一种用于农业果实采摘的气动式采摘设备的制作方法

本发明涉及农业果实采摘装置技术领域，尤其涉及一种用于农业果实采摘的气动式采摘设备。

背景技术：

农业果树在种植后进行果实的收获时，需要对果树上的果实进行采摘，在人工进行采摘时，一般使用果实采摘装置进行采摘，通过采摘装置对果实根部进行切断使果实脱离果树完成采摘。现有的果实采摘装置在对果实进行采摘时，切割刀容易对果实表面产生碰触损伤降低果实的品质和价格，同时现有采摘装置在对果实进行采摘的过程中功能单一，无法对不同大小的果实进行分辨，提高了为了分类售卖的需要对不同品相和大小果实的分拣难度，同时果实在分拣过程中进一步受到损伤降低品质，影响果农最终的收入。

技术实现要素：

本发明提出的一种用于农业果实采摘的气动式采摘设备，目的是为了解决传统技术中采摘装置在对果实进行采摘的过程中无法对不同大小的果实进行分辨的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于农业果实采摘的气动式采摘设备，包括筒体和安装在筒体端部的夹取装置，所述夹取装置包括两个壳体，两个所述壳体均转动连接在筒体端部上且转动合拢且内部构成包裹空间，两个所述壳体内均固定连接有气囊，两个所述气囊包裹于待采摘果实外表面且靠近果实表面一侧内嵌有第一压电片，两个所述气囊底部均连通有通气管，所述通气管内密封滑动连接有活塞块，所述活塞块内安装有压力阀，其中压力阀两端连通活塞块两侧，所述活塞块顶部通过伸缩杆转动连接在壳体内表面上，其中两个活塞块向上滑动至极限位置使两个壳体相互合拢，位于活塞块向上滑动极限位置的所述通气管内固定连接有永磁块，所述活塞块内嵌有铁磁性块且被永磁块磁性吸引，两个所述壳体顶部均开设有切割槽，两个所述切割槽在两个壳体合拢后相互连通且内部均滑动连接有底座，两个所述底座相对一侧中部固定连接有切割锯，且两端与切割槽靠近两个切割槽分界面一侧之间固定连接有导电弹簧，所述导电弹簧通电后在电磁感应作用下收缩使两个切割锯相合切割果实根部；

两个所述通气管均固定连接在筒体内且远离气囊一端相互连通有控制囊，所述控制囊同轴固定连接在筒体远离夹取装置一端且位于把手处，所述控制囊外侧壁内嵌有第二压电片，所述筒体上安装有多个显示灯和控制器，所述控制器与第一压电片、导电弹簧、第二压电片和显示灯均电性连接。

优选地，两个所述气囊均具有弹性且初始处于收缩状态，其中包裹空间大小等于通气鼓起后的两个气囊与果实体积之和，其中两个气囊最大膨胀体积小于控制囊最大压缩体积。

优选地，所述压力阀导通压力大于活塞块迫使壳体转动合拢所需的力，所述壳体底部设置有配重块，其中配重块使壳体转动力矩减小。

优选地，所述第一压电片接收气囊与果实表面之间的压力并向控制器输出此第一压电信号，所述控制器接收第一压电片信号并在其信号强度达到预设阈值时开始工作，其中预设阈值压力低于果实表面损伤时受到的压力。

优选地，所述第二压电片接收手部与控制囊表面之间的压力并向控制器输出此第二压电信号，多个所述显示灯用于显示果实大小并亮起数量越多显示果实越大。

优选地，所述控制器工作时电性导通导电弹簧并向导电弹簧输出周期性脉冲电流，且接收第二压电片的第二压电信号并以此信号强度反比例电性导通相应数量的显示灯。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明在采摘果树上的果实时，将筒体端部转动连接且张开的两个壳体置于果实两侧，握压筒体上把手处的控制囊，此时控制囊形变收缩使其内部气压升高，两个活塞块在气压推动下向上滑动使与其顶部转动连接的两个壳体向上转动并相互合拢，从而将待采摘的果实包裹在合拢的两个壳体包裹空间内，对果实形成保护，避免摘取果实后果实掉落。

2、本发明继续握压控制囊其内部气压继续升高，使压力阀导通，部分空气通过压力阀向气囊内通入，两个壳体内的气囊被充气膨胀从而贴靠在果实表面，直至气囊与果实表面的接触压力达到第一压电片的预设阈值时，其中预设阈值压力低于果实表面损伤时受到的压力不会对果实造成损伤，从而利用气囊对果实形成全面包裹，达到对果实的限位和保护效果。

3、本发明中控制器先电性导通导电弹簧并向导电弹簧输出周期性脉冲电流，导电弹簧通电后收缩，拉动两个切割锯伸出壳体顶部的切割槽相合切割果实根部，此时果实及部分位于切割锯底部的果实根被气囊包裹，从而给避免在切割果实根部造成拉扯时损伤果实，从而完整的将果实从果树上采摘下来。

4、本发明在采摘过程中，控制器接收手部与控制囊表面之间的第二压电片输出的第二压电信号，对于较大的果实气囊充气较少、控制囊形变较小使得第二压电信号强度较弱，控制器反比例导通数量较多的显示灯，以此显示当前果实被分类至较大果实一类，从而在采摘果实的过程中对果实大小形成测量效果，便于在采摘时直接对不同大小的果实进行分类从而提高最终的果实收益。

附图说明

图1为本发明的两壳体合拢状态结构示意图；

图2为图1中a部分放大示意图；

图3为图1中b部分放大示意图；

图4为本发明的两壳体张开状态结构示意图。

图中：1筒体、2夹取装置、21壳体、3气囊、31第一压电片、4通气管、5活塞块、51压力阀、52永磁块、6切割槽、61底座、62切割锯、63导电弹簧、7控制囊、71第二压电片、72显示灯、73控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种用于农业果实采摘的气动式采摘设备，包括筒体1和安装在筒体1端部的夹取装置2，夹取装置2用于采摘果树上的果实。

夹取装置2包括两个壳体21，两个壳体21均转动连接在筒体1端部上且转动合拢且内部构成包裹空间，从而将待采摘的果实包裹在包裹空间内，两个壳体21内均固定连接有气囊3，两个气囊3包裹于待采摘果实外表面且靠近果实表面一侧内嵌有第一压电片31，从而对包裹空间内的果实形成保护效果，避免其受到损伤。

两个气囊3底部均连通有通气管4，两个气囊3均具有弹性且初始处于收缩状态，其中包裹空间大小等于通气鼓起后的两个气囊3与果实体积之和，从而利于气囊3在通气后鼓起贴靠在果实表面，对果实形成限位和包裹效果。

通气管4内密封滑动连接有活塞块5，活塞块5内安装有压力阀51，其中压力阀51两端连通活塞块5两侧，活塞块5顶部通过伸缩杆转动连接在壳体21内表面上，其中伸缩杆采用现有技术中开设有同轴槽的一级杆子、滑动连接在同轴槽内的二级杆以及二者之间固定连接的收缩弹簧组成，收缩弹簧初始呈拉伸状态，其中两个活塞块5向上滑动至极限位置使两个壳体21相互合拢，压力阀51导通压力大于活塞块5迫使壳体21转动合拢所需的力，壳体21底部设置有配重块，其中配重块使壳体21转动力矩减小，从而利于通气管4内气压升高时先推动活塞块5向上移动使两个壳体21转动合拢对果实形成包裹效果，再向气囊3内通气使其鼓起。

位于活塞块5向上滑动极限位置的通气管4内固定连接有永磁块52，活塞块5内嵌有铁磁性块且被永磁块52磁性吸引，且此磁性吸引力同样稍大于活塞块5迫使壳体21转动合拢所需的力，使向上滑动至极限位置的活塞块5不会在其内的压力阀51导通后通气管4两端气压平衡后向下滑动，从而保持两个壳体21的合拢状态。

两个壳体21顶部均开设有切割槽6，两个切割槽6在两个壳体21合拢后相互连通且内部均滑动连接有底座61，两个底座61相对一侧中部固定连接有切割锯62，且两端与切割槽6靠近两个切割槽6分界面一侧之间固定连接有导电弹簧63，导电弹簧63通电时，每圈弹簧相当于一个线圈，线圈通电产生感生磁场，多个线圈形成的感生磁场相互吸引，使导电弹簧63收缩，使两个切割锯62相合切割果实根部，从而将果实从果树上采摘下来。

两个通气管4均固定连接在筒体1内且远离气囊3一端相互连通有控制囊7，其中两个气囊3最大膨胀体积小于控制囊7最大压缩体积，在握压控制囊7时使气囊3膨胀包裹在果实表面，控制囊7同轴固定连接在筒体1远离夹取装置2一端且位于把手处，方便握压。

控制囊7外侧壁内嵌有第二压电片71，筒体1上安装有多个显示灯72和控制器73，控制器73与第一压电片31、导电弹簧63、第二压电片71和显示灯72均电性连接。

第一压电片31接收气囊3与果实表面之间的压力并向控制器73输出此第一压电信号，控制器73接收第一压电片信号并在其信号强度达到预设阈值时开始工作，其中预设阈值压力低于果实表面损伤时受到的压力，从而不会对果实造成损伤。

第二压电片71接收手部与控制囊7表面之间的压力并向控制器73输出此第二压电信号，多个显示灯72用于显示果实大小并亮起数量越多显示果实越大，从而在采摘果实的过程中对果实大小形成测量效果，便于在采摘时直接对不同大小的果实进行分类。

控制器73工作时电性导通导电弹簧63并向导电弹簧63输出周期性脉冲电流，且接收第二压电片71的第二压电信号并以此信号强度反比例电性导通相应数量的显示灯72，对于较大的果实控制囊7形变较小第二压电片71的第二压电信号强度较弱，从而导通数量较多的显示灯72，以此显示当前果实被分类至较大果实一类。

现对本发明的原理做如下描述：

在对果树上的果实进行采摘时，将筒体1上的夹取装置2对准待采摘的果实，使夹取装置2张开的两个壳体21位于果实两侧，此时握压筒体1上把手处的控制囊7，此时控制囊7形变收缩，其内部气压升高，与其连通的通气管4内气压随之升高，由于密封滑动连接在通气管4内压力阀51的导通压力大于活塞块5迫使壳体21转动合拢所需的力，两个活塞块5在气压推动下向上滑动至极限位置使与其顶部转动连接的两个壳体21相互合拢，两个壳体21转动合拢且内部构成包裹空间，从而将待采摘的果实包裹在包裹空间内；

此时气压继续升高，部分空气通过导通的压力阀51向与通气管4连通的气囊3内通入，两个壳体21内的气囊3被充气膨胀从而贴靠在果实表面，直至气囊3与果实表面之间的第一压电片31产生的第一压电片信号信号强度达到预设阈值时控制器73开始工作，其中预设阈值压力低于果实表面损伤时受到的压力，从而不会对果实造成损伤；

控制器73先电性导通导电弹簧63并向导电弹簧63输出周期性脉冲电流，导电弹簧63通电后收缩，使与其固定连接的两个切割锯62伸出壳体21顶部的切割槽6相合切割果实根部，从而将果实从果树上采摘下来；

在此过程中，控制器73接收手部与控制囊7表面之间的第二压电片71输出的第二压电信号，并以此信号强度反比例电性导通相应数量的显示灯72，对于较大的果实气囊3充气较少、控制囊7形变较小使得第二压电片71的第二压电信号强度较弱，从而导通数量较多的显示灯72，以此显示当前果实被分类至较大果实一类，从而在采摘果实的过程中对果实大小形成测量效果，便于在采摘时直接对不同大小的果实进行分类从而提高最终的果实收益；

在完成对果实的采摘后，将摘取装置2移动至收集框内，松开控制囊7，控制囊7在自身弹力作用下恢复，从而使其内部形成负压，最终使气囊3内气体回流，打开两个壳体21，释放其内部的果实，完成整个果实采摘操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。