压力感应自动剪枝水果采摘器的制作方法

本实用新型涉及水果采摘设备技术领域，具体地说是一种主要用于桔子的自动剪枝采摘装置。

背景技术：

目前，在南方桔子种植园，该果树季节性强产量大，桔子的收获工作是最重要的环节，但桔子的收获目前主要还是依靠人工来完成，并且每公顷需要耗费几百个工时，占果园生产过程中总用工量的35~45%，过高的生产成本同时也就意味着农民收入的减少。目前，我国的桔子收获装置主要为传统的剪刀采摘工具；而采摘机器人制造成本高，果实定位困难，难以为果农使用。

目前市面上普遍存在三种采摘桔子工具，一种是最为常见的普通伸缩剪刀，这种高空果实采摘工具主要是用来采摘较高且较轻的果实，多用于家庭以及休闲山庄等场所。另一种是俗称“漏兜”式扯拉采果器，这种果实采摘工具主要是用来采摘小且多的水果，例如琵琶或杨梅等。最后一种是种植园最常见的采摘桔子工具，叫普通采果剪刀，主要用来采摘果农可触及到的低处水果，例如桔子，龙眼和西瓜，多用于大规模的种植园。虽然现有的采摘工具具有结构简单、操作方便、且可实现高空采摘等优点，但它同时也存在许多不足之处，都是需要依靠人力操作，难以实现自动化操作，导致操作效率较为低下，也增加了操作人员的劳动强度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种水果自动剪枝采摘装置，操作方便，节省体力，降低劳动强度，提升操作效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

压力感应自动剪枝水果采摘器，包括握杆，所述握杆上端装接有固定板，该固定板上安装有上刀片，该上刀片上通过销轴转动安装有下刀片，销轴上设有扭簧，该扭簧一端卡装在下刀片、另一端卡装在固定板上，握杆下端安装有控制器、伺服电机和电池模块，该伺服电机装接有钢索，该钢索从握杆内延伸并从握杆上端穿出后与下刀片连接，固定板上设有正对着上刀片的触动开关，触动开关与控制器连接，控制器与伺服电机连接，电池模块与伺服电机连接。

所述固定板上设有卡槽，上刀片具有卡板，上刀片的卡板卡活动在卡槽后通过螺丝锁紧。

所所述上刀片长度比下刀片长且呈圆弧形、刀刃向下，下刀片比上刀片短且呈弯钩形、刀刃向上，下刀片绕销轴转动与上刀片形成闭合剪切。

所述握杆上装设有软传动机构，该软传动机构包括自动卷线器和盘型支架，盘型支架装在握杆上，自动卷线器装在盘型支架内，自动卷线器内缠绕有软钢丝，该软钢丝与钢索连接。

所述下刀片上装设有拉线块，软钢丝从自动卷线器出来后穿过拉线块与钢索连接。

所述握杆为伸缩杆。

所述握杆包括内杆和外杆，内杆插装在外杆内，外杆外套装有嵌套，嵌套锁紧外杆和内杆。

所述握杆上套装有手柄。

本实用新型利用电机带动动刀片动作实现对水果的采摘，自动化操作，提升了采摘效率，降低了劳动强度，不易损坏水果，降低了果实损坏率，减低果树尖刺对手的伤害。

附图说明

附图1为本实用新型立体结构示意图；

附图2为本实用新型采用短握杆的结构示意图；

附图3为本实用新型中的电压检测电路示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如附图2所示，本实用新型揭示了压力感应自动剪枝水果采摘器，包括握杆3，所述握杆3上端装接有固定板12，该固定板12上安装有上刀片6，该上刀片6上通过销轴7转动安装有下刀片10，销轴7上设有扭簧9，该扭簧9一端卡装在下刀片10、另一端卡装在固定板12上，握杆3下端安装有控制器、伺服电机15和电池模块1，该伺服电机装接有钢索5，该钢索5从握杆3内延伸并从握杆上端穿出后与下刀片10连接，固定板12上设有正对着上刀片的触动开关16，触动开关16与控制器连接，控制器与伺服电机连接，电池模块与伺服电机连接。固定板上设有卡槽，上刀片6具有卡板8，上刀片6的卡板卡活动在卡槽后通过螺丝锁紧。上刀片受力后会发生一定的转动，受到卡槽的限制，仅能进行微小的行程转动，动作时会触碰到触动开关，触动开关发出信号给控制器，控制器控制伺服电机运行，带动钢索动作，拉动下刀片绕销轴为转动中心转动，使得上刀片和下刀片相互闭合，实现剪切。控制器采用单片机。

所述上刀片长度比下刀片长且呈圆弧形、刀刃向下，下刀片比上刀片短且呈弯钩形、刀刃向上，下刀片绕销轴转动与上刀片形成闭合剪切。上刀片和下刀片形成类似于“鹰嘴”的形状，能够更好的进行枝叶的剪切。

本实施例当中，将握杆做的较短，方便用手直接能够接触到的水果的剪切。在握杆3上可套装相应的嵌套4，嵌套的形状可根据需要灵活设定，以达到较为舒适的状态。并且，该嵌套优选表面具有一定防滑的效果，使操作人员拿的更稳。通过设计更符合人体手掌的形状，提高便利性和舒适性，尽可能使人长时间工作中减少疲劳，达到人-机协调关系。

另外，还可有以下另外一种实施例。

如附图1所示，所述握杆3上装设有软传动机构，该软传动机构包括自动卷线器14和盘型支架13，盘型支架14装在握杆3上，自动卷线器13装在盘型支架14内，自动卷线器内缠绕有软钢丝，该软钢丝与钢索连接。下刀片10上装设有拉线块11，软钢丝从自动卷线器出来后穿过拉线块与钢索连接。钢索伸入拉线器中与软钢丝连接。

握杆为伸缩杆。握杆包括内杆和外杆，内杆插装在外杆内，外杆外套装有嵌套，嵌套锁紧外杆和内杆。

通过设置一个卷线器和伸缩式结构的握杆，根据不同的高度需求，可以灵活的调整握杆的长度，随着握杆长度的调整，利用卷线器可以方便的达到绳索的长度需求，确保满足握杆长度的变化。

伺服电机同样通过钢索带动拉线块向下移动，从而拉动下刀片绕销轴转动，使得下刀片的刀刃向上与上刀片的刀刃闭合达到剪切的目的。

另外，本方案可同时配合相应的接果器，该接果容器可根据需要设置成所需要的形状的容积，放在采摘区域下方，用于承接采摘落下的水果。

另外，在本设计中的防误触刀具伤手安全防护装置中，将检测装置的输入电压设为5V，通过设置一个分压电阻，握杆上布置相应的导体，人拿起工具时握住手柄的动作会触碰到手柄上的导体，即与供电系统的负极相连，上刀片和下刀片组成刀具。当人手触碰刀具时，人体会与2.2MΩ的分压电阻串联接入5V电源中，而人体存在一定的电阻，会与2.2MΩ的分压电阻形成分压效应，这样控制器检测的电压会有所变动，通过检测该电压的变动进行人体的检测。

由于剪切树枝的时候，人体、树枝、2.2MΩ电阻之间也会形成回路，造成电压变动，需要对该电压进行判断。经过真实的实地测试，刀头没有与其他任何东西接触时，检测到的电压量为约为5伏左右。当正常剪切树枝时，读取到的电压量为4伏到4.5伏之间。从而可以确保人体误接触时不会被较高的电压刺激受伤。如附图3所示，为电压检测电路。

本实用新型主要用于桔子等果实的采摘。操作者手持握杆，将上刀片接触树枝，上刀片受力，触动开关触发发出信号，信号发送给控制器，控制器控制伺服电机运行，拉动钢索，使下刀片绕销轴转动，使得下刀片的刀刃与上刀片的刀刃闭合将树枝剪切。

使水果枝位于动刀片和定刀片之间，当桔子枝触碰到检测开关后，发送信号给电机，电机带动转盘旋转，从而使得连接杆转动，拉动连接绳索，连接绳索拉动连接板，从而带动动刀片后部向下移动，使得动刀片前部向上移动，与定刀片形成夹击剪断水果枝，然后电机反转，再带动刀片复位。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。