旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备的制作方法

本实用新型涉及采摘设备技术领域，特别是指一种结构简单、使用方便的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备。

背景技术：

柑橘属芸香科下属植物，性喜温暖湿润气候，耐寒性较柚、酸橙、甜橙稍强。芸香科柑橘亚科分布在北纬16°～37°之间。是热带、亚热带常绿果树(除枳以外)，用作经济栽培的有3个属：枳属、柑橘属和金柑属。桔子常与柑子一起被统称为柑橘，颜色鲜艳，酸酸可口，是日常生活中最常见的水果之一。桔子富含维生素C与柠檬酸，前者具有美容作用，后者则具有消除疲劳的作用；桔子内侧薄皮含有膳食纤维及果胶，可以促进通便，并且可以降低胆固醇；橘皮苷可以加强毛细血管的韧性，降血压，扩张心脏的冠状动脉，故桔子是预防冠心病及动脉硬化的食品，研究证实，食用柑橘可以降低沉积在动脉血管中的胆固醇，有助于使动脉粥样硬化发生逆转；在鲜柑橘汁中，有一种抗癌功能很强的物质“诺米灵”，它能使致癌化学物质分解，抑制和阻断癌细胞的生长，能使人体内除毒酶的功能成倍提高，阻止致癌物对细胞核的损伤，保护基因的完好；富含维生素C与柠檬酸，前者具有美容作用，后者则具有消除疲劳的作用。

在我国广大的乡村，农业生产广泛采取多种经营，经济作物特别是水果的大量生产和投放市场，丰富了人民的膳食品种，提高了人民的生活质量。桔子是南方最具特色的喜温喜湿耐寒水果之一，也是品质优良、营养丰富、大众喜爱的一种水果。但是，由于其生长环境及生长形态等原因，桔子的大面积、高效率采摘一直是个难以解决的问题，并且桔子枝叶茂密，小枝较多通常有刺，故不利于手工采摘，果农采摘效率一直无法提升。

由于桔子具有成簇生长的特性，所以对桔子进行单个采摘不可行，这样不单单采摘效率会下降，且会增大采摘定位的难度。而且桔子的采摘过程中不能破坏其果蒂附近的桔子果皮，否则后期对于桔子的储藏、包装和售卖都会产生一定影响，这就要求在采摘过程中不能采取生拽，扭转，拉扯等暴力方式。传统的气压机械手臂和移动剪刀装置、果蔬采摘机器人的末端执行器也存在着对桔子果实保护不当、采摘效率低、采摘过程繁琐等一系列问题，而且桔子采摘机械手部分设计过于简单，难以适应桔子果实多方位复杂分布的情况。对于农民来说，如果桔子辅助采摘工具不能很好地提高采摘效率，并且在采摘过程中保护桔子外皮，那么该装置将会失去实际的使用价值。

技术实现要素：

本实用新型提出一种旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，解决了现有技术中多果实桔子采摘效率低、容易破坏果实的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备，包括底座，所述底座上设有可在水平面内旋转的啮合齿轮旋转装置，所述啮合齿轮旋转装置上设有可调节高度的俯仰机械臂装置，所述俯仰机械臂装置上设有长度可调的伸缩机械臂装置，所述伸缩机械臂装置的前端设有分离采摘执行装置，所述分离采摘执行装置通过缓冲减速收集装置与放置于底座上的储物箱连通；

所述分离采摘执行装置包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴、第一连架，第二支撑轴和第二连架，所述第一支撑轴固定于所述伸缩机械臂装置上，所述缓冲减速收集装置的末端位于矩形区域下方；

所述第二支撑轴上设有由第一电机驱动的旋转辊子，所述旋转辊子上固定有沿其轴向方向延伸的弯曲梳状齿和直角挡果板，所述旋转辊子以弯曲梳状齿在前、直角挡果板在后的方向旋转，所述直角挡果板上开有沿旋转辊子轴向方向延伸的导槽，所述导槽内设有往复直线滑动的刀架，所述刀架上固定有若干刀片。

作为一种优选的实施方式，所述直角挡果板上开有若干V形开口，所述直角挡果板上还设有位于所述导槽背面的弹性运动换向盖，所述弹性运动换向盖通过两侧的耳状法兰卡接在所述直角挡果板的V形开口上，所述刀架固定于所述弹性运动换向盖上；

所述弹性运动换向盖上开有矩形槽，所述矩形槽内设有由第二电机驱动旋转的偏心转子，所述偏心转子旋转所扫过的轨迹外圆直径大于所述矩形槽的宽度，同时小于所述矩形槽的长度。

作为一种优选的实施方式，所述弯曲梳状齿的平行齿间间距为2-3cm，所述刀片为齿刃刀片。

作为一种优选的实施方式，所述伸缩机械臂装置包括平行布置的左小臂和右小臂，所述左小臂和右小臂之间设有与其平行的丝杠，所述丝杠的两侧还设有伸缩左小臂和伸缩右小臂，所述左小臂与伸缩左小臂之间、所述右小臂与伸缩右小臂之间均通过抽屉滑轨实现相对直线滑动，所述第一支撑轴固定于所述伸缩左小臂和伸缩右小臂上；

所述左小臂和右小臂的前端固定有用于承托所述丝杠的丝杠支座，所述左小臂和右小臂的后端还固定有用于驱动所述丝杠旋转的第三电机，所述丝杠上套设有与其配合的滚珠连接件，所述滚珠连接件与伸缩左小臂、伸缩右小臂之间固定连接。

作为一种优选的实施方式，所述俯仰机械臂装置包括固定设置的左挡板和右挡板，所述右挡板上固定有第四电机，所述左挡板和右挡板之间设有由第四电机驱动的曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构与所述右小臂的后端铰接连接；

所述俯仰机械臂装置还包括分别固定于左挡板、右挡板上的左大臂、右大臂，所述左大臂和右大臂之间平行设置，所述右小臂的中间部位铰接连接于所述右大臂的上端。

作为一种优选的实施方式，所述底座上通过竖直的多根支撑柱固定有下底盘，所述啮合齿轮旋转装置包括水平固定于所述下底盘上的中心齿轮，所述中心齿轮的外周设有与其啮合的行星齿轮，所述行星齿轮的上表面和下表面均固定有回转支承轴承，上方的回转支撑轴承上固定有上底盘，下方的回转支撑轴承与所述下底盘接触；

所述左挡板和右挡板固定于所述上底盘上，所述上底盘上还固定有驱动所述行星齿轮旋转的第五电机。

作为一种优选的实施方式，所述缓冲减速收集装置包括位于矩形区域下方的果实收集盘，所述果实收集盘通过弹簧连接有果实运输网道，所述果实运输网道向下延伸至所述储物箱；

所述果实收集盘的宽度、弹簧的内径沿果实的运动方向逐渐减小，所述果实依次经过果实收集盘、弹簧的内腔、果实运输网道，到达所述的储物箱。

作为一种优选的实施方式，所述果实运输网道的入口内部处还设有位于同一横截面上的一圈毛刷。

作为一种优选的实施方式，所述伸缩左小臂和伸缩右小臂上还设有朝向所述旋转辊子的摄像头。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

(1)能够实现桔子采摘过程中桔子与果把的有序梳理分离，果把被直接剪切断，而且保证了剪切分离过程中不伤害桔子果皮，且可实现一次性摘果个数的调节；

(2)本实用新型具有整体重量小、性价比高、便于灵活操作和移动的特性，并且同时具有视觉和智能操作的能力，可在大范围果区移动，改变摘取对象，提高了工作效率，满足了目前对轻型摘果装置的需求；

(3)本实用新型顶端采用梳状齿采摘装置，使桔子大致均匀分布在各个齿隙，减弱了团簇桔子果实间的相互挤压损伤，利用梳状机构降低了对桔子枝干的缠绕破坏，在减速电机的带动下，实现梳状齿机构的转动，最终实现果实与果茎的分离；

(4)采用一种滚珠丝杠与连杆相结合的机械手伸缩机构，通过控制电机的旋转，实现机械手臂的伸缩移动，满足对不同高度果树果实的采摘要求，保证了采摘效率；

(5)本实用新型在果实收集方面采用缓冲减速收集装置，该装置可与掉落下的桔子果实相接触，实现慢速沿收集装置的滚落，最大限度的降低了对桔子的损伤，实现有效的收集，保证了经济收益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为该实施例中分离采摘执行装置的结构示意图；

图3为图2的侧视示意图；

图4为该实施例中直角挡果板的结构示意图；

图5为刀架处的结构示意图；

图6为该实施例中伸缩机械臂装置的结构示意图；

图7为该实施例中俯仰机械臂装置的结构示意图；

图8为该实施例中啮合齿轮旋转装置的结构示意图；

图9为该实施例中缓冲减速收集装置的结构示意图；

图10为该实施例中果实运输网道入口处的结构示意图；

图中：1-底座；2-啮合齿轮旋转装置；21-支撑柱；22-下底盘；23-中心齿轮；24-行星齿轮；25-上底盘；26-第五电机；3-俯仰机械臂装置；31-左挡板；32-右挡板；33-第四电机；34-曲柄摇杆机构；35-左大臂；36-右大臂；4-伸缩机械臂装置；41-左小臂；42-右小臂；43-丝杠；44-伸缩左小臂；45-伸缩右小臂；46-抽屉滑轨；47-丝杠支座；48-第三电机；49-滚珠连接件；5-分离采摘执行装置；51-第一支撑轴；52-第一连架；53-第二支撑轴；54-第二连架；55-第一电机；56-旋转辊子；57-弯曲梳状齿；58-直角挡果板；59-导槽；510-刀架；511-刀片；512-V形开口；513-弹性运动换向盖；514-耳状法兰；515-矩形槽；516-偏心转子；517-第二电机；6-缓冲减速收集装置；61-果实收集盘；62-弹簧；63-果实运输网道；64-毛刷；7-储物箱；8-摄像头。

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作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所示，为本实用新型旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备的一种实施例，其包括底座1，底座上设有可在水平面内旋转的啮合齿轮旋转装置2，所述啮合齿轮旋转装置2上设有可调节高度的俯仰机械臂装置3，所述俯仰机械臂装置3上设有长度可调的伸缩机械臂装置4，所述伸缩机械臂装置4的前端设有分离采摘执行装置5，所述分离采摘执行装置5通过缓冲减速收集装置6与放置于底座上的储物箱7连通，利用啮合齿轮旋转装置2可以实现上述装置在水平面内的旋转，从而扩大采摘面积，利用俯仰机械臂装置3和伸缩机械臂装置4可以调节分离采摘执行装置5的高度及长度，对高处的果实进行采摘。下面对每个机构做详细描述。

如图1至图5共同所示，分离采摘执行装置5包括首尾依次相连围成矩形区域的第一支撑轴51、第一连架52，第二支撑轴53和第二连架54，所述第一支撑轴51固定于所述伸缩机械臂装置4上，所述缓冲减速收集装置6的末端位于矩形区域下方；在第二支撑轴53上设有由第一电机55驱动的旋转辊子56，所述旋转辊子56上固定有沿其轴向方向延伸的弯曲梳状齿57和直角挡果板58，所述旋转辊子56以弯曲梳状齿57在前、直角挡果板58在后的方向旋转，所述直角挡果板58上开有沿旋转辊子56轴向方向延伸的导槽59，所述导槽59内设有往复直线滑动的刀架510，所述刀架510上固定有若干刀片511。

在直角挡果板58上开有若干V形开口512，所述直角挡果板58上还设有位于所述导槽59背面的弹性运动换向盖513，所述弹性运动换向盖513通过两侧的耳状法兰514卡接在所述直角挡果板58的V形开口512上，所述刀架510固定于所述弹性运动换向盖513上；在弹性运动换向盖513上开有矩形槽515，所述矩形槽515内设有由第二电机517驱动旋转的偏心转子516，所述偏心转子516旋转所扫过的轨迹外圆直径大于所述矩形槽515的宽度，同时小于所述矩形槽515的长度。在第一电机55的驱动作用下，旋转辊子56以弯曲梳状齿57在前、直角挡果板58在后的方向旋转，逐渐靠近果实时，果实在物理接触作用力的作用下进入弯曲梳状齿57，其反作用力也将产生一个方向与旋转方向相反的力矩。

该实施例中，弯曲梳状齿57的平行齿间间距为2-3cm，所述刀片511采用的是齿刃刀片，其中平行相等齿距的设计是由于一般桔子果实的直径在56mm-72mm之间，在弯曲梳状齿57随旋转辊子56旋转过程中，由于果柄和果枝的拉扯作用，其将受到弯曲梳状齿57两平行部分的挤压，从而桔子果实将发生压缩弹性变形，其弹性变形的物理模型与研究如下：

假设两作用力均平行于桔子径向，各作用点所在平面垂直于桔子果柄所在的中轴，以讨论其受压力状况下最大的变形状态。桔子的果实的径向横截面接近圆形，桔子受压变化情况如下图所示：

桔子果实在受到平板挤压时，在接触位置的总变形量D，根据弹性力学的赫芝理论可得：

式中：E1和E2分别为两接触物体的弹性模量；μ1和μ2分别为两接触物体的泊松比；R1和R2分别为两物体在接触位置的最大曲率半径；F为接触载荷。

实验中桔子受到两个平行平板的挤压，由于桔子果实的弹性模量远小于钢的弹性模量，故有：

式中：E为弹性模量；μ为泊松比。

对于平板有R1＝∞，对于桔子果实有由于果实在上下两处同时受到平板的挤压，故挤压头的位移为式(1)的两倍，故可写为：

式中为综合弹性常数，由式(3)可得

对于每一个桔子，通过施加载荷实验均可得到一组特定的载荷F和总变形量D的数据，并且得到一个特定的综合弹性常数C值。

由赫芝理论知，最大接触压力发生在接触面中心，且有

式中r为接触圆半径，即

所以

果实的屈服点是界于弹性变形和塑性变形的交点，应满足弹性变形阶段的规律，故可用上式计算桔子果实的屈服极限，此时F应取桔子出现永久伤痕时的挤压力—屈服力Fb。

由上述可知，在弯曲梳状齿57旋转过程中，果实在受到由于果柄的拉力而受弯曲梳状齿57平行部位挤压的过程中，由于梳状齿的转速不高，故产生的瞬间冲击力可忽略，故而果实不会出现永久性伤痕，从而有效保护了稚嫩的果实外表。

当设备开始工作时，首先打开由纽扣电池提供电力的第二电机517，第二电机517的输出轴输出一个旋转运动，进而使偏心转子516转动，由于偏心转子516旋转运动所扫过的轨迹外圆直径大于矩形槽515的宽度，而小于矩形槽515的长度，从而将旋转运动转变为快速往复直线运动，进而使固定在弹性运动换向盖513上的刀架510做快速往复直线运动。需要指出的是：刀架510做往复运动的行程取决于偏心转子516的轨迹外圆直径与矩形槽515宽度的差值，即差值越大，其行程越大，但是不能无限大。因为保证偏心转子516可以不受干涉地转动，需要一定的距离。

与此同时，旋转辊子56在不停地旋转，致使果柄在拉力的作用下进入分离采摘执行装置5的剪切区域，同时保持果柄与剪切平面近似垂直状态。在切断果柄的过程中，首先看果柄的切割特性，在加载速度为30mm/min的情况下，得到桔子果柄的最大切割阻力值，实验数据见下表

从结果可以看出，桔子果柄的最大切割阻力与桔子果柄的平均值之间不成线性关系，且各桔子果柄的最大切割阻力均显著不同，实验选用的试样最大切割阻力值为88.93N，即剪切的瞬间冲量产生的切割力大于88.93N，即可以达到切割不同大小的桔子果柄的效果。

对于刀具的选择，我们选取了齿刃刀片。该刀片轻薄而锋利，类似于老式手动剃须刀的刀片。其特点在于重量轻，易于安装，互换性好，模块化装配性好。其可以在某些特殊情况下快速更换不同型号的刀具，以满足生产的不同需求。但刀具的选择将直接影响剪切效果，对于剪切效果的影响因素，大致可以想到有果柄的切割特性受刀具刃口形式、切割速度和滑切角等。

因此，分别选取3种切割速度(150,250,350mm/min)，3种刀具(平刀、弧刀和齿刀)和3种滑切角(0°，30°和60°)对桔子果柄进行单因素切割试验，研究这些因素对桔子果柄切割性能的影响。

按下式计算切断果柄所需的切割功率：

P＝∫F(L)VdL (6)

式中P为切割功率(W)，F为果柄切割力(N)，V为切割速度(m/s)，L为切割位移(mm)。

1.切割速度对果柄切割特性的影响

采用平刀和滑切角为0°时，不同切割速度下桔子果柄峰值切割力和切割功率的变化如下图所示。由下图可见，切割速度与桔子果柄的峰值切割力和切割功率呈非线性关系；随着切割速度的增加，峰值切割力与切割功率先快速减小，然后缓慢减小。此外，根据试验数据得到，3种切割速度(150,250,350mm/min)下的切割位移分别为8.40,7.37,6.92mm，即切割速度越大，果柄切割时的弯曲量越小，切割时间越短。但切割时间的缩短也是前期快，后期慢。由此可见，提高切割速度可减少果柄的切割力、切割功率和切割时间，但随着切割速度的增加，其减小减缓。因此，为协调切割机构的动力匹配，切割速度应大于一定值，但也不应过大。后续还需扩大切割速度的试验范围，以获取合适的切割速度选择范围。

切割速度对桔子果柄峰值切割力和切割功率的影响

不同切割速度下的桔子果柄切割试验数据的方差分析结果见下表，由下表可知，切割速度对峰值切割力、切割位移和切割功率的影响均显著(P<0.05),但显著性存在差异。切割速度对切割功率的影响最显著，其次是切割力，最后是切割位移。

不同切削速度的柑橘果柄切割实验数据方差分析

2.不同形式刀具对桔子果柄切割特性影响

切割速度为250mm/min和滑切角为0°时，不同形式刀具对桔子果柄峰值切割力和切割位移的影响如下图所示。由下图可知，齿刀的峰值切割力和切割位移最大，而弧刀的最少；平刀的峰值切割力稍高于弧刀，但切割位移却远远大于弧刀。因此，当滑切角为0°时，采用弧刀较易且可快速切断果柄，切割效率高。

刀具形式对桔子果柄峰值切割力和切割位移的影响

3.滑切角度对桔子果柄切割特性的影响

由滑切试验过程观察到，当滑切角为0°时，果柄在切割力作用下所产生的起始裂纹产生于外侧(远离刀具一侧)；而当滑切角为30°和60°，起始裂纹产生于内侧(与刀具接触一侧)。对照可知，随着滑切角增大，桔子果柄切口更光滑。

选择切割速度为250mm/min，采用平刀和齿刀分别进行不同滑切角下桔子果柄切割试验，得到峰值切割力和切割位移与滑切角的关系曲线如下图所示。由下图可知，无论是平刀还是齿刀切割，滑切角对桔子果柄峰值切割力影响极显著(P<0.01)，随着滑切角的增大，平刀和齿刀对果柄的峰值切割力减小，且齿刀对果柄的峰值切割力在滑切角0°时远大于平刀，但滑切角为30°时接近平刀；滑切角对桔子果柄峰值切割位移影响也显著(P<0.05)，但平刀切割时影响极显著(P<0.01)，随着滑切角度的增大，平刀和齿刀切割桔子果柄的切割位移先减少后增大，但滑切角为30°后，平刀的切割位移大幅增加，而齿刀增大较少。

由以上分析可知，采用一定的滑切角，可减少桔子果柄的峰值切割力，提高其断口质量。但使用平刀切割时，滑切角不应过大，以免切割时间过长，降低采摘速度；而使用齿刀对果柄进行切割，其滑切角应大于30°，可快速切断果柄。

刀具对桔子果柄峰值切割力和切割位移的影响

本试验结果表明，切割过程，桔子果柄发生弯曲，当滑切角为0°时，果柄起始裂纹产生于外侧，当滑切角为30°和60°，起始裂纹产生于内侧，且滑切角越大，果柄切口越光滑。

切割速度、刀具形式和滑切角均对桔子果柄的切割力学参数影响显著。随着切割速度的增大，峰值切割力、切割功率和切割位移均先快速减小，然后缓慢减小；随着滑切角的增大，峰值切割力减小，但切割位移先减少后增大。

当滑切角为0°时，相比平刀和齿刀，弧刀对桔子果柄的峰值切割力和切割位移最少，可快速容易切断果柄；虽然增大滑切角可降低桔子果柄的峰值切割力，但对于平刀切割，滑切角不应过大，以免切割时间过长，降低采摘速度；使用齿刀切割，滑切角应大于30°，不但桔子果柄的切割力大大减小，且切割时间增加也较小，可快速切断果柄。

故选择弧齿刃刀具具有合理的科学依据，可以快速切断果柄，减少果实滞留时间，提高收获的连续性。

在桔子果实的实际生长环境中，其通常三两成簇生长。针对这一问题，我们还可将弯曲梳状齿57下部设计成蜂窝坑区状，在果实进入弯曲梳状齿57中之后，其将由于果柄的拉力而进入相邻的三个或两个坑区，从而降低由于果实铺张不开而增长剪切掉果柄和果枝，从而降低损伤果树的几率，并且提高了刀具的可剪切性，因为果枝或果柄越长其剪切难度越大，从而提高了采摘速度。

果实被采摘下来之后，将从弯曲梳状齿57间落下，由于旋转辊子56有一定半径的弧度，其不仅可以防止果实卡在直角挡果板58背面，此外由于弹性接触，可以给予下落中的水平初速度较小的果实一个加速度，从而增加其在此小空间范围内的抛物线下落的水平速度，从而使果实可以快速地被传输走，不致拥堵。如此，实现了快速、安全、高效地采摘与收集，这符合农业现代化的根本需求，也满足了我国追赶国外，进行大面积，快速高效，低废品率采摘生产的要求。

如图6所示，伸缩机械臂装置4包括平行布置的左小臂41和右小臂42，所述左小臂41和右小臂42之间设有与其平行的丝杠43，所述丝杠43的两侧还设有伸缩左小臂44和伸缩右小臂45，所述左小臂41与伸缩左小臂44之间、所述右小臂42与伸缩右小臂45之间均通过抽屉滑轨46实现相对直线滑动，所述第一支撑轴51固定于所述伸缩左小臂44和伸缩右小臂45上；左小臂41和右小臂42的前端固定有用于承托所述丝杠43的丝杠支座47，所述左小臂41和右小臂42的后端还固定有用于驱动所述丝杠43旋转的第三电机48，所述丝杠43上套设有与其配合的滚珠连接件49，所述滚珠连接件49与伸缩左小臂44、伸缩右小臂45之间固定连接。

此部分采用滚珠丝杠传动机构进行传动，滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或者将直线运动转化成回转运动的理想的产品。作为工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，此部分采用滚珠丝杠传动机构将旋转运动转换成线性运动，或者将扭矩转化成轴向反复作用力，同时具备高精度，可逆性和高效率的特点。抽屉滑轨46具有传动平稳、承载力大、稳定耐用的特性，提高了机械整体的性能，从经济角度来说，其具有相对较高的性价比，易于形成市场。

滚珠丝杠和抽屉滑轨两者皆具有稳定性的特点，可以稳定的进行动力传输和运动传递，为整个机械的性能稳定提供良好的基础，可以说该结构具有优良性能。

如图7所示，俯仰机械臂装置3包括固定设置的左挡板31和右挡板32，所述右挡板32上固定有第四电机33，所述左挡板31和右挡板32之间设有由第四电机33驱动的曲柄摇杆机构34，所述曲柄摇杆机构34与所述右小臂42的后端铰接连接；俯仰机械臂装置3还包括分别固定于左挡板31、右挡板32上的左大臂35、右大臂36，所述左大臂35和右大臂36之间平行设置，所述右小臂42的中间部位铰接连接于所述右大臂36的上端。该俯仰机械臂装置3利用曲柄摇杆机构34扩大了整体机构垂直方向的作业范围，便于采摘不同高度的桔子，而曲柄摇杆机构34也为本领域内较为常见的结构，在此不再赘述。

如图8所示，底座1上通过竖直的多根支撑柱21固定有下底盘22，所述啮合齿轮旋转装置2包括水平固定于所述下底盘22上的中心齿轮23，所述中心齿轮23的外周设有与其啮合的行星齿轮24，所述行星齿轮24的上表面和下表面均固定有回转支承轴承(图中未示出)，上方的回转支撑轴承上固定有上底盘25，下方的回转支撑轴承与所述下底盘22接触；所述左挡板31和右挡板32固定于所述上底盘25上，所述上底盘25上还固定有驱动所述行星齿轮24旋转的第五电机26。该实施例中，回转支承轴承为镀锌空心旋转盘，上下两层中间的旋转轴承为滚动轴承，用于上底盘25的旋转和承重。

中心齿轮23和行星齿轮24方面选用尼龙作为制作材料，这是由于尼龙具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围,其次其过载保护功能，当扭矩过大，齿轮本身损坏，动力传动中断从而保护下级装置或人身安全，减少损失。当使用该材料时，尼龙的抗拉强度80Mpa，齿芯部和齿面的硬度为25～35HBS。根据传动要求选用大齿轮75齿，小齿轮15齿，模数均为2,压力角为20°。

另外，在伸缩左小臂44和伸缩右小臂45上还设有朝向所述旋转辊子56的摄像头8，能够将实时图像传输至用户处，以便根据实际情况进行操作。

如图9和图10所示，缓冲减速收集装置6包括位于矩形区域下方的果实收集盘61，所述果实收集盘61通过弹簧62连接有果实运输网道63，所述果实运输网道63向下延伸至所述储物箱7；所述果实收集盘61的宽度、弹簧62的内径沿果实的运动方向逐渐减小，所述果实依次经过果实收集盘61、弹簧62的内腔、果实运输网道63，到达所述的储物箱7。果实运输网道63是用可伸缩透气的尼龙制作而成的，它富有极好的弹性，能够随着分离采摘执行装置5的上下摆动和前后伸缩而进行移动。在果实运输网道63的入口内部处还设有位于同一横截面上的一圈毛刷64，毛刷64是一种具有一定硬度的软毛刷，其作用是为了减缓桔子果实在下落过程中的冲击，从而起到保护果实的作用。

本实用新型的旋转梳状齿多果实桔子智能采摘设备结构简单、使用方便，能够有效提高果实采摘的效率，同时保护果实不被损坏，具有很好的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。