一种采摘机的制作方法

本实用新型涉及菠萝采摘技术领域，具体而言，涉及一种采摘机。

背景技术：

随着经济的不断发展和科学技术的提高，各个行业都有了较大的发展，普遍形成规模化生产的发展方式，种植业就是其中的典型。在此环境下，种植业在各个生产环节实现机械化，自动化已成为必然趋势。

果蔬采摘是果蔬生产中最为耗时、最费力的一个环节，其投入的劳动力约占整个果蔬生产过程的50％到70％，传统的人工手动采摘存在劳动强度大、工作环境存在一定危险性、采摘效率较低、农忙季节难雇工等弊端。

据了解，现在市场上还没有专门的、成熟高效的菠萝辅助采摘机。仍采用传统的人工采摘或借助一些简单的器械依赖人力来采摘。主要的采摘方式有两种，一种是借助刀具对菠萝进行砍断菠萝的果柄收获果实，但是这种方法对经验有一定要求，否则会造成砍伐果柄过长，需要二次加工，且在进行一段时间的砍伐后，操作者要对刀具进行特殊的消毒；另一种为依靠人工扭断果柄，因为菠萝果实与果柄连接的地方比较脆弱，借助扭力，可以使其扭断，但是劳动强度更大，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采摘机，能够对菠萝进行采摘，并进行收集。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种采摘机，包括车轮组、车架、安装板、采摘组件、收集组件和控制系统；

车轮组安装于车架且车轮组位于车架的下方，安装板设置于车架的远离车轮组的一侧，采摘组件设置于安装板的一侧且用于切断果柄；

收集组件包括机械手和收集篮，收集篮设置于安装板的远离采摘组件的一端，机械手设置于安装板，用于将安装板上的果实转移至收集篮内；

控制系统包括控制中心和图像识别仪，控制中心和图像识别仪、机械手以及采摘组件均电连接。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述机械手包括动力装置、第一支杆、第二支杆、第三支杆和抓手，第一支杆与安装板滑动连接，第二支杆竖向设置且第二支杆的一端连接于第一支杆，第三支杆滑动连接于第二支杆且第三支杆横向设置，抓手的一端滑动连接于第三支杆，另一端用于抓取果实，控制中心与动力装置电连接用于控制第一支杆、第三支杆和抓手滑动。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述抓手包括抓杆和多个抓爪，抓杆的一端与第三支杆滑动连接，另一端转动设置多个抓爪，控制中心控制抓爪抓紧果实或者松开果实。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述采摘组件包括链锯、驱动装置和齿轮组，驱动装置驱动连接于齿轮组，齿轮组设置于安装板，链锯绕设于齿轮组且链锯用于切割果柄，驱动装置与控制中心电连接。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述车轮组包括并排间隔设置的三组，车架包括并排间隔设置的三个，一个车轮组安装于一个车架，安装板设置于三个车架上，链锯的两端分别位于安装板的两侧。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述安装板的远离链锯的一端设置有手柄，安装板的靠近链锯的一侧间隔设置有多个锯齿，锯齿的远离安装板的一端朝下倾斜。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述采摘机还包括挡板组件，挡板组件包括第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，第一挡板和第四挡板分别设置于安装板的两侧，第二挡板和第三挡板均设置于安装板且位于第一挡板和第四挡板之间，第二挡板和第三挡板的靠近锯齿的一端连接，另一端朝向两侧延伸。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述安装板的位于第一挡板与第二挡板之间的位置设置有第一安装孔，第一安装孔上设置有第一振动筛，安装板的位于第三挡板与第四挡板的位置设置有第二安装孔，第二安装孔上设置有第二振动筛。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述挡板组件还包括连接板，连接板的一侧连接与安装板，连接板的两端分别与第二挡板和第三挡板连接，使连接板、第二挡板、第三挡板和安装板之间形成安装槽，驱动装置设置于安装槽内。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，上述车架包括上板、下板、第一框架、第二框架、第一滑动架和第二滑动架，下板与车轮组连接，上板与安装板连接，第一滑动架安装于下板的上表面，第二滑动架安装于上板的下表面，第一框架和第二框架铰接，第一框架的一端与上板铰接，另一端滑动设置于第一滑动架，第二框架的一端与下板铰接，另一端滑动设置于第二滑动架。

本实用新型的较佳实施例提供的采摘机的有益效果是：菠萝采摘的过程中，车轮组在菠萝地里滚动，使采摘机向前推进，当采摘组件接触果柄以后，将果柄切断，对菠萝进行采摘，再通过传送组件传送至固定件固定的收集篮上，对菠萝进行采摘和收集，菠萝采摘效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型实施例提供的采摘机的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的采摘机的第二结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的采摘机中采摘组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的采摘机中挡板组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的采摘机中收集组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的采摘机中车轮组与车架之间的连接结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的采摘机中车架的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的采摘机中控制系统的原理框图。

图标：100－采摘机；200－手柄；300－车轮组；400－车架；500－安装板；600－采摘组件；700－挡板组件；800－收集组件；900－控制系统；610－链锯；620－驱动装置；630－齿轮组；640－链导板；631－齿轮；710－第一挡板；720－第二挡板；730－第三挡板；740－第四挡板；210－左支撑杆；212－右支撑杆；213－连接杆；510－锯齿；750－连接板；751－安装槽；520－第一安装孔；521－第一振动筛；530－第二安装孔；531－第二振动筛；810－机械手；820－收集篮；811－第一支杆；812－第二支杆；813－第三支杆；814－抓手；815－抓杆；816－抓爪；410－上板；420－下板；430－第一框架；440－第二框架；450－第一滑动架；460－第二滑动架；451－第一侧板；452－第二侧板；453－第一端板；454－第一滑动槽；455－第二滑动槽；456－螺纹孔；457－螺钉；461－第三侧板；462－第四侧板；463－第三滑动槽；310－前轮；320－后轮；330－车轮驱动件；340－链条；910－控制中心；920－图像识别仪；930－第一电机；940－第二电机；950－第三电机；960－第四电机；970－第五电机；980－第六电机；990－第七电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例

请参阅图1和图2，采摘机100包括手柄200、车轮组300、车架400、安装板500、采摘组件600、挡板组件700、收集组件800和控制系统900。

车轮组300安装于车架400且车轮组300位于车架400的下方，安装板500设置于车架400的远离车轮组300的一侧，菠萝采摘的过程中，车轮组300在菠萝地里滚动，使采摘机100向前推进。

可选地，车轮组300包括并排间隔设置的三组，车架400包括并排间隔设置的三个，一个车轮组300安装于一个车架400，安装板500设置于三个车架400上。采摘机100能够对两行菠萝进行采摘。

可选地，采摘机100可以设置两组车轮组300，相应地，设置两个车架400，对一行菠萝进行采摘，也可以设置四组车轮组300，四个车架400，对三行菠萝进行采摘等。

采摘组件600设置于安装板500的一侧且用于切断果柄，请参阅图3，采摘组件600包括链锯610、驱动装置620和齿轮组630，驱动装置620驱动连接于齿轮组630，齿轮组630设置于安装板500，链锯610绕设于齿轮组630且链锯610用于切割果柄。

当链锯610接触果柄的时候，启动驱动装置620，使齿轮组630转动，从而带动链锯610一起转动，并与果柄不断摩擦，从而将果柄切断，对菠萝进行采摘，能够切断硬质果柄，菠萝采摘效率高。

可选地，驱动装置620可以是第一电机930，驱动齿轮组630转动。采摘组件600还包括链导板640，链导板640上还设置有链槽，链锯610设置于链槽内，链导板640上设置齿轮组630，以便齿轮组630带动链锯610转动。

链锯610可以伸出安装板500，以便链锯610与果柄接触，切断果柄。链锯610的两端分别位于安装板500的两侧，在菠萝采摘的过程中，只要推动采摘机100，果柄与链锯610接触的范围更广，更加有利于菠萝的采摘。

齿轮组630包括三个齿轮631，三个齿轮631均安装于安装板500的下表面且分别位于三个车架400的上方，以便通过齿轮组630驱动链锯610转动，进行果柄的切割。

安装板500的远离链锯610的一端设置有手柄200，安装板500的靠近链锯610的一侧间隔设置有多个锯齿510，锯齿510的远离安装板500的一端朝下倾斜。

在进行采摘的时候，可以手持手柄200，推动采摘机100进行菠萝的采摘，提高工作效率。同时，在推动采摘机100的时候，锯齿510最先接触果柄，果柄从相邻两个锯齿510之间的间隙通过，由于锯齿510的远离安装板500的一端朝下倾斜，在不断向前推进采摘机100的时候，菠萝不断抬高，将果柄拉直，更加方便链锯610与果柄进行切割。

采摘机100还包括挡板组件700，请参阅图4，挡板组件700包括第一挡板710、第二挡板720、第三挡板730和第四挡板740，第一挡板710和第四挡板740分别设置于安装板500的两侧，第二挡板720和第三挡板730均设置于安装板500且位于第一挡板710和第四挡板740之间，第二挡板720和第三挡板730的靠近锯齿510的一端连接，另一端朝向两侧延伸。

在菠萝采摘以后，菠萝滚至安装板500上，由于第一挡板710、第二挡板720、第三挡板730和第四挡板740的作用，避免菠萝从安装板500上向侧面滚下，利于菠萝的收集，同时，还可以对菠萝进行分流，采摘的一行菠萝从第一挡板710和第二挡板720之间的间隙通过，另一行从第三挡板730与第四挡板740之间的间隙通过。

本实施例中，第二挡板720和第三挡板730的靠近锯齿510的一端连接，另一端朝向两侧延伸，在第二挡板720和第三挡板730之间，可以设置手柄200，操作者站在第二挡板720和第三挡板730之间进行菠萝采摘。

本实施例中，手柄200与安装板500连接，手柄200包括左支撑杆210、右支撑杆212和连接杆213，左支撑杆210和右支撑杆212的一端均与安装板500连接，另一端连接连接杆213的两端，操作做手持连接杆213，推动采摘机100向前运动。

可选地，挡板组件700还包括连接板750，连接板750的一侧连接与安装板500，连接板750的两端分别与第二挡板720和第三挡板730连接，使连接板750、第二挡板720、第三挡板730和安装板500之间形成安装槽751，驱动装置620设置于安装槽751内。

安装槽751内可以安装驱动装置620，还可以放置电瓶和其他东西，给操作者提供方便。

安装板500的位于第一挡板710与第二挡板720之间的位置设置有第一安装孔520，第一安装孔520上设置有第一振动筛521，安装板500的位于第三挡板730与第四挡板740的位置设置有第二安装孔530，第二安装孔530上设置有第二振动筛531。

在切断菠萝果柄的同时，也会切断菠萝叶，菠萝切割完整以后，菠萝和菠萝叶均位于安装板500上，由于第一振动筛521和第二振动筛531的作用，菠萝叶会落至地里作为肥料，菠萝通过收集组件800进行收集，实现自动化的采摘与收集。

可选地，第一振动筛521和第二振动筛531均通过曲柄、连杆和第二电机940进行带动，第二电机940的输出轴与连杆连接，连杆的一端连接曲柄，曲柄与第一振动筛521或者第二振动筛531连接，通过第二电机940使第一振动筛521或第二振动筛531振动，从而将菠萝叶筛出。

本实施例中，收集组件800设置有两个，收割每一行菠萝设置一个收集组件800，一个收集组件800设置于第一挡板710和第二挡板720之间，另一个收集组件800设置于第三挡板730和第四挡板740之间。

详细地，请参阅图5，收集组件800包括机械手810和收集篮820，收集篮820设置于安装板500的远离采摘组件600的一端，机械手810设置于安装板500，用于将安装板500上的果实转移至收集篮820内。切断果柄以后得到的菠萝，菠萝位于安装板500上，机械手810抓取安装板500上的菠萝并将其转移至固定的收集篮820内，对菠萝进行采摘和收集。

机械手810包括动力装置、第一支杆811、第二支杆812、第三支杆813和抓手814，第一支杆811与安装板500滑动连接，第二支杆812竖向设置且第二支杆812的一端连接于第一支杆811，第三支杆813滑动连接于第二支杆812且第三支杆813横向设置，抓手814的一端滑动连接于第三支杆813，另一端用于抓取果实，控制中心910与动力装置电连接用于控制第一支杆811、第三支杆813和抓手814滑动。

如图所示，机械手810的运动方向分为X轴的方向、Y轴的方向和Z轴的方向，可选地，第三电机950控制第一支杆811沿X轴的方向前后移动，第四电机960控制第三支杆813沿Y轴的方向上下移动，第五电机970控制抓手814沿Z轴的方向左右移动，以便机械手810能够通过三维方向上的运动，抓取菠萝，并将菠萝转移至收集篮820内。本实施例中，将转动转换成直线运动均可以通过丝杆螺母的连接方式进行设置。

可选地，抓手814包括抓杆815、多个抓爪816和第六电机980，抓杆815的一端与第三支杆813滑动连接，另一端转动设置多个抓爪816，通过第六电机980控制抓爪816张开或收紧，抓取果实或者松开果实，从而进行菠萝的转移。

可选地、第一挡板710、第二挡板720、第三挡板730和第四挡板740均从安装板500的远离采摘组件600的一端延伸出去，第一挡板710和第二挡板720之间设置一个收集组件800，第三挡板730和第四挡板740之间设置一个收集组件800，可以对采摘的两行菠萝进行收集。

请参阅图6和图7，车架400包括上板410、下板420、第一框架430、第二框架440、第一滑动架450和第二滑动架460，下板420与车轮组300连接，上板410与安装板500连接，第一滑动架450安装于下板420的上表面，第二滑动架460安装于上板410的下表面，第一框架430和第二框架440铰接，第一框架430的一端与上板410铰接，另一端滑动设置于第一滑动架450，第二框架440的一端与下板420铰接，另一端滑动设置于第二滑动架460。

第一滑动架450包括第一侧板451、第二侧板452和第一端板453，第一侧板451和第二侧板452相对设置，且第一端板453的两端连接于第一侧板451和第二侧板452，第一侧板451、第二侧板452和第一端板453均连接于下板420，第一侧板451上设置有第一滑动槽454，第二侧板452上设置有第二滑动槽455，第一框架430的远离上板410的一端滑动设置于第一滑动槽454和第二滑动槽455，端板上设置有螺纹孔456，螺钉457穿过螺纹孔456与第一框架430的远离上板410的一端连接。第二滑动架460包括相对设置的第三侧板461和第四侧板462，第三侧板461和第四侧板462均设置于上板410，第三侧板461上设置有第三滑动槽463，第四侧板462上设置有第四滑动槽，第二框架440的远离下板420的一端滑动设置于第三滑动槽463和第四滑动槽。

菠萝是一种多年草本生植物，意味着每一次采收过后，下一次的采收，其植株都会有相应的长高，针对菠萝的生长特点，在需要升高安装板500时，将螺钉457向内转动，即将螺钉457朝向第一框架430和第二框架440的铰接处的方向转动，则第一框架430在第一滑动槽454和第二滑动槽455内滑动，同时，第二框架440在第三滑动槽463和第四滑动槽内滑动，使第一框架430的与下板420的连接处与第二框架440的与下板420的连接处的间隙减小，从而使车架400的高度升高，安装板500的位置升高。反之，安装板500的位置降低。

每个车轮组300包括前轮310、后轮320和车轮驱动件330，前轮310、后轮320和车轮驱动件330均设置于下板420，车轮驱动件330驱动连接后轮320。可以对采摘机100进行支撑并使采摘机100向前运动。

可选地，车轮驱动件330安装在下板420的下表面的中部，通过链条340与后轮320连接，从而驱动后轮320转动，再带动前轮310转动，进行采摘机100的移动。

可选地，车轮组300件还包括链挡板，链挡板上设置有链槽，链条340设置于链槽内，避免地里的土壤将链条340卡住，保证采摘机100的使用。

本实施例中，车轮驱动件330为第七电机990，可以在两侧的车轮组300上安装第七电机990，中间的车轮组300不需要安装第七电机990，也能够使采摘机100正常使用。

请参阅图8，控制系统900包括控制中心910和图像识别仪920，控制中心910和图像识别仪920、机械手810以及采摘组件600均电连接，控制中心910控制抓爪816抓紧果实或者松开果实，驱动装置620与控制中心910电连接。

即图像识别仪920、第一电机930、第二电机940、第三电机950、第四电机960、第五电机970、第六电机980和第七电机990均与控制中心910电连接，控制中心910设在在安装槽751内，通过控制中心910实现菠萝的全自动采摘。

本实用新型实施例提供的采摘机100的工作原理为：控制中心910接收到采摘指令以后，发出第一信号、第二信号和第三信号，第一信号控制第七电机990运转，使前轮310和后轮320发生转动，并且，操作者推动采摘机100，使采摘机100向前运动，菠萝的果柄接触锯齿510，果柄从相邻两个锯齿510之间的间隙穿过，将果柄拉伸，果柄与链锯610接触，第二信号控制第一电机930转动，使齿轮组630转动，并带动链锯610转动与果柄不断摩擦，从而切断果柄。

采摘后的菠萝位于第一振动筛521和第二振动筛531上，第三信号控制第二电机940转动，使第一振动筛521和第二振动筛531振动，将菠萝叶筛出。同时，图像识别仪920识别到第一振动筛521和第二振动筛531上放置有菠萝。图像识别仪920将得到的图像信息发送至控制中心910，控制中心910收到图像信息以后进行菠萝位置的计算，以便发出控制信号，使机械手810能够准确抓取菠萝并将其转移至收集篮820内。

具体地，控制中心910发出第四信号，第四信号控制第三电机950转动，使第一支杆811沿X轴的方向运动至与菠萝在Z轴方向的位置。控制中心910发出第五信号，第五信号控制第四电机960转动，使抓杆815沿Z轴的方向运动至菠萝的正上方。控制中心910发出第六信号，第六信号控制第五电机970转动，使第三支杆813沿Y轴的方向向下运动，从而使抓爪816与菠萝接触。控制中心910发出第七信号，第七信号控制第六电机980转动，使抓爪816打开，抓住菠萝，再将抓爪816闭合，将菠萝抓紧。

控制中心910发出第八信号，第八信号控制第五电机970转动，使第三支杆813沿Y轴的方向向上运动，从而使抓爪816上的菠萝位于收集篮820的上方。控制中心910发出第九信号，第九信号控制第三电机950转动，使第一支杆811沿X轴的方向运动，从而使抓爪816上的菠萝位于收集篮820的正上方。控制中心910发出第十信号，第十信号控制第六电机980转动，使抓爪816打开，将抓爪816上的菠萝放进收集篮820内，进行菠萝的收集。如此反复，形成菠萝的全自动采摘和收集，提高菠萝的收集效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。