一种水果采摘装置的制作方法

本实用新型属于农林产业技术领域，涉及一种水果采摘装置，尤其涉及一种苹果采摘装置。

背景技术：

随现代化农业发展开来，大面积的水果种植虽为果农带来了经济效益，但是采摘问题也凸显了出来。水果采摘是整个水果生产中最耗时最费力的一个环节。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售。而对于苹果树这种空间结构，生长环境复杂，容易受到机械损伤。因此，到目前为止，类似于苹果这种水果的主要采摘形式为人工采摘，也有少量的大型采摘机械。对于人工采摘，采摘效率底下，尤其较高处的果子采摘比较困难，采摘危险系数也较大；而对于大型采摘机械，由于地形条件，成本原因，也很难大规模使用。为此，一种提高采摘效率，又能大面积使用的水果采摘装置显得尤为必要。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种水果采摘装置，解决人工采摘效率较低，大型机械采摘工作条件苛刻、果子容易受到损伤的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种水果采摘装置，包括底座、剪切机构和收集机构；所述的剪切机构包括两个弧形刀片，所述的弧形刀片的两端分别固定底座上，且两个弧形刀片可绕其与底座的连接处转动；

所述的收集机构包括收集槽和转动件，所述的转动件连接在收集槽和底座之间，所述的转动件为球铰结构，所述的收集槽可相对于底座转动；所述的两个弧形刀片经转动相互靠近后位于收集槽槽口的上方。

进一步的，所述的转动件包括第一基座、第一连杆、第二连杆和第二基座，所述的第一基座一端固定在底座上，第一基座的另一端设置有半球形凹槽；所述的第一连杆一端设置有球形凸起，第一连杆另一端设置有半球形凹槽；所述的第二连杆的两端设置有球形凸起；所述的第二基座一端设置有半球形凹槽，第二基座的另一端连接在收集槽槽壁上；所述的第一基座的半球形凹槽与第一连杆的球形凸起匹配形成第一球臼结构，所述的第一连杆的半球形凹槽与第二连杆一端的球形凸起匹配形成第二球臼结构，所述的第二连杆另一端的球形凸起与第二基座的半球形凹槽匹配形成第三球臼结构。

进一步的，所述的收集槽与第二基座连接处的槽壁设置有滑槽，所述的第二基座的另一端设置有滑块，所述的滑块匹配安装在滑槽中，并沿滑槽滑动。

进一步的，所述的弧形刀片与底座的连接处设置有连接件，所述的连接件上设置有安装孔，所述的弧形刀片的两端设置有第一转轴，所述的第一转轴连接在安装孔中。

进一步的，其中的一个弧形刀片的转轴为中空结构，另一个弧形刀片的转轴套接在中空的转轴内；每个弧形刀片其中一端的转轴上连接有一个舵机，所述的舵机分别驱动弧形刀片转动。

进一步的，所述的连接件包括上端盖和下端盖，所述的下端盖固定在底座上，所述的上端盖和下端盖上均设置有凹槽，上端盖盖合在下端盖上后，下端盖和上端盖凹槽拼接形成所述的安装孔。

进一步的，所述的收集槽外壁上对称设置有棘齿，所述的弧形刀片上设置有与棘齿匹配的棘爪，所述的弧形刀片沿相互远离方向转动过程中棘爪抵紧棘齿上，带动收集槽翻转。

进一步的，所述的收集槽为半球形壳体。

进一步的，所述的底座包括底座本体和支撑臂，所述的支撑臂为两个弧形杆件，两个弧形杆件对称连接在底座本体两侧，所述的转动件和弧形刀片设置在弧形杆件的末端。

进一步的，所述的底座底部连接有伸缩杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的水果采摘装置通过两个可转动的刀片实现水果的剪切，剪切后的水果落入收集槽中，本实用新型的收集槽通过一转动件连接在底座上，使得收集槽既能够根据采摘时的手持推力、收集槽自身重力以及水果的空间位置自适应调整其位置，有效的避免了水果采摘时受到的机械损伤。

(2)相对于人工采摘，采用本实用新型的采摘装置可以显著提高采摘效率和安全系数；相对于大型采摘装置，本实用新型的采摘装置结构简单，成本低，可以大面积推广。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是转动件的连接局部放大图。

图3是转动件中第一底座的结构示意图。

图4是转动件中第一连杆的结构示意图。

图5是转动件中第二连杆的结构示意图。

图6是转动件中第二底座的结构示意图。

图7是收集槽的结构示意图。

图8是其中一个弧形刀片的结构示意图。

图9是另一个弧形刀片的结构示意图。

图10是底座的结构示意图。

图中各标号表示为：1-底座，4-连接件；

11-底座本体，12-支撑臂；

21-弧形刀片，22-转轴；

31-收集槽，32-转动件；

311-滑槽，312-棘齿；

321-第一基座，322-第一连杆，323-第二连杆，324-第二基座，325-开口；

41-上端盖，42-下端盖，43-凹槽。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，本实用新型公开了一种水果采摘装置，包括底座1、剪切机构和收集机构；剪切机构包括两个弧形刀片21，其中将刀片设置为弧形结构使得刀片与装置的整体结构匹配，形成一个类似于球形的结构，不占用多余的空间。弧形刀片21的两端分别固定底座1上，且两个弧形刀片21可绕其与底座的连接处转动。收集机构包括收集槽31和转动件32，转动件32连接在收集槽31和底座1之间，转动件32为球铰结构，收集槽31可相对于底座1转动；两个弧形刀片21经转动相互靠近后位于收集槽31槽口的上方。本实用新型的水果采摘装置通过两个可转动的刀片实现水果的剪切，剪切后的水果落入收集槽中，本实用新型的收集槽通过一转动件连接在底座上，使得收集槽既能够根据采摘时的手持推力、收集槽自身重力以及水果的空间位置自适应调整其位置，有效的避免了水果采摘时受到的机械损伤。

具体的，如图2至图6所示，转动件32包括第一基座321、第一连杆322、第二连杆323和第二基座324，第一基座321一端固定在底座1上，第一基座的另一端设置有半球形凹槽；第一连杆322一端设置有球形凸起，第一连杆另一端设置有半球形凹槽；第二连杆323的两端设置有球形凸起；第二基座324一端设置有半球形凹槽，第二基座的另一端连接在收集槽31槽壁上；第一基座321的半球形凹槽与第一连杆322的球形凸起匹配形成第一球臼结构，第一连杆322的半球形凹槽与第二连杆323一端的球形凸起匹配形成第二球臼结构，第二连杆323另一端的球形凸起与第二基座324的半球形凹槽匹配形成第三球臼结构。第一基座、第一连杆、第二连杆以及第二基座之间的球臼型结构使得整个转动件形成球铰链结构，在收集槽31与底座1之间安装这种球铰链结构，使得收集槽既能够根据采摘时的手持推力、收集槽自身重力以及水果的空间位置自适应调整其位置，另外这种结构自由度高，在水果接收集槽时可以进行微调，结构灵活性高。

最好的，如图3、图4和图6所示，在每个半球形凹槽的槽口上设置有多个开口325，这多个开口从槽口向下延伸一定深度，多个开口325沿着槽口周向均匀分布，使得半球形凹槽可膨胀收缩，版球形凹槽膨胀后与球形凸起的连接，保证了两者连接的有效性。

更进一步的，如图7所示，收集槽31与第二基座324连接处的槽壁设置有滑槽311，如图6所示，第二基座324的另一端设置有滑块，滑块匹配安装在滑槽311中，并沿滑槽311滑动。更进一步的提升了收集槽在空间各个方向调整的灵活性，更进一步减少了水果采摘中的机械损伤。

具体的，如图1或图2所示，弧形刀片21与底座1的连接处设置有连接件4，连接件4上设置有安装孔，该安装孔内设置有轴承，弧形刀片21的两端设置有第一转轴22，第一转轴22连接在安装孔内的轴承上，使得弧形刀片21绕安装孔转动。

具体的，如图7和图8所示，其中的一个弧形刀片的转轴22为中空结构，另一个弧形刀片的转轴22套接在中空的转轴内，使得两个弧形刀片的转轴同轴线。每个弧形刀片21其中一端的转轴22上连接有一个舵机，舵机分别驱动弧形刀片21转动，当两个弧形刀片靠近接触时完成对水果的剪切。最好的，将两个舵机分别安装在底座的两侧。

具体的，如图1和图10所示，连接件4包括上端盖41和下端盖42，下端盖41固定在底座1上，上端盖41和下端盖42上均设置有凹槽43，上端盖41盖合在下端盖42上后，下端盖和上端盖凹槽43拼接形成安装孔，通过这种拼接的形式，加工方便，安装拆卸也方便。其中，下端盖和上端盖可通过螺栓固定。

具体的，如图7所示，收集槽31为半球形壳体，半球形壳体在空间转动方便。

具体的，如图10所示，底座1包括底座本体11和支撑臂12，支撑臂12为两个弧形杆件，两个弧形杆件对称连接在底座本体11两侧，转动件32和弧形刀片21设置在弧形杆件的末端。将支撑臂设置为弧形杆形状，使其与半球形收集槽外形匹配，同时也精简了结构，降低了结构整体重量。

进一步的，如图7所述，在本实用新型的一个实施例中，收集槽31外壁上对称设置有棘齿312，弧形刀片21上设置有与棘齿312匹配的棘爪(图中未标出)，弧形刀片21沿相互远离方向转动过程中棘爪抵紧棘齿312上，带动收集槽31翻转，将收集槽内的水果倒出。

进一步的，在本实用新型的一个实施例中，底座1底部连接有伸缩杆。具体的，在底座底部设置螺纹孔，螺纹孔中连接伸缩杆，用于手持。

进一步的，在本实用新型的一个实施例中，在底座1下方安装有一个舵机控制板，在伸缩杆下末端安装一个6V电源和一个功能开关，将电源、开关、设置在底座两侧的两个舵机连接起来。具体控制过程为：两个舵机处于复位状态时，收集槽31处于水平位置，两个弧形刀片21处在收集槽31下方；在完成收集槽31的自适应过程之后，第一个舵机和第二个舵机按相反方向同时旋转180度，完成剪切；剪切完之后，第二个舵机保持不动，第一个舵机反向转动270度，此处棘爪设置在第一个舵机上，通过棘爪抵紧收集槽上的棘齿使得收集槽翻转，将苹果倒出；最后，整个装置恢复复位状态。

本实用新型的具体使用过程：

手持底座1下方的伸缩杆将剪切末端(即剪切机构和收集机构)靠近苹果，在手持推力、重力、苹果的空间位置的共同作用下将苹果自适应放在收集槽31中。按下功能开关，两个舵机开始转动，带动两个弧形刀片21自下而上同步反向转动(即相互靠近的方向转动)，直至果把剪断为止。然后将剪切末端稍微向下移动，与此同时，连接有棘爪的那个舵机开始反向转动，通过棘爪抵紧收集槽上的棘齿311使得收集槽31翻转，将苹果倒入收集装置，完成采摘过程。