘人员通过手持式遥控器启动移动机构的驱动电机23，电机带动小车工作，行进至果树附近合适位置；遥控器控制伸缩机构的电推杆3，伸缩部分的支撑平台10上升至一定高度；附着于执行末端机架33上的摄像头19采集高处果实的图像，实时传输至所连接的屏幕上；观察苹果相对于机械爪8的位置，操纵采摘机械臂运动，机械爪到达最佳采摘位置，手持式遥控器操控机械爪8进行开合抓取，抓取牢固后执行末端支架33向下行进一段行程，使不同方向的苹果果柄均为竖直向下，便于切割；安装于执行末端支架33的圆形锯片20高速旋转，锯断果柄；按下手持式遥控器上的复位键，机械臂快速回复至缓冲兜袋9正上方的初始位置，等待一秒后主动爪35、从动爪36松开，苹果下落至正下方的缓冲兜袋9和输送软管11，顺着输送软管下滑至收集机构的水果收集筐13的缓冲海绵垫2上，同时软管出口处的光电计数器4计数，实现整个过程的苹果采摘和收集。

本发明的有益效果是：本发明通过手持式遥控器对伸缩机构、移动机构和采摘机构进行远程控制，能够实现远程操控移动机构对装置整体进行移动，操控伸缩机构带动支撑平台升降从而带动采摘机构进行升降，操控采摘机构对苹果进行采摘，采摘下来的苹果落入到收集机构中收集起来，本发明能够避免长时间仰头操作，减轻劳动强度；该采摘过程不仅减少了苹果的损伤，而且避免了采摘人员攀爬果树造成的危险。整个机器操作简单、实用高效、成本低廉，有较新颖的创意，推广价值高，可广泛适用于果园等其他各种苹果大量成熟场所。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。