本发明涉及农业采摘技术领域，特别涉及一种机械式香蕉采摘装置及采摘方法。
背景技术：
香蕉是世界上著名的热带和亚热带水果，是人们喜爱的水果之一。目前采摘香蕉方法主要是人工采收，采摘人员通常需要一只手托着香蕉串，另一只手用刀切断香蕉茎，这些方法不仅劳动强度大、采摘效率低，容易对采摘人员造成伤害，而且很难避免香蕉不受机械损伤，极大地影响了经济收益，有一些的采摘设备结构复杂且昂贵，应用范围不广，不适用小规模的采摘。
本发明提供一种机械式香蕉采摘装置及采摘方法，能保证夹持力持久、夹紧过程稳定，解决目前采摘香蕉劳动强度大、效率低的技术难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种机械式香蕉采摘装置及采摘方法。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种机械式香蕉采摘装置，包括有用于将香蕉藤夹紧的夹持装置、用于对香蕉藤进行切割的切割装置和用于驱动切割装置与夹持装置升降的升降装置，所述升降装置包括有矩形结构的主板体且长度方向竖直设置，所述主板体的上段设置有用于驱动夹持装置与切割装置升降的第一驱动机构，所述夹持装置包括有夹持机构和用以驱动夹持机构夹持香蕉藤的第二驱动机构，所述切割装置包括有切割机构和用于驱动切割机构对夹持机构夹持的香蕉藤进行切割的第三驱动机构。
进一步的，所述第一驱动机构包括有两个与主板体上段转动连接的第一驱动组件和第二驱动组件，所述主板体设置有用以容纳第一驱动组件和第二驱动组件的间隙，所述主板体的外侧有两个分别与第一驱动组件和第二驱动组件连接的转盘。
进一步的，所述第一驱动组件和第二驱动组件的结构相同，第一驱动组件和第二驱动组件均包括有用以承托夹持机构与切割机构的承托架和两个相互啮合的第一齿轮，所述承托架的底部设置有两个竖直设置的第一齿条，两个第一齿条分别与两个第一齿轮啮合，其中一个第一齿轮的中心与转盘的中心通过连接轴固定连接，所述转盘的边缘设置有锁紧螺栓，所述主板体沿着转盘的周向设置有若干个插接孔，锁紧螺栓能够与插接孔插接配合。
进一步的，所述夹持机构包括有两组分别设置在两个承托架上的夹持组件，所有夹持组件均包括有第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部均设置有若干个尖刺，每个承托架均设置有供第一夹持部和第二夹持部滑动的通槽，第一夹持和第二夹持部均贯穿通槽与第二驱动机构传动连接。
进一步的，所述切割机构包括有两个切割刀，所述第三驱动机构包括有两个与两个切割刀一一传动连接的第三驱动组件，所述第三驱动组件包括有水平设置的丝杆，所述丝杆与对应的承托架转动连接，丝杆的一端设置有第二齿轮，每个所述切割刀与对应的丝杆传动连接，所述承托架设置有供切割刀滑动的通孔。
进一步的，所述第二驱动机构包括有两个连杆组件，所有夹持组件与所有连杆组件一一传动连接，所述连杆组件包括有第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆，所述第一连接杆的一端和第二连接杆的一端同时与第三连接杆的一端铰接，第一连接杆和第二连接杆远离第三连接杆的一端分别与第一夹持部和第二夹持部铰接，所述第三连接杆始终竖直设置且能够竖直升降，第四连接杆的一端与第三连接杆的底端铰接。
进一步的，还包括有推动机构，推动机构包括有两个分别设置在两个承托架旁侧的推动组件，所述推动组件包括有竖直设置的第二齿条和与第二齿条的底端固定连接的推动杆，所述第三驱动组件的第二齿轮与对应的第二齿条啮合，所述第二齿条的旁侧设置有供第四连接杆远离第三连接杆的一端滑动的滑槽，所述滑槽呈z字型结构。
进一步的，所述承托架设置有供第二齿条滑动的滑筒，所述主板体设置有供推动杆滑动的缝隙。
1）转动转盘驱动第一齿轮旋转，使得第一齿条升降，调整好承托架的高度，使得香蕉藤置于第一夹持部和第二夹持部之间，然后通过锁紧螺栓与主板体的插接孔插接配合，将承托架的位置固定住。
2）手推推动杆驱动第二齿条上升，通过连杆组件驱动第一夹持部和第二夹持部对向移动，将香蕉藤夹持住，同时第二齿轮旋转带动丝杆旋转，使得切割刀在通孔内滑动将香蕉藤切割下来。
3）然后转动转盘驱动第一齿轮旋转，使得第一齿条下降，将承托架放下来，最后下拉推动杆将切割下来的香蕉取下，重复以上步骤。
有益效果：本发明的一种机械式香蕉采摘装置及采摘方法，转动转盘驱动第一齿轮旋转，使得第一齿条升降，调整好承托架的高度，使得香蕉藤置于第一夹持部和第二夹持部之间，然后通过锁紧螺栓与主板体的插接孔插接配合，将承托架的位置固定住，手推推动杆驱动第二齿条上升，通过连杆组件驱动第一夹持部和第二夹持部对向移动，将香蕉藤夹持住，同时第二齿轮旋转带动丝杆旋转，使得切割刀在通孔内滑动将香蕉藤切割下来，然后转动转盘驱动第一齿轮旋转，使得第一齿条下降，将承托架放下来，最后下拉推动杆将切割下来的香蕉取下，重复以上步骤，能保证夹持力持久、夹紧过程稳定，解决目前采摘香蕉劳动强度大、效率低的技术难题，而且适用于小规模的采摘。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一。
图2为图1的a处放大图。
图3为本发明的立体结构示意图二。
图4为本发明的立体结构示意图三。
图5为图4的b处放大图。
图6为本发明的局部正视图。
图7为本发明切割装置和夹持装置的立体结构示意图一。
图8为本发明切割装置和夹持装置的立体结构示意图二。
附图标记说明：夹持装置1，夹持机构1a，第一夹持部1a1，第二夹持部1a2，切割装置2，切割机构2a，切割刀2a1，升降装置3，主板体3a，第一驱动机构4，转盘4a，第一齿条4b，第一齿轮4c，插接孔4d，锁紧螺栓4e，第二驱动机构5，承托架5a，通槽5b，通孔5c，第三驱动机构6，丝杆6a，第二齿轮6b，连杆组件7，第一连接杆7a，第二连接杆7b，第三连接杆7c，第四连接杆7d，推动机构8，第二齿条8a，滑槽8b，推动杆8c，滑筒8d，香蕉藤9。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图8所示的一种机械式香蕉采摘装置，包括有用于将香蕉藤9夹紧的夹持装置1、用于对香蕉藤9进行切割的切割装置2和用于驱动切割装置2与夹持装置1升降的升降装置3，所述升降装置3包括有矩形结构的主板体3a且长度方向竖直设置，所述主板体3a的上段设置有用于驱动夹持装置1与切割装置2升降的第一驱动机构4，所述夹持装置1包括有夹持机构1a和用以驱动夹持机构1a夹持香蕉藤9的第二驱动机构5，所述切割装置2包括有切割机构2a和用于驱动切割机构2a对夹持机构1a夹持的香蕉藤9进行切割的第三驱动机构6，通过第一驱动机构4调整好切割机构2a和夹持机构1a的高度，使得香蕉藤9置于夹持机构1a内，第二驱动机构5驱动夹持机构1a将香蕉藤9夹持住，第三驱动机构6驱动切割机构2a将香蕉藤9切割下来，然后将切割下来的香蕉取下。
所述第一驱动机构4包括有两个与主板体3a上段转动连接的第一驱动组件和第二驱动组件，所述主板体3a设置有用以容纳第一驱动组件和第二驱动组件的间隙，所述主板体3a的外侧有两个分别与第一驱动组件和第二驱动组件连接的转盘4a，通过转盘4a使得第一驱动组件和第二驱动组件同时动作。
所述第一驱动组件和第二驱动组件的结构相同，第一驱动组件和第二驱动组件均包括有用以承托夹持机构1a与切割机构2a的承托架5a和两个相互啮合的第一齿轮4c，所述承托架5a的底部设置有两个竖直设置的第一齿条4b，两个第一齿条4b分别与两个第一齿轮4c啮合，其中一个第一齿轮4c的中心与转盘4a的中心通过连接轴固定连接，所述转盘4a的边缘设置有锁紧插销4e，所述主板体3a沿着转盘4a的周向设置有若干个插接孔4d，锁紧插销4e能够与插接孔4d插接配合，转动转盘4a驱动第一齿轮4c旋转，使得第一齿条4b升降，调整好承托架5a的高度，使得香蕉藤9置于第一夹持部1a1和第二夹持部1a2之间，然后通过锁紧插销4e与主板体3a的插接孔4d插接配合，将承托架5a的位置固定住。
所述夹持机构1a包括有两组分别设置在两个承托架5a上的夹持组件，所有夹持组件均包括有第一夹持部1a1和第二夹持部1a2，第一夹持部1a1和第二夹持部1a2均设置有若干个尖刺，每个承托架5a均设置有供第一夹持部1a1和第二夹持部1a2滑动的通槽5b，第一夹持和第二夹持部1a2均贯穿通槽5b与第二驱动机构5传动连接，第一夹持部1a1和第二夹持部1a2能够相向移动将香蕉藤9夹紧。
所述切割机构2a包括有两个切割刀2a1，所述第三驱动机构6包括有两个与两个切割刀2a1一一传动连接的第三驱动组件，所述第三驱动组件包括有水平设置的丝杆6a，所述丝杆6a与对应的承托架5a转动连接，丝杆6a的一端设置有第二齿轮6b，每个所述切割刀2a1与对应的丝杆6a传动连接，所述承托架5a设置有供切割刀2a1滑动的通孔5c，切割刀2a1在通孔5c内滑动将香蕉藤9切割下来。
所述第二驱动机构5包括有两个连杆组件7，所有夹持组件与所有连杆组件7一一传动连接，所述连杆组件7包括有第一连接杆7a、第二连接杆7b、第三连接杆7c和第四连接杆7d，所述第一连接杆7a的一端和第二连接杆7b的一端同时与第三连接杆7c的一端铰接，第一连接杆7a和第二连接杆7b远离第三连接杆7c的一端分别与第一夹持部1a1和第二夹持部1a2铰接，所述第三连接杆7c始终竖直设置且能够竖直升降，第四连接杆7d的一端与第三连接杆7c的底端铰接，通过第四连接杆7d带动第三连接杆7c升降，实现第一连接杆7a和得让连接杆联动，使得第一夹持部1a1和第二夹持部1a2相向移动。
还包括有推动机构8，推动机构8包括有两个分别设置在两个承托架5a旁侧的推动组件，所述推动组件包括有竖直设置的第二齿条8a和与第二齿条8a的底端固定连接的推动杆8c，所述第三驱动组件的第二齿轮6b与对应的第二齿条8a啮合，所述第二齿条8a的旁侧设置有供第四连接杆7d远离第三连接杆7c的一端滑动的滑槽8b，所述滑槽8b呈z字型结构，向上推动推动杆8c，第二齿条8a升降使得第二齿轮6b旋转，丝杆6a随之旋转，使得切割刀2a1在丝杆6a的轴线方向移动。
所述承托架5a设置有供第二齿条8a滑动的滑筒8d，所述主板体3a设置有供推动杆8c滑动的缝隙，滑筒8d保证第二齿条8a在升降的时候，始终保持竖直，缝隙保证推动杆8c稳定升降。
1、转动转盘4a驱动第一齿轮4c旋转，使得第一齿条4b升降，调整好承托架5a的高度，使得香蕉藤9置于第一夹持部1a1和第二夹持部1a2之间，然后通过锁紧插销4e与主板体3a的插接孔4d插接配合，将承托架5a的位置固定住。
2、手推推动杆8c驱动第二齿条8a上升，通过连杆组件7驱动第一夹持部1a1和第二夹持部1a2对向移动，将香蕉藤9夹持住，同时第二齿轮6b旋转带动丝杆6a旋转，使得切割刀2a1在通孔5c内滑动将香蕉藤9切割下来。
3、然后转动转盘4a驱动第一齿轮4c旋转，使得第一齿条4b下降，将承托架5a放下来，最后下拉推动杆8c将切割下来的香蕉取下，重复以上步骤。
工作原理：本发明的一种机械式香蕉采摘装置及采摘方法，转动转盘4a驱动第一齿轮4c旋转，使得第一齿条4b升降，调整好承托架5a的高度，使得香蕉藤9置于第一夹持部1a1和第二夹持部1a2之间，然后通过锁紧插销4e与主板体3a的插接孔4d插接配合，将承托架5a的位置固定住，手推推动杆8c驱动第二齿条8a上升，通过连杆组件7驱动第一夹持部1a1和第二夹持部1a2对向移动，将香蕉藤9夹持住，同时第二齿轮6b旋转带动丝杆6a旋转，使得切割刀2a1在通孔5c内滑动将香蕉藤9切割下来，然后转动转盘4a驱动第一齿轮4c旋转，使得第一齿条4b下降，将承托架5a放下来，最后下拉推动杆8c将切割下来的香蕉取下，重复以上步骤，能保证夹持力持久、夹紧过程稳定，解决目前采摘香蕉劳动强度大、效率低的技术难题，而且适用于小规模的采摘
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。