一种脚踏驱动的山核桃采摘装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及山核桃采摘装置，更具体的说是涉及一种脚踏驱动的山核桃采摘装 置。
【背景技术】
[0002] 山核桃为现代市场中极受欢迎的食物，但其多数生长在地势地貌较为复杂的地 区，交通和工具运输均不方便，且山核桃树本身为乔木，树身高且长，果实分布分散，因此采 摘难度大，成本高昂且具有危险性，故山核桃安全与高效采摘是农户和生产企业遇到的普 遍技术难题。而现有山核桃采摘设备主要有安全带、蜈蚣梯、坚果采摘器、便携式振动山核 桃采摘装置和采摘行动机构等，但都难以适应山核桃采摘的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用脚踏驱动以便于使用者根据需要调 整速度，采用软轴传动柔和的采摘山核桃，可调整高度以便于采摘高处山核桃，可灵活行动 以便于装置适应地势进行活动运输的山核桃采摘装置。
[0004] 本发明采用以下技术方案：一种脚踏驱动的山核桃采摘装置，包括行动机构、脚踏 机构、齿轮传动机构和采摘机构，采摘机构、齿轮传动机构、脚踏机构依次连接联动，脚踏机 构设置在行动机构上，由使用者操作行动机构移动，并通过用脚人力驱动脚踏机构，控制齿 轮传动机构和采摘机构的联动，由采摘机构进行山核桃的采摘；行动机构包括底座和设置 在底座下方用于驱动底座运动的驱动装置，驱动装置包括设置在底座下方的行动轮和设置 在底座一侧的爬坡轮，爬坡轮与行动轮通过一摆臂联动连接，爬坡轮可通过摆臂调整角度， 底座内设有驱动电机和驱动电机电路，驱动电机与行动轮通过第一联动机构联动，驱动电 机电路与驱动电机耦接，底座内设有摆动电机和摆动电机电路，摆动电机与摆臂通过第二 联动机构联动，摆动电机电路与摆动电机耦接；底座上部具有升降机构，升降机构上设置脚 踏机构并带动脚踏机构上升或下降，底座下部设置有活动粧，活动粧向下伸出就地固定行 动机构，向上收回行动机构可活动；脚踏机构包括固定座、设置在固定座上的旋转轴、可旋 转设置在旋转轴上的脚踏板和与脚踏板联动的脚踏齿轮组，脚踏板绕旋转轴旋转并通过设 置在旋转轴上的扭簧复位，脚踏板脚踏时和复位时均通过脚踏齿轮组输出动能；脚踏齿轮 组连接齿轮传动机构，采摘机构包括一端与齿轮传动机构相连的软轴、设置在软轴另一端 的旋转头、套设在软轴外部的手杆和设置在手杆端部并位于旋转头下方的容纳袋，脚踏板 脚踏时和复位时通过联动令软轴和旋转头正转和反转。
[0005] 作为一种改进，驱动电机电路包括：
[0006] 第一主控芯片，为AT89C51单片机，该单片机的PlO口耦接一电阻后耦接一三极 管的基极，且该三极管的集电极耦接一电感后接电源，其中该电感还并联有一二极管，该 单片机的Pll口耦接一电阻后耦接一三极管的基极，且该三极管的集电极耦接一电感后接 电源，其中该电感还并联有一二极管，且该单片机的P3. 2 口耦接一电阻后接一三极管基 极，且该三极管的集电极耦接一电感后接电源，其中该电感还并联有一二极管，该单片机的P3. 3 口耦接一电阻后耦接一三极管的基极，且该三极管的集电极耦接一电感后接电源，其 中该电感还并联有一二极管；
[0007] 第一开关电路，包括四个单刀双掷开关，其中每两个开关为一组其一端均与一个 驱动电机电连接，另一端均电连接至电源，同时还耦接有一二极管，该二极管的阴极与单刀 双掷开关耦接，阳极耦接有两个相互并联的开关管，两个开关管的栅极相互连接后与两个 三极管耦接，其中一个三极管的发射极与另一个三极管的集电极耦接后与开关管栅极耦 接，两个三极管的基极相互连接后耦接一电阻后接电源，同时还耦接一个三极管的集电极， 该三极管的发射极接地，基极耦接至上述AT89C51单片机的I/O口；
[0008] 摆动电机电路包括：
[0009] 第二主控芯片，为AT89C51单片机，该单片机的PlO口该单片机的PlO口耦接一电 阻后耦接一三极管的基极，且该三极管的集电极耦接一电感后接电源，其中该电感还并联 有一二极管，该单片机的Pll口耦接一电阻后耦接一三极管的基极，且该三极管的集电极 耦接一电感后接电源，其中该电感还并联有一二极管，该单片机的P3. 2和P3. 3 口均耦接有 一编码器；
[0010] 第二开关电路，包括两个单刀双掷开关，其一端均与一个摆动电机电连接，另一端 均电连接至电源，同时还耦接有一二极管，该二极管的阴极与单刀双掷开关耦接，阳极耦接 有开关管，开关管的栅极与两个三极管耦接，其中一个三极管的发射极与另一个三极管的 集电极耦接后与开关管栅极耦接，两个三极管的基极相互连接后耦接一电阻后接电源，同 时还耦接一个三极管的集电极，该三极管的发射极接地，基极耦接至上述AT89C51单片机 的P2. 0 口。
[0011] 作为一种改进，第一联动机构包括行星减速器、与行星减速器输入轴同轴固定的 传动主齿轮、套接在驱动电机转轴上的传动副齿轮以及用于与行动轮链条传动的链轮，传 动主齿轮与传动副齿轮相啮合；第二联动机构包括传动轴、与传动轴同轴固定的链轮以及 套设在传动轴上的轴承，摆臂与轴承固定连接，轴承上同轴固定有主齿轮，主齿轮上啮合有 副齿轮，且副齿轮与摆动电机转轴同轴固定。
[0012] 作为一种改进，脚踏齿轮组包括设置在脚踏板下部的弧形齿条和设置在固定座上 的异形齿轮，异形齿轮两侧面分别具有与弧形齿条相配合的环形卡齿和与齿轮传动机构连 接配合的环形输出齿。
[0013] 作为一种改进，齿轮传动机构包括大圆柱齿轮、小圆柱齿轮、大圆锥齿轮和小圆锥 齿轮，环形输出齿和大圆柱齿轮之间通过第一传动轴联动，小圆柱齿轮和大圆锥齿轮之间 通过第二传动轴联动；大圆柱齿轮和小圆柱齿轮啮合传动，大圆锥齿轮和小圆锥齿轮啮合 传动，小圆锥齿轮上设置有软轴传动轴，软轴传动轴铰接软轴。
[0014] 作为一种改进，旋转头上设置有通孔，通孔中穿设有弹性尼龙绳，弹性尼龙绳随旋 转头旋转击打山核桃。
[0015] 作为一种改进，手杆为可伸缩的结构，手杆内设置有卡箍，软轴在卡箍内旋转。
[0016] 本发明的有益效果：通过行动轮的设置，在山核桃采摘装置行进的过程中可以通 过摆臂的转动，将爬坡轮收起，使采摘装置可以在平缓的地形上快速运动；当在遇到不规则 地形时，通过爬坡轮和摆臂的设置，就可以通过摆臂来调整爬坡轮与行动轮之间的角度，即 爬坡轮与地面之间的角度，这样就可以使得山核桃采摘装置有效的适应不规则地形，可以 爬上一些坡度或者越过一些小沟壑，使得山核桃采摘装置活动能力更强，可以有效的运输 和活动；而通过驱动电机和第一联动机构的设置，就可以驱动行动轮快速转动，这样就可以 有效的驱动采摘装置的快速移动，通过驱动电机电路的设置，就能够更好的控制驱动电机 动作；通过摆动电机的设置，就可以有效的驱动摆臂上下摆动，就可以不断的调整摆臂与水 平面之间的夹角，摆动电机电路的设置就可以有效的驱动摆动电机的旋转，对摆动电机的 旋转达到一个控制的作用，这样在出现上下坡的时候，就可以通过摆动电机驱动第二联动 机构来带动摆臂上下摆动，将爬坡轮放置到坡的高处或低处，然后通过爬坡轮将采摘装置 带到坡处，就可以有效的完成爬坡或下坡的过程，使采摘装置适应山核桃生长的地形，可以 到达山核桃树所在的位置附近。采用升降机构可以调整高度，便于使用者采摘高处的山核 桃，避免了攀爬等危险方式，更加安全的进行山核桃采摘。采用活动粧可以固定行动机构， 令采摘装置整体稳定，防止采摘装置移动，使用者立脚点稳定可在采摘装置之上安全采摘。 采用脚踏驱动的方式，将人力转换成旋转头旋转击打山核桃的动力，稳定性好，不受电源或 电路的限制，灵活度高，且使用者可以根据所要采摘的山核桃位置的不同，即时调整脚踏的 速度，使旋转头的转速灵活变动，实现更好的采摘击打效果，且避免了原先电力驱动的采摘 装置损伤树木枝叶的缺陷。采用软轴的设计，可以更柔和的采摘山核桃，不损伤山核桃或者 枝叶，且较于传统设计的刚轴模式具有更好地拓展性、适应性和动能利用率。整体上实现了 山核桃采摘更加安全化，更加稳定灵活，不损伤果实和树木，便于运输的效果。
【附图说明】
[0017]图1为本发明脚踏驱动的山核桃采摘装置的结构示意图。
[0018] 图2为图1中驱动电机电路的电路图。
[0019] 图3为图1中摆动电机电路的电路图。
[0020] 图4为图1中第一联动机构的整体结构图。
[0021] 图5为图1中第二联动机构的整体结构图。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
[0023] 如图1、2