一种苹果辅助采摘装置

本实用新型涉及农用机械技术领域，更具体而言，涉及一种苹果辅助采摘技术领域。

背景技术：

我国适宜种植的气候条件及其强大的需求市场导致我国每年苹果产量巨大，但是，目前苹果采摘主要依靠人力采摘，耗时多且效率低；目前市场上存在一些苹果采摘器，但是现有的苹果采摘器通常仅仅是简单的抓住苹果将其拽下，很容易对苹果造成损伤，并且市面上的采摘器没有收纳装置，摘一个苹果后就需要放下采摘器取出苹果，大大增加了果农的工作强度且效率较低，因此有必要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种集伸缩、采摘、收集为一体、采摘效率高的苹果辅助采摘装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种苹果辅助采摘装置，包括采摘装置、伸缩装置和收集装置，采摘装置设置于伸缩装置的一端，伸缩装置的另一端与收集装置连接；

所述采摘装置包括采摘筒、两个球形刀片和舵机，两个球形刀片转动设置在采摘筒的上端，两个球形刀片相对设置，静止状态时，两个球形刀片在采摘筒上端平面的下方形成一个闭合半球，舵机与球形刀片连接；

所述伸缩装置包括伸缩杆、连杆、旋转舵机和俯仰舵机ⅰ，所述伸缩杆的一端设置有旋转舵机，旋转舵机的输出轴与俯仰舵机ⅰ的机身固定连接，所述连杆一端与俯仰舵机ⅰ的俯仰架固定连接，连杆另一端与采摘筒转动连接；

所述收集装置包括收集框和导管，所述收集框内部为螺旋坡道式设计，所述采摘筒下端设置有开口，所述导管一端与开口连接，另一端与收集框连接。

进一步的，所述采摘筒与连杆之间设置有俯仰舵机ⅱ，俯仰舵机ⅱ固定设置在连杆上，俯仰舵机ⅱ的俯仰架与采摘筒固定连接。

进一步的，所述两个球形刀片的转轴上均固定设置有相同规格的锥齿轮ⅰ，两个锥齿轮ⅰ相对设置,所述采摘筒内还设置步进电机，步进电机的电机轴上固定设置有锥齿轮ⅱ，锥齿轮ⅱ分别与两个锥齿轮ⅰ相配合。

进一步的，所述球形刀片相互靠近的边缘设置有刀刃。

进一步的，所述伸缩杆内部设置有升降电机。

进一步的，所述收集框下端设置有卸货口。

进一步的，所述收集框侧边设置有背带。

进一步的，还包括控制器，所述控制器与旋转舵机、俯仰舵机相连接。

操作步骤：

1、通过控制器控制升降电机、旋转舵机、俯仰舵机ⅰ使采摘装置到达指定位置。

2、通过控制器控制步进电机驱动两个球形刀片向上旋转，通过刀片将苹果与树枝分离。

3、苹果通过采摘筒下方的开口进入导管，经导管进入收集框内。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、本实用新型集伸缩、采摘、收集装置于一体，减轻了人力劳动成本，极大地提高了采摘效率。

2、本实用新型采用锥齿轮机构驱动两个球形刀片进行旋转，通过两个球形刀片相互咬合对苹果梗进行剪切，结构简单，效果较好。

3、本实用新型采用设置有伸缩装置，增大了采摘装置的工作范围。

4、本实用新型收集装置采用螺旋坡道式设计的收集框，减小苹果的碰撞损伤。

附图说明

下面将通过附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型采摘装置结构示意图；

图3为本实用新型锥齿轮机构结构示意图；

图4为图1中a的局部放大图；

图5为本实用新型收集框结构示意图。

图中：1为采摘装置，11为采摘筒，12为球形刀片，13为步进电机，14为锥齿轮ⅰ，15为锥齿轮ⅱ，2为伸缩装置，21为伸缩杆，22为连杆，23为旋转舵机，24为俯仰舵机ⅰ，3为收集装置，31为收集框。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1至图5所示，一种苹果辅助采摘装置，包括采摘装置1、伸缩装置2和收集装置3，采摘装置1设置于伸缩装置2的一端，伸缩装置2的另一端与收集装置3连接；

所述采摘装置1包括采摘筒11、两个球形刀片12和步进电机13，采摘筒上端设置有球形刀片安装轴，两个球形刀片12转动设置在采摘筒11的上端，球形刀片的转轴空套在球形刀片安装轴上，两个球形刀片12相对设置，静止状态时，两个球形刀片12在采摘筒上端平面的下方形成一个闭合半球，球形刀片12相互靠近的边缘设置有刀刃；

两个球形刀片12的转轴上固定设置有相同规格的锥齿轮ⅰ14，两个锥齿轮ⅰ14相对设置,采摘筒11固定设置有步进电机13，步进电机13的电机轴上固定设置有锥齿轮ⅱ15，锥齿轮ⅱ15分别与两个锥齿轮ⅰ14相配合。

所述伸缩装置2包括伸缩杆21、连杆22、旋转舵机23和俯仰舵机ⅰ24，所述伸缩杆21内部设置有控制伸缩杆伸缩的升降电机，伸缩杆21的下端与收集框31固定连接，伸缩杆21的上端固定设置有旋转舵机23，旋转舵机23的输出轴与俯仰舵机ⅰ24的机身固定连接，连杆22一端与俯仰舵机ⅰ24的俯仰架固定连接，连杆22另一端与采摘筒11转动连接；采摘筒11与连杆之间设置有俯仰舵机ⅱ，俯仰舵机ⅱ固定设置在连杆22上，俯仰舵机ⅱ的俯仰架与采摘筒11固定连接。

收集装置3包括收集框31和导管，所述收集框31内部为螺旋坡道式设计，所述采摘筒11下端设置有开口，所述导管一端与开口连接，另一端与收集框31连接，采摘下来的苹果直接沿着导管下滑进入手机框内的螺旋坡道内，收集框内的螺旋坡道为特定的角度，使得下落的苹果既能顺着环形收集管下滑至底部，又能起到缓冲作用，导管采用有一定弹性的材料。

收集框31下端设置有卸货口，收集框31内收纳的苹果可通过卸货口装入收纳袋。

收集框31侧边设置有背带，可将整个装置背在背上，通过人体的行走进行移动，以应对各种条件下的移动问题。

本装置采用stm32f103c8t6控制器进行控制。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：包括采摘装置(1)、伸缩装置(2)和收集装置(3)，采摘装置(1)设置于伸缩装置(2)的一端，伸缩装置(2)的另一端与收集装置(3)连接；

所述采摘装置(1)包括采摘筒(11)、两个球形刀片(12)和步进电机(13)，两个球形刀片(12)转动设置在采摘筒(11)的上端，两个球形刀片(12)相对设置，静止状态时，两个球形刀片(12)在采摘筒上端平面的下方形成一个闭合半球，步进电机(13)与球形刀片连接；

所述伸缩装置(2)包括伸缩杆(21)、连杆(22)、旋转舵机(23)和俯仰舵机ⅰ(24)，所述伸缩杆(21)的一端设置有旋转舵机(23)，旋转舵机(23)的输出轴与俯仰舵机ⅰ(24)的机身固定连接，所述连杆(22)一端与俯仰舵机ⅰ(24)的俯仰架固定连接，连杆(22)另一端与采摘筒(11)转动连接；

所述收集装置(3)包括收集框(31)和导管，所述收集框(31)内部为螺旋坡道式设计，所述采摘筒(11)下端设置有开口，所述导管一端与开口连接，另一端与收集框(31)连接。

2.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述采摘筒(11)与连杆之间设置有俯仰舵机ⅱ，俯仰舵机ⅱ固定设置在连杆(22)上，俯仰舵机ⅱ的俯仰架与采摘筒(11)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述两个球形刀片(12)的转轴上均固定设置有相同规格的锥齿轮ⅰ(14)，两个锥齿轮ⅰ(14)相对设置,所述采摘筒(11)内还设置步进电机(13)，步进电机(13)的电机轴上固定设置有锥齿轮ⅱ(15)，锥齿轮ⅱ(15)分别与两个锥齿轮ⅰ(14)相配合。

4.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述球形刀片(12)相互靠近的边缘设置有刀刃。

5.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述伸缩杆(21)内部设置有升降电机。

6.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述收集框(31)下端设置有卸货口。

7.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：所述收集框(31)侧边设置有背带。

8.根据权利要求1所述的一种苹果辅助采摘装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器与旋转舵机(23)、俯仰舵机ⅰ(24)相连接。

技术总结
本实用新型涉及一种苹果辅助采摘装置，包括采摘装置、伸缩装置和收集装置，采摘装置设置于伸缩装置的一端，伸缩装置的另一端与收集装置连接；采摘装置包括采摘筒、两个球形刀片和步进电机，两个球形刀片转动设置在采摘筒的上端，步进电机与球形刀片连接；伸缩装置包括伸缩杆、连杆、旋转舵机和俯仰舵机Ⅰ，所述伸缩杆的一端设置有旋转舵机，旋转舵机的输出轴与俯仰舵机Ⅰ的机身固定连接，所述连杆一端与俯仰电机Ⅰ连接，连杆另一端与采摘筒连接；收集装置包括收集框和导管，采摘筒下端设置有开口，导管一端与开口连接，另一端与收集框连接，本实用新型集伸缩、采摘、收集为一体、采摘效率高，本实用新型涉及农用机械技术领域。

技术研发人员：吴璞;薛彪;吴卓雅;王旭峰;李重肖;吴婉婷
受保护的技术使用者：太原工业学院
技术研发日：2020.07.24
技术公布日：2021.05.25