本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种小型半自动苹果采摘机。
背景技术
上百年来，效率和质量成为苹果采摘的主要问题，对于果农，在苹果成熟后，为了果实质量要立刻将其无损伤的采摘，耗费大量人力和时间，由于果树高低，果实分布不均，大部分苹果果园的果农采摘依靠梯子攀爬采摘，使果农的劳动强度加大，采摘效率不高，并且长时间的工作损害果农身体健康，工作安全性无法保障。采摘工作的繁重与劳动力的缺乏使适时采摘变得越来越困难。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种小型半自动苹果采摘机，使用电机作为动力源，带动弧形刀片切割，使用无线实时摄像和红外传感观测苹果位置，实现半自动采摘，既能减轻工人的劳动强度，提高功效，还可降低生产成本，提高经济效益，同时又能抢农时，减少损失，为果树生长发育创造良好环境，促进果品优质高产。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种小型半自动苹果采摘机，包括采摘机头与电机控制部分1、单轴可伸缩式操作杆部分2、收集部分3、底部支架部分4：
所述的采摘机头与电机控制部分1包括筒身101，筒身101的顶部上方通过紧固螺钉103固定分离盖102，筒身101顶部的电机槽内设置减速电机108，减速电机108通过法兰件105和螺栓106固定弧形错位刀架104，弧形错位刀架104上固定弧形刀片107；筒身101通过单轴可伸缩式操作杆部分2与底部支架部分4连接，筒身101下端连接收集部分3。
进一步的，所述的筒身101的一侧设置方形通孔，方形通孔内设置方轴112，方轴112通过联轴器116连接机头电机117的输出轴，机头电机117设置在l形支架115上，机头电机117与单轴可伸缩式操作杆部分2连接。
进一步的，所述的筒身101的另一侧设置圆柱形沉孔，圆柱形沉孔通过螺钉118连接u形架113的一侧，u形架113的另一侧固定连接在l形支架115上。
进一步的，所述的筒身101的通槽中安装红外传感110，沉槽安装无线实时摄像头111。
进一步的，所述单轴可伸缩式操作杆部分2包括外部管201，外部管201的顶部通过一级螺纹紧固装置204连接中部管202，中部管202的顶部通过二级螺纹紧固装置205连接内部管203。
进一步的，所述收集部分3包括塑料管301与收集软管302，采用上宽下窄的方式进行收集，塑料管301位于筒身101下方，塑料管301下部与收集软管302通过紧固环303相连，收集软管302通过铁丝支架304固定在单轴可伸缩式操作杆部分2上。
进一步的，所述的底部支架部分4包括控制板404，控制板404通过四组螺栓401和连接垫片402与空心杆403连接，控制板404通过底部支撑件405与底部支撑旋转轴406连接，底部支撑旋转轴406连接支撑杆407，支撑杆407顶部的支撑板408上安装棘轮机构409，支撑板408固定连接单轴可伸缩式操作杆部分2；空心杆403底部安装有底架板410。
进一步的，所述的支撑杆407由两个呈120°的45钢与角钢组成。
本发明的有益效果：
本发明由减速电机108作为驱动源，通过减速电机108带动弧形刀片107剪切果蒂，使果实进入收集部分3，通过收集部分3到达收集箱，保证果实表面不受损伤；单轴可伸缩式操作杆部分2利用手动可调节长度与俯仰角度，以扩大采摘范围；底部支架部分4起支撑作用，可旋转调节操作杆的空间位置，并且底部支撑还可以和农用小车相结合使用，既提高了采摘效率，节约采摘时间，又可保障采摘人员工作时的安全性，减轻了果农的劳动强度，保障了果实质量。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是采摘机头示意图。
图3是单轴可伸缩式操作杆示意图。
图4是收集部分示意图。
图5是底部支撑结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参照图1所示，一种小型半自动苹果采摘机，包括采摘机头与电机控制部分1、单轴可伸缩式操作杆部分2、收集部分3、底部支架部分4。
如图2所示，所述的采摘机头与电机控制部分1包括筒身101，筒身101的顶部上方通过紧固螺钉103固定分离盖102，筒身101顶部的电机槽内设置减速电机108，减速电机108通过法兰件105和螺栓106固定弧形错位刀架104，弧形错位刀架104上固定弧形刀片107；筒身101通过单轴可伸缩式操作杆部分2与底部支架部分4连接，筒身101下端连接收集部分3。所述的筒身101的一侧设置方形通孔，方形通孔内设置方轴112，方轴112通过联轴器116连接机头电机117的输出轴，机头电机117设置在l形支架115上，机头电机117与单轴可伸缩式操作杆部分2连接，机头电机117转动带动方轴转动从而调节筒身101的角度。所述的筒身101的另一侧设置圆柱形沉孔，圆柱形沉孔通过螺钉118连接u形架113的一侧，u形架113的另一侧固定连接在机头电机117上，u形架113起到了支撑筒身101的作用。所述的筒身10的通槽中安装红外传感110，沉槽安装无线实时摄像头111。
参照图3所示，所述单轴可伸缩式操作杆部分2包括外部管201，外部管201的顶部通过一级螺纹紧固装置204连接中部管202，中部管202的顶部通过二级螺纹紧固装置205连接内部管203。
参照图4所示，所述收集部分3包括塑料管301与收集软管302，采用上宽下窄的方式进行收集，塑料管301位于筒身101下方，塑料管301下部与收集软管302通过紧固环303相连，收集软管302通过铁丝支架304固定在单轴可伸缩式操作杆部分2上。
参照图5所示，所述的底部支架部分4包括控制板404，控制板404通过四组螺栓401和连接垫片402与空心杆403连接，控制板404通过底部支撑件405与底部支撑旋转轴406连接，底部支撑旋转轴406连接支撑杆407，支撑杆407顶部的支撑板408上安装棘轮机构409，支撑板408固定连接单轴可伸缩式操作杆部分2；空心杆403底部安装有底架板410。所述的支撑杆407由两个呈120°的45钢与角钢组成
本采摘机采摘的工作原理分别如下：
使用时，筒身101封闭的圆环形套筒，用以保护在内部正在采摘的苹果。在环形套筒内部，筒身101安装红外传感110和无线实时摄像头111，用以识别苹果在采摘过程中的准确位置。在识别到苹果到达指定位置后，减速电机108驱动弧形错位刀架104与弧形刀片107对果蒂进行剪切。弧形错位刀架104与弧形刀片107采用环形剪切结构，保证果蒂在采摘刀具剪切的时候不会产生位移；采摘苹果前，操作人员可以先按照实际需要，将螺纹紧固装置松开，并且握住内部管203的前端将其从中部管中抽出，等到伸缩式操作臂的总长度，加上采摘人员的身高接近需要采摘的水果的高度的时候再将螺纹紧固装置拧紧，若是长度不够，可以握住中部管202的前端将中部管从外部管中抽出。当装置深入枝条茂密处时，枝条可能会对收集部分3干涉使果实可能在下落过程中卡住，由于塑料管301具有一定的强度与柔韧性，可以很好地防止这一情况的发生，保证果实正常下落，并且可以避免收集软管302对视线的影响。下部的收集软管302具有较强的柔软性，直接连到下放收集箱，并且与下方收集箱有一定角度的倾斜，不仅可以对下落的果实进行缓冲，而且可以使果实能够以较为安全的速度，完好无损地进入收集箱内，有利于减少人员体力消耗；支撑杆407与单轴可伸缩式操作杆部分2通过支撑板408连接，支撑板408侧面装有棘轮机构409，可控制机械臂仰角，使操作人员在采摘过程中更加省力。底部支架部分4可通过单轴可伸缩式操作杆部分2沿轴线方向的旋转；单轴可伸缩式操作杆部分2的旋转、前倾下压、伸缩补偿来接近果实，控制板与底部支撑件连接，保证底部支撑件旋转的自由度。