可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手的制作方法

本实用新型涉及水果采摘，特别是涉及一种可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手及方法。

背景技术：

我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％～50％，目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主，采摘作业比较复杂，季节性很强，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，同时人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。因此提高采摘作业机械化程度有重要的意义。

在水果采摘过程中，高空的果实采摘是果农们采摘时的棘手问题。大多数果农采用一些自制小工具或者扶梯来进行采摘，但这种采摘方式的采摘难度大、效率低，同时这种工作方式的安全性较低，果农有摔伤的可能。

随着科技的发展，目前市场上的水果采摘装置、工具已有多种，如中国专利 201510986070.3公开了一种篓筐剪式水果采摘装置，通过前端的剪刀将苹果剪下，通过剪刀下方的一个较大的篓筐一次性采集多个水果，篓筐采集满之后杆放下进行收集，该设备缺点在于随篓筐内所采摘水果数量的增加，采摘人的负担加重，收集过程过于笨拙、效率低；中国专利201710393028.X公开了一种采摘收集一体式的采摘装置，通过上侧采摘筒中的刀片将水果割下，然后通过输送筒使水果滑至底部，此设备缺点在于设备的采摘灵活度低，采摘角度有限，滑落收集的过程中易损伤水果；中国专利201720326685.8公开了一种水果采摘机器人，此设备通过采摘手和行走小车进行采摘和收集，此设备的缺点在于行走小车对工作场景要求高，适应场所有限，且该装置的造价颇高，不适合推广。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型了一种可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手，该机构可实现苹果的采摘、输送一体化，可保证采摘苹果的质量，大大提高果农的水果采摘效率。

一种可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手，包括支撑部分、采摘部分和输送部分；

所述采摘部分包括牵引装置和夹持采摘装置，所述的牵引装置设置在支撑部分的中部位置，所述的夹持采摘装置设置在支撑部分的顶部，所述的牵引装置通过钢丝绳控制夹持采摘装置在保证不损伤苹果的情况下夹持苹果，并剪切果柄；

所述的输送部分包括滑动输送装置和输送锁止装置，所述的滑动输送装置设置在夹持采摘装置的下方，且在控制装置控制下沿着所述的支撑装置上下滑动，所述的输送锁止装置在滑动输送装置到达指定位置时，对滑动输送装置进行锁紧。

进一步的，所述支撑部分包括腰带和组合杆，所述的组合杆安装在所述的腰带上。

进一步的，所述的组合杆包括辅助杆、主杆和伸长杆，所述的辅助杆与主杆之间连接有所述的牵引装置，所述的辅助杆下端固定连接一个挂钩，挂钩与安装在腰带上的钩环相配合，所述的主杆外侧设有所述的输送锁止装置，所述的主杆顶部设有调距锁扣装置。

进一步的，所述调距锁扣装置包括伸长杆锁扣主体和伸长杆锁扣簧片；伸长杆锁扣簧片插在伸长杆锁扣主体对应的槽中；所述的伸长杆上设有三级凹槽，与调距锁扣装置配合，当伸长杆锁扣簧片嵌入凹槽中时伸长杆固定，当锁扣从凹槽中弹出时可调节伸长杆伸出长度，所述伸长杆顶部装有所述的夹持采摘装置。

进一步的，所述的牵引装置可调节当伸长杆伸长或缩短时第一钢绳的伸长或缩短，该装置包括外壳I、握把、第一钢绳、复位盘簧和双向棘轮装置；所述的握把内装有复位盘簧，可以绕安装在外壳I内的轴转动；所述的握把通过第一钢绳与双向棘轮装置相连，通过转动握把，双向棘轮装置由第一钢绳带动在外壳I 内部的槽里做往复直线运动。

进一步的，所述双向棘轮装置包括外壳II、调节握把、滑扣、调节齿轮、滑动棘爪齿轮、弹簧、棘轮、棘爪、线筒和复位盘簧；

滑扣套在外壳II突出部分，调节握把与滑扣相配合，滑扣为调节握把旋转提供支点；调节齿轮上的拉杆通过销子与调节握把相连接；滑动棘爪齿轮与调节齿轮相啮合，并与棘爪固连；调节齿轮和滑动棘爪齿轮之间有连杆连接，使调节齿轮可以带动滑动棘轮齿轮沿轴线方向运动；调节齿轮的轴与棘爪上均套有弹簧，使棘爪上和调节齿轮撤去外力后可以复位；所述的棘轮与线筒固连在同一跟轴上，线筒内装有复位盘簧；当杆需要伸长或缩短时，转动调节握把，调整棘爪状态，从而控制缠绕在线筒上的第一钢绳的长短。

进一步的，所述的夹持采摘装置包括夹持机构和剪切机构，通过采摘手支架与伸长杆连接；

所述的夹持机构包括上夹板、左下夹板、右下夹板、单向定力矩机构和定力矩机构，所述的剪切装置包括剪刀、拉簧和上夹板的内侧连接第一钢绳，

上夹板为支撑主体，左、右下夹板各自通过一个转轴安装在上夹板两侧支架的孔中；左、右下夹板位于上夹板的下方；左下夹板、右下夹板通过第二钢绳与定力矩机构连接，第二钢绳一端笃定在定力矩机构的外圈上，另一端穿过挡板中心孔后分为两股，分别固定在左、右下夹板的内侧，定力矩机构内圈与线筒固连；线筒内装有线筒复位盘簧，并与单向定力矩机构固连；线筒的后侧设有拉线定位轴，该拉线定位轴中间开孔并与左、右支板连接，第一钢绳从该拉线定位轴中间孔通过；剪刀与上夹板通过轴连接，可绕轴转动，刀柄前侧安装拉簧，后侧与第一钢绳连接。

进一步的，左、右支板与线筒轴两端连接，并在后侧设有后护板。

进一步的，所述定力矩机构包括内圈、外圈及力矩调节组；在所述内圈侧面排布有一圈半球形凹槽，所述的外圈与下夹板通过第二钢绳连接，内圈安装在所述外圈内，且内圈与外圈在非工作状态通过力矩调节装置相对固定。

进一步的，所述的力矩调节装置包括锁止小球、定力矩调节螺栓与定力矩弹簧，通过调节定力矩调节螺栓来控制定力矩弹簧的型变量，定力矩弹簧的一端与定力矩调节螺栓接触，另一端压在所述的锁止小球上，所述的锁止小球与所述的半球形凹槽配合，从而控制下夹板夹持苹果的最大夹持力。

进一步的，所述的单向定力矩机构包括棘轮、棘爪、弹簧、调节螺母及棘爪支架；所述的棘轮与线筒固连，棘爪穿过弹簧，安装在所述棘爪支架内，后端与调节螺母配合；所述的棘爪支架可绕轴向上方转动，下方被右支板上的凸块抵住。转动握把和向外伸长杆组长度时，第一钢绳都会对夹持采摘机械手线筒产生一个向下的拉力，如果不加以区分，会使伸长杆组时带动线筒转动，影响采摘效果。因为伸长杆组的拉力小于转动握把产生的拉力，加入单向定力矩机构后，调节弹簧的预紧力，使伸长杆组时的拉力不足以带动棘轮顶开棘爪，线筒不会转动，当转动握把时，钢绳的拉力足以带动棘轮顶开棘爪，使夹持采摘机械手完成工作；松开握把时，线筒和棘轮回转，棘爪可以向上转动，不会对回转产生阻碍。

所述的输送部分包括滑动输送装置和输送锁止装置。

进一步的，所述滑动输送装置包括：网兜，滑架，半扣和弹簧；所述的网兜与滑架固连，滑架与半扣配合，半扣套装在组合杆上，成对的半扣通过弹簧提供的拉力夹在组合杆上；在组合杆中间部分装有输送锁止装置，网兜滑至输送锁止装置处之后，半扣卡在锁止装置中停止滑动；网兜的回位通过一组钢丝绳组件实现其回位。

进一步的，所述的锁止装置包括支架、按板、顶杆锁止轴、锁止杆、连杆和顶杆；所述的支架固定在组合杆上，所述的顶杆套上复位弹簧后穿过支架上方开设的孔；锁止杆和顶杆通过成对连杆与所述支架相连，用于锁止顶杆；所述的按板连接顶杆锁止轴，顶杆锁止轴上套装复位弹簧穿过支架上方开设的槽后，与顶杆端部开设的凹槽配合。

具体的采摘方法如下：

杆体移动，果柄进入机械手上夹板的夹持口内，调节机械手以达到合适角度；拉伸握把，左、右下夹板绕转轴向上转动，夹住苹果底部，在受到一定阻力后不再转动，剪刀切断果柄；向后抬起杆部，使机械手离开树体，左、右下夹板打开，水果落至网兜中，沿伸长杆及主杆下滑至输送锁止装置处停止，操作者将苹果拿出并按下锁止装置开关，网兜由钢绳拉回顶部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

其一:保护性高。上、下夹板可准确找到合适的果柄剪切位置，保护了水果不受伤害。苹果被夹持剪切后落入输送装置后，快速滑至底部，大大减小了对苹果表皮或果肉的损伤。

其二，工作效率高。相较于传统高枝剪摘果后需将抓手放低的取果方式，本实用新型转变为使水果由网兜直接向下输送的方式，且取果后网兜可快速回弹至顶部，保证了采摘的连续性，既节省了时间，同时减少体力消耗。

其三：操作简单。整个过程人手只需拉动一次牵引握把即可实现采摘和输送，省去了大量复杂的采摘动作，方便快捷。

其四：滑动输送锁止水果的装置，该机构通过将采摘后的水果直接输送至杆末端，以代替果农使用高枝剪采摘水果后，还需要将杆放低获取水果的方式，从而提高果农采摘水果的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型整体外部结构图；

图2为支撑部分示意图；

图3为采摘部分示意图；

图4为输送部分示意图；

图5为支撑部分结构图1；

图6为支撑部分结构图2；

图7为挂钩Ⅰ—3及辅助杆Ⅰ—4示意图；

图8为伸长杆锁扣主体Ⅰ—6示意图；

图9为伸长杆锁扣簧片Ⅰ—7示意图；

图10为伸长杆Ⅰ—8示意图；

图11为牵引装置结构图；

图12为牵引装置示意图；

图13为夹持采摘装置结构图；

图14为夹持采摘装置俯视图；

图15为双向棘轮机构Ⅱ—5结构图；

图16为双向棘轮机构Ⅱ—5示意图1；

图17为双向棘轮机构Ⅱ—5示意图2；

图18为单向定力矩机构Ⅱ—9结构图；

图19为单向定力矩机构Ⅱ—9装配示意图；

图20为定力矩机构Ⅱ—18结构图；

图21为定力矩机构Ⅱ—18示意图；

图22为采摘机械手装置示意图；

图23为采摘机械手装置侧视图；

图24为采摘机械手装置夹持系统示意图1；

图25为采摘机械手装置夹持系统示意图2；

图26为输送锁止装置结构图；

图27为输送锁止装置示意图；

图28为滑动输送装置结构图；

图29为滑动输送装置示意图1；

图30为滑动输送装置示意图2；

其中：

Ⅰ—支撑部分

Ⅰ—1腰带主体 Ⅰ—2钩环 Ⅰ—3挂钩 Ⅰ—4辅助杆 Ⅰ—5主杆

Ⅰ—6伸长杆锁扣主体 Ⅰ—7伸长杆锁扣簧片 Ⅰ—8伸长杆；

Ⅱ—采摘部分：

Ⅱ—1牵引装置外壳 Ⅱ—2握把复位盘簧 Ⅱ—3握把转轴

Ⅱ—4牵引装置盖板 Ⅱ—5双向棘轮机构 Ⅱ—6握把

Ⅱ—7机械手前挡板 Ⅱ—8机械手右支架 Ⅱ—9单向定力矩机构

Ⅱ—10机械手线筒转轴 Ⅱ—11机械手底板 Ⅱ—12机械手后挡板

Ⅱ—13滑架上拉装置扣盖 Ⅱ—14滑架上拉装置线筒

Ⅱ—15滑架上拉装置盘簧 Ⅱ—16机械手连接架

Ⅱ—17机械手拉线定位轴 Ⅱ—18定力矩机构

Ⅱ—19机械手左支架 Ⅱ—20机械手上夹板盖 Ⅱ—21机械手线筒

Ⅱ—22机械手上夹板 Ⅱ—23剪刀 Ⅱ—24剪刀复位拉簧

Ⅱ—25机械手线筒复位盘簧 Ⅱ—26左下夹板 Ⅱ—27左下夹板转轴

Ⅱ—28右下夹板 Ⅱ—29右下夹板转轴 Ⅱ—30第一钢绳

Ⅱ—31第二钢绳

Ⅱ—5.1双向棘轮机构右侧板 Ⅱ—5.2双向棘轮机构线筒

Ⅱ—5.3双向棘轮机构底板 Ⅱ—5.4调节齿轮复位弹簧

Ⅱ—5.5滑动棘爪支架 Ⅱ—5.6调节齿轮

Ⅱ—5.7双向棘轮机构后档板 Ⅱ—5.8调节握把滑扣

Ⅱ—5.9调节握把 Ⅱ—5.10滑动棘爪齿轮

Ⅱ—5.11双向棘轮机构左侧板 Ⅱ—5.12滑动挡板

Ⅱ—5.13滑动棘爪复位弹簧 Ⅱ—5.14双向棘轮机构顶板

Ⅱ—5.15双向棘轮 Ⅱ—5.16滑动棘爪

Ⅱ—5.17双向棘轮机构线筒转轴 Ⅱ—5.18双向棘轮机构前挡板

Ⅱ—5.19双向棘轮机构线筒复位盘簧

Ⅱ—9.1单向定力矩棘轮 Ⅱ—9.2单向棘爪调节螺母

Ⅱ—9.3单向棘爪支架 Ⅱ—9.4单向定力矩弹簧 Ⅱ—9.5单向棘爪

Ⅱ—18.1内圈 Ⅱ—18.2锁止小球 Ⅱ—18.3外圈

Ⅱ—18.4定力矩弹簧 Ⅱ—18.5定力矩调节螺栓

Ⅲ—输送部分

Ⅲ—1输送锁止装置支架 Ⅲ—2顶杆复位弹簧 Ⅲ—3按板转轴

Ⅲ—4按板 Ⅲ—5顶杆锁止轴复位弹簧 Ⅲ—6顶杆锁止轴

Ⅲ—7输送锁止装置外罩

Ⅲ—8.1、Ⅲ—8.2、Ⅲ—8.3、Ⅲ—8.4连杆转轴 Ⅲ—9锁止杆

Ⅲ—10连杆 Ⅲ—11顶杆 Ⅲ—12定位螺母

Ⅲ—13半扣 Ⅲ—14滚筒 Ⅲ—15收紧弹簧 Ⅲ—16滑架

Ⅲ—17半扣螺母 Ⅲ—18网兜 Ⅲ—19第三钢绳。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，可伸缩、定力矩、自运输式苹果高效采摘机械手可分为支撑部分、采摘部分和输送部分；它解决了现有技术中工具采摘高度不可调、采摘夹持力度过大易对苹果造成损伤和采摘后不易收集的问题，具有适应不同采摘高度、保证苹果品质和可自动向下运输苹果的有益效果，其方案如下：将采摘机械手腰带系于操作者腰间，左手持杆部，右手握住握把，抬起采摘机械手向待采摘苹果靠近，使果柄进入上端的“V”形槽中，待苹果定位后，向后拉动握把，采摘机械手将苹果夹紧并切断果柄；保持握把拉近状态，将杆部向后抬起，使采摘机械手脱离树体，松开握把，苹果从采摘机械手中向下滑落，进入网兜中；在苹果自重作用下，网兜沿杆部向下滑动，至杆部中间的输送锁止装置处被锁住，操作者将苹果拿出，并按动输送锁止装置的打开按板，网兜被松开，并在钢绳的牵引下回到顶部，为下一次采摘做准备，具体的各部分的结构如下：

支撑部分包括腰带、挂钩、伸长杆锁扣和组合杆。组合杆分为辅助杆、主杆和伸长杆，辅助杆底部与腰带主体连接，辅助杆与主杆之间连接有牵引装置，牵引装置可控制夹持采摘装置，所述的主杆外侧设有输送锁止装置，输送锁止装置可锁止网兜，所述的伸长杆顶部装有夹持采摘装置。

采摘部分包括牵引装置和夹持采摘装置。夹持采摘装置设有上夹板及下夹板，下夹板通过第二钢绳与定力矩夹持装置连接。定力矩夹持机构内圈与线筒一端配合。线筒内装有线筒复位盘簧，并与单向定力矩机构配合；

输送部分包括滑动输送装置和输送锁止装置。

滑动输送装置包括：网兜，滑架，半扣，弹簧。网兜与滑架固连，滑架与半扣配合，半扣与主杆或伸长杆配合，成对的半扣通过弹簧提供的拉力夹在主杆或伸长杆上。

输送锁止装置包括：按板，顶杆锁止轴，锁止杆，连杆，顶杆；网兜滑至输送锁止装置后，半扣卡在锁止装置上停止滑动。

图1为本实用新型的整体装置的示意图，其中包括支撑部分Ⅰ、采摘部分Ⅱ、输送部分Ⅲ。其中支撑部分Ⅰ通过机械手连接架Ⅱ—16与采摘部分Ⅱ连接，输送锁止装置支架Ⅲ—1固定在主杆Ⅰ—5外侧，网兜Ⅲ—18通过半扣Ⅲ—13及滚筒Ⅲ—14与伸长杆Ⅰ—8连接。

图2为支撑部分示意图，其中包括腰带主体Ⅰ-1、钩环Ⅰ-2、挂钩Ⅰ-3、辅助杆Ⅰ-4、主杆Ⅰ-5、伸长杆Ⅰ-8、伸长杆锁扣主体Ⅰ-6和伸长杆锁扣簧片Ⅰ -7。其中钩环Ⅰ-3铰接在腰带主体Ⅰ-1上，挂钩Ⅰ-2固连在辅助杆Ⅰ-3下端，挂钩Ⅰ-3可与钩环Ⅰ-2相配合，整体装配如图5所示。辅助杆Ⅰ-4和主杆Ⅰ-5 分别与杠杆牵引装置的两端相连接。伸长杆锁扣主体Ⅰ-6下端插入主杆Ⅰ-5上端，两者紧密配合。伸长杆锁扣簧片Ⅰ-7插入伸长杆锁扣主体Ⅰ-6的开孔中，伸长杆锁扣簧片Ⅰ-7可进行推拉操作，整体装配如图6，图8，图9，图10所示。通过伸长杆锁扣簧片Ⅰ-7的推拉操作，伸长杆锁扣簧片Ⅰ-7可插入和拔出伸长杆Ⅰ-8的三级凹槽，进而控制伸长杆Ⅰ-8的伸缩，整体装配如图6所示。伸长杆Ⅰ-8顶部连接夹持采摘装置。

图11、图12为杠杆牵引装置的示意图，其中包括牵引装置外壳Ⅱ—1、握把复位盘簧Ⅱ—2、握把转轴Ⅱ—3、牵引装置盖板Ⅱ—4、双向棘轮机构Ⅱ—5、Ⅱ—6握把。其中双向棘轮机构Ⅱ—5安装在牵引外壳装置Ⅱ—1最上部的槽内。握把转轴Ⅱ—3固定在牵引装置外壳Ⅱ—1上。握把复位盘簧Ⅱ—2内部一端与握把转轴Ⅱ—3相连，外部一端与握把Ⅱ—6连接。双向棘轮机构Ⅱ—5通过钢绳与握把Ⅱ—6相连。双向棘轮机构Ⅱ—5被调节握把Ⅱ—5.9穿过后，与牵引装置外壳Ⅱ—1相合。扳动握把Ⅱ—6，握把Ⅱ—6通过第一钢绳Ⅱ—30向下拉动双向棘轮机构Ⅱ—5，进一步的实现夹持采摘机械手的夹持采摘。

图15，图6，图17为双向棘轮装置的示意图，其中包括双向棘轮机构右侧板Ⅱ—5.1、双向棘轮机构线筒Ⅱ—5.2、双向棘轮机构底板Ⅱ—5.3、调节齿轮复位弹簧Ⅱ—5.4、滑动棘爪支架Ⅱ—5.5、调节齿轮Ⅱ—5.6、双向棘轮机构后档板Ⅱ—5.7、调节握把滑扣Ⅱ—5.8、调节握把Ⅱ—5.9、滑动棘爪齿轮Ⅱ— 5.10、双向棘轮机构左侧板Ⅱ—5.11、滑动挡板Ⅱ—5.12、滑动棘爪复位弹簧Ⅱ—5.13、双向棘轮机构顶板Ⅱ—5.14、双向棘轮Ⅱ—5.15、滑动棘爪Ⅱ—5.16、双向棘轮机构线筒转轴Ⅱ—5.17、双向棘轮机构前挡板Ⅱ—5.18、双向棘轮机构线筒复位盘簧Ⅱ—5.19。

其中调节握把滑扣Ⅱ—5.8安装在双向棘轮机构Ⅱ—5.7后档板外的圆柱形凸块。调节握把Ⅱ—5.9的通孔通过调节握把滑扣Ⅱ—5.8上的圆柱形凸块配合到一起。调节齿轮Ⅱ—5.6通过销子，将调节握把Ⅱ—5.9与调节齿轮Ⅱ—5.6 上的圆柱连接在一起。调节齿轮Ⅱ—5.6与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10相啮合。调节齿轮Ⅱ—5.6与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10通过Ⅱ—5.12滑动挡板实现共同运动。滑动棘爪支架Ⅱ—5.5为滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10与调节齿轮Ⅱ—5.6提供调节齿轮Ⅱ—5.6和滑动棘爪Ⅱ—5.16的定位。滑动棘爪Ⅱ—5.16套上滑动棘爪复位弹簧Ⅱ—5.13后，穿过滑动挡板Ⅱ—5.12与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10固连。调节齿轮Ⅱ—5.6的齿轮轴套上调节齿轮复位弹簧Ⅱ—5.4，穿过滑动棘爪支架Ⅱ— 5.5，及滑动挡板Ⅱ—5.12与调节齿轮Ⅱ—5.6配合。双向棘轮机构线筒Ⅱ—5.2 与双向棘轮Ⅱ—5.15固连。双向棘轮Ⅱ—5.15固连内置双向棘轮机构线筒复位盘簧Ⅱ—5.19。双向棘轮机构线筒转轴Ⅱ—5.17穿过双向棘轮机构线筒Ⅱ—5.2 与双向棘轮Ⅱ—5.15后与双向棘轮机构底板Ⅱ—5.3及双向棘轮机构顶板Ⅱ— 5.14固联配合。双向棘轮机构线筒复位盘簧Ⅱ—5.19内部一端与双向棘轮机构线筒转轴Ⅱ—5.17相连；双向棘轮机构线筒Ⅱ—5.2内侧与双向棘轮机构线筒复位盘簧Ⅱ—5.19外部一端相连。向后扳动调节握把Ⅱ—5.9，带动调节齿轮Ⅱ— 5.6纵向运动。

进一步的，调节齿轮Ⅱ—5.6带动滑动挡板Ⅱ—5.12纵向运动。进一步的，滑动挡板Ⅱ—5.12带动滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10与调节齿轮Ⅱ—5.6共同纵向运动。进一步的，与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10固连的滑动棘爪Ⅱ—5.16从双向棘轮Ⅱ—5.15上脱离。进一步的，同时向左转动调节握把Ⅱ—5.9，调节齿轮Ⅱ—5.6 随之逆时针转动。扳动调节握把Ⅱ—5.9，带动与调节齿轮Ⅱ—5.6啮合的滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10顺时针转动。与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10固连的滑动棘爪Ⅱ— 5.16共同顺时针转动。进一步的，双向棘轮Ⅱ—5.15可绕双向棘轮机构线筒转轴Ⅱ—5.17顺时针旋转，进一步的，控制第一钢绳Ⅱ—30的伸长；向后扳动调节握把Ⅱ—5.9，向右转动调节握把Ⅱ—5.9，调节齿轮Ⅱ—5.6随之顺时针转动。进一步的，带动与调节齿轮Ⅱ—5.6啮合的滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10逆时针转动。与滑动棘爪齿轮Ⅱ—5.10固连的滑动棘爪Ⅱ—5.16共同逆时针转动。进一步的，双向棘轮Ⅱ—5.15可顶开滑动棘爪Ⅱ—5.16绕双向棘轮机构线筒转轴Ⅱ—5.17逆时针旋转，进一步的，控制第一钢绳Ⅱ—30的缩短。

图13为采摘夹持机械手，其中包括机械手前挡板Ⅱ—7、机械手右支架Ⅱ— 8、单向定力矩机构Ⅱ—9、机械手线筒转轴Ⅱ—10、机械手底板Ⅱ—11、机械手后挡板Ⅱ—12、滑架上拉装置扣盖Ⅱ—13、滑架上拉装置线筒Ⅱ—14、滑架上拉装置盘簧Ⅱ—1、机械手连接架Ⅱ—16、机械手拉线定位轴Ⅱ—17、定力矩机构Ⅱ—18、机械手左支架Ⅱ—19、机械手上夹板盖Ⅱ—20、机械手线筒Ⅱ—21、机械手上夹板Ⅱ—22、剪刀Ⅱ—23、剪刀复位拉簧Ⅱ—24、机械手线筒复位盘簧Ⅱ—25、左下夹板Ⅱ—26、左下夹板转轴Ⅱ—27、右下夹板Ⅱ—28、右下夹板转轴Ⅱ—29、第一钢绳Ⅱ—30、第二钢绳Ⅱ—31。

上夹板Ⅱ—22为支撑主体，左、右下夹板Ⅱ—26、Ⅱ—28通过左下夹板转轴Ⅱ—27、右下夹板转轴Ⅱ—29安装在上夹板Ⅱ—22两侧支架的孔中，如图24 所示，第二钢绳Ⅱ—31一端固定在定力矩机构Ⅱ—18的外圈上，另一端穿过前挡板Ⅱ—7中心孔后分为两股，分别固定在左下夹板Ⅱ—26及右下夹板Ⅱ—28 的内侧。

机械手上夹板Ⅱ—22与机械手上夹板盖Ⅱ—20通过螺栓连接。剪切刀片Ⅱ—23安装在上夹板Ⅱ—22顶端的转轴上，转动过程中扫过“V”型开口，拉簧Ⅱ—24一端安装在刀片Ⅱ—23顶端上，另一端固定在上夹板Ⅱ—22上，如图14 所示。

采摘夹持机械手的整体装配如图22、23所示，左、右支架Ⅱ—19、Ⅱ—8 固联在上夹板Ⅱ—22的后部，中间固联转轴Ⅱ—10，转轴Ⅱ—10上由做至右依次安装有定力矩机构Ⅱ—18、线筒Ⅱ—21和单向定力矩机构Ⅱ—9，拉线定位轴Ⅱ—17位于线筒Ⅱ—21后方，第一钢绳Ⅱ—30可从该轴中间孔通过。其中，定力矩机构Ⅱ—18的外圈Ⅱ—18.3沿左支架Ⅱ—19滑槽转动，内圈Ⅱ—18.1与线筒Ⅱ—21固联并可绕转轴Ⅱ—10转动，内、外圈Ⅱ—18.1、Ⅱ—18.3之间通过锁止小球Ⅱ—18.2相互卡住；线筒Ⅱ—21内安装盘簧Ⅱ—25；单向定力矩机构Ⅱ—9的棘轮Ⅱ—9.1与线筒Ⅱ—21固联，棘爪Ⅱ—9.5穿过弹簧Ⅱ—9.4安装在棘爪支架Ⅱ—9.3内，由螺母Ⅱ—9.2调节弹力，棘爪支架Ⅱ—9.3轴安装在右支架Ⅱ—8对应的孔内，可向上转动，右支架Ⅱ—8有凸块防止棘轮支架Ⅱ— 9.3向下转动。

图18为单向定力矩机构的零件示意图，其中包括单向定力矩棘轮Ⅱ—9.1、单向棘爪调节螺母Ⅱ—9.2、单向棘爪支架Ⅱ—9.3、单向定力矩弹簧Ⅱ—9.4、单向棘爪Ⅱ—9.5。棘轮Ⅱ—9.1固联在机械手线筒Ⅱ—21的一端，棘爪调节螺母Ⅱ—9.2与单向棘爪Ⅱ—9.5采用螺纹连接，如图19所示。夹持采摘装置左、右支板绕机械手连接架Ⅱ—16转动以调整合适采摘角度时，单向棘爪Ⅱ—9.5 对棘轮Ⅱ—9.1施加一定阻力，阻力大小可通过螺母Ⅱ—9.2调节，防止机械手线筒Ⅱ—21顺时针转动而干扰后续工作。拉伸握把Ⅱ—6时，机械手线筒Ⅱ—21 带动棘轮Ⅱ—9.1克服单向棘爪Ⅱ—9.5阻力顺时针转动，剪切完成后，机械手线筒复位盘簧Ⅱ—25因复位而产生的弹力带动棘轮Ⅱ—9.1逆时针旋转，直至恢复原位，完成工作流程。

图20为定力矩夹持机构结构示意图，其中包括外内圈Ⅱ—18.1、锁止小球Ⅱ—18.2、外圈Ⅱ—18.3、定力矩弹簧Ⅱ—18.4、Ⅱ—18.5定力矩调节螺栓。内圈Ⅱ—18.1焊接在机械手线筒Ⅱ—21的一端，如图21所示。拉伸握把Ⅱ—6，第一钢绳21带动机械手线筒Ⅱ—21顺时针转动，机械手线筒复位盘簧Ⅱ—25 产生形变，外圈Ⅱ—18.3顺时针转动，通过第一钢绳Ⅱ—21带动左下夹板Ⅱ— 26及右下夹板Ⅱ—28旋转上升直至抵住水果。外圈Ⅱ—18.3所受阻力矩足够大后，锁止小球Ⅱ—18.2滑出内圈Ⅱ—18.1的凹槽，外圈Ⅱ—18.3不再随内圈Ⅱ—18.1转动，左下夹板Ⅱ—26及右下夹板Ⅱ—28固定。剪切完成后，机械手线筒复位盘簧Ⅱ—25因复位而产生的弹力带动内圈Ⅱ—18.1逆时针转动，直至左下夹板Ⅱ—26及右下夹板Ⅱ—28下降至原位，完成工作流程。

图26，图27为输送锁止装置的示意图，其中包括输送锁止装置支架Ⅲ—1，顶杆复位弹簧Ⅲ—2，按板转轴Ⅲ—3，按板Ⅲ—4，顶杆锁止轴复位弹簧Ⅲ—5、顶杆锁止轴Ⅲ—6，Ⅲ—7输送锁止装置外罩，连杆转轴Ⅲ—8.1、Ⅲ—8.2、Ⅲ—8.3，锁止杆Ⅲ—9，连杆Ⅲ—10，顶杆Ⅲ—11，定位螺母Ⅲ—12。

其中输送锁止装置支架Ⅲ—1中间部分设有螺孔。通过定位螺母Ⅲ—12，输送锁止装置支架Ⅲ—1被固定在主杆Ⅰ—5距离杠杆牵引装置上方。顶杆Ⅲ—11 套上顶杆复位弹簧Ⅲ—2后穿过输送锁止装置支架Ⅲ—1上方开设的孔。锁止杆Ⅲ—9和顶杆Ⅲ—11通过成对连杆Ⅲ—10与输送锁止装置支架Ⅲ—1构成一个机构。Ⅲ—6顶杆锁止轴套上顶杆锁止轴复位弹簧Ⅲ—5穿过输送锁止装置支架Ⅲ—1上方开设的槽后，与按板Ⅲ—4及输送锁止装置支架Ⅲ—1构成开关机构。各杆间通过连杆转轴Ⅲ—8.1、Ⅲ—8.2、Ⅲ—8.3、Ⅲ—8.4完成配合。

水果从夹板上落下后，落入网兜Ⅲ—18中，网兜Ⅲ—18随着苹果共同下落。网兜Ⅲ—18随滑架Ⅲ—16一直下落至与滑架Ⅲ—16固连的半扣撞击顶杆Ⅲ— 11，顶杆Ⅲ—11向前运动露出末端的凹槽。顶杆锁止轴Ⅲ—6由于顶杆锁止轴复位弹簧Ⅲ—5提供的弹力向下运动至顶杆Ⅲ—11末端的凹槽，从而固定顶杆Ⅲ— 11；同时，锁止杆Ⅲ—9下端由于顶杆Ⅲ—11向后运动被连杆Ⅲ—10抬起，从而压低锁止杆Ⅲ—9上端，扣住半扣Ⅲ—13，进而固定输送装置，以便果农取走摘下的水果；当水果取走后，按下按板Ⅲ—4，顶杆Ⅲ—6锁止轴被抬起，弹簧Ⅲ—2被压缩，顶杆Ⅲ—11受到弹力向后运动；同时，锁止杆Ⅲ—9下端由于顶杆Ⅲ—11向前运动被连杆Ⅲ-5压低，从而抬高锁止杆Ⅲ—9上端，释放半扣Ⅲ—13，输送装置进而复位，等待下一个水果的下落。

图28，图29，图30为滑动输送装置的示意图，其中包括半扣Ⅲ—13，滚筒Ⅲ—14，收紧弹簧Ⅲ—15，滑架Ⅲ—16，半扣螺母Ⅲ—17，网兜Ⅲ—18，第三钢绳Ⅲ—19。滑架上拉装置扣盖Ⅱ—13，滑架上拉装置线筒Ⅱ—14，滑架上拉装置盘簧Ⅱ—15及第三钢绳Ⅲ—19构成卷线筒。其中卷线筒中的第三钢绳Ⅲ—19与网兜Ⅲ—18相连。网兜Ⅲ—18固连在滑架Ⅲ—16上。滑架Ⅲ—16通过半扣螺母Ⅲ—17与两对半扣Ⅲ—13组装成一体。每对半扣Ⅲ—13间有收紧弹簧Ⅲ—15 控制半扣间开合的角度。每个半扣Ⅲ—13上均安装有滚筒Ⅲ—14，以便滑动输送装置整体从杆上下落。

本实用新型具体实施过程如下：

首先，操作者根据待采摘苹果的高度判断是否需要增加采摘机械手杆部的长度。如果基本长度不足以达到采摘高度，需要先将双向棘轮机构Ⅱ—5中的调节握把Ⅱ—5.9向后拉动到牵引装置盖板Ⅱ—4的横行槽处然后向左侧扳动，使调节握把Ⅱ—5.9进入左侧凹槽中；然后将主杆Ⅰ—5和伸长杆Ⅰ—8连接处的伸长杆锁扣簧片Ⅰ—7向外侧掰动，同时将伸长杆Ⅰ—8向外拉出，拉伸至第二挡或第三挡处松开伸长杆锁扣簧片Ⅰ—7，将调节握把Ⅱ—5.9扳回中间凹槽处。杆部长度合适后将腰带Ⅰ—1系在腰间，使钩环Ⅰ—2位于身体右侧，将挂钩Ⅰ—3挂在钩环Ⅰ—2上，左手持杆部，右手握住握把Ⅱ—6，完成采摘准备。

操作者持采摘机械手靠近待采摘苹果，使果柄进入机械手上夹板Ⅱ—22的“V”形槽中，轻微调节采摘机械手，使苹果完全进入夹持采摘装置内；定位苹果后，右手拉动握把Ⅱ—6，左下夹板Ⅱ—26和右下夹板Ⅱ—28在第二钢绳Ⅱ—31的带动下向上转动，将苹果逐渐夹紧，待夹持力度达到预设值后定力矩机构Ⅱ—18使左下夹板Ⅱ—26和右下夹板Ⅱ—28保持不动，以防损伤苹果，同时剪刀Ⅱ—23将果柄剪断。

苹果采摘之后保持握把Ⅱ—6拉紧状态，并同时将杆部向后抬起，使采摘机械手脱离树体，之后松开握把Ⅱ—6，苹果向下滑落到网兜Ⅲ—18中，在苹果自重的作用下，滑动输送装置沿伸长杆Ⅰ—8和主杆Ⅰ—5向下滑动，到达输送锁止装置处时，压动顶杆Ⅲ—11，锁止杆Ⅲ—9将滑动输送装置锁住，操作者将苹果从网兜Ⅲ—18中拿出，同时按下按板Ⅲ—4，输送锁止装置将滑动输送装置放开，滑动输送装置在第三钢绳Ⅲ—19的带动下向上运动到夹持采摘装置底部，为下一次采摘做准备。

当采摘结束后需要将伸长杆收回时，先将双向棘轮机构Ⅱ—5中的调节握把Ⅱ—5.9向后拉动到牵引装置盖板Ⅱ—4的横行槽处然后向右侧扳动，使调节握把Ⅱ—5.9进入右侧凹槽中；然后将主杆Ⅰ—5和伸长杆Ⅰ—8连接处的伸长杆锁扣簧片Ⅰ—7向外侧掰动，同时将伸长杆Ⅰ—8向内退回至第一挡处，松开伸长杆锁扣簧片Ⅰ—7，将调节握把Ⅱ—5.9扳回中间凹槽处。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。