CN108476741B - 一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法 - Google Patents

一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法，所述机械装置包括控制模块、采摘小车和遥控装置；所述采摘小车包括行走底盘和设于行走底盘处的分果盘、升降台和机械手；所述升降台支撑机械手并调节其高度；所述分果盘处均匀设有多个水果入口；所述机械手的一端固定于升降台处，另一端可伸缩地位于分果盘上方且该端设有剪切机构；采摘水果时，机械手与行走底盘、升降台配合，使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方，当剪切机构按照遥控装置的遥控指令剪下水果后，被剪下的水果落入分果盘的水果入口；本发明能以手机进行遥控，适合在多种农场地形使用。

Description

一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，尤其是一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法。
背景技术
我国作为世界第一大水果生产国，也作为世界第一大水果消费国。但是我国的水果采摘作业机械化程度很低，为了更好的提高工作效率，降低农民的劳动成本，因此水果采摘作业对辅助人工采摘多种水果的小型机械装置有着广泛的需求。这种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置有他自身独特之处：它们一般都是在室外工作，作业环境比较差，但是在精度方面却没有工业机器人那样高的要求；这类机械装置的操作者并不是专门的技术人员，而是普普通通的农民，所以不能有太复杂的技术，而且也不能有太高的价格。辅助人工采摘多种水果的小型机械装置的研究现状随着人口老龄化的加剧以及工业的迅速发展，我国在农业方面的劳动力资源逐渐减少，因此对于辅助人工采摘多种水果的小型机械装置的发展很有必要。
发明内容
本发明提出一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置及其使用方法，能以手机进行遥控，适合在多种农场地形使用。
本发明采用以下技术方案。
一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，所述机械装置包括控制模块、采摘小车和遥控装置；所述采摘小车包括行走底盘和设于行走底盘处的分果盘、升降台和机械手；所述升降台支撑机械手并调节其高度；所述分果盘处均匀设有多个水果入口；所述机械手的一端固定于升降台处，另一端可伸缩地位于分果盘上方且该端设有剪切机构；采摘水果时，机械手与行走底盘、升降台配合，使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方，当剪切机构按照遥控装置的遥控指令剪下水果后，被剪下的水果落入分果盘的水果入口。
所述分果盘水平设于采摘小车处；当被剪下的水果落入分果盘的水果入口后，所述分果盘旋转直至盘面上的下一个水果入口到达剪切机构下方。
所述水果入口处设有水果包装袋；所述分果盘与输送管道相邻；当被剪下的水果落入水果入口的水果包装袋后，分果盘旋转使存有水果的水果包装袋到达输送管道处并送至水果收集箱。
所述机械手处设有陀螺仪以测量机械手的姿态；当采摘水果时，升降台把机械手抬升至水果采摘高度，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位，机械手从控制模块处获取机械手所在高度，机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方。
所述行走底盘为履带式行走底盘。
所述遥控装置为装有采摘小车遥控APP的手机。
所述手机以蓝牙通讯方式对采摘小车发送遥控指令。
所述分果盘水平置于一大型从动齿轮处，采摘小车在分果盘旁设有主动齿轮与分果盘的从动齿轮啮合以驱动分果盘水平转动。
一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置使用方法，所述的机械装置的使用方法依次包括以下步骤；
A1、以遥控装置控制采摘小车行进至待采摘水果的下方；
A2、以遥控装置控制升降台把机械手升至待采摘水果上方，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位；
A3、机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方；
A4、以遥控装置控制机械手的剪切机构，把水果剪下并落入剪切机构正下方的分果盘水果入口，落入分果盘水果入口的水果直接进入水果入口处的包装袋；
A5、以遥控装置控制分果盘转动，把下一个水果入口转至剪切机构正下方，同时把存有水果的水果入口旋转至输送管道处，然后存有水果的包装袋从水果入口处分离并经输送管道送至水果收集箱。
本发明的优越性在于：本产品设计，适用于普遍的农场及果园。一方面，它完全是机器采摘，人们只要玩一玩手机，就能实现水果的采摘；另一方面，现如今的水果采摘机械装置，采摘跟包装都是分隔开的，不会同时完成，本产品恰好弥补了这个缺陷，利用转盘的转动，将包装袋转入管道出口处，每采摘完一个水果，掉入包装袋内，完成水果的采摘，转盘上有6个安装包装袋的孔，因此可以大大提高包装的效率。
由于本发明可以使剪切机构动态地位于分果盘水果入口正上方，因此可以充分地适应不同农场的不同地形，即使机械手在升降动作中使得剪切机构偏离，或是因地形倾斜度大而使剪切机构偏离水果入口，本发明所述装置也能自适应地调整，使机械手的剪切机构回复至水果入口正上方。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的采摘小车的示意图；
附图2是本发明的另一示意图；
图中：1-主动齿轮；2-从动齿轮；3-水果收集箱；4-剪切机构；5-升降台；6-行走底盘；
100-水果；101-分果盘；102-水果入口；103-机械手；104-输送管道；105-水果包装袋。
具体实施方式
如图1、2所示，一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，所述机械装置包括控制模块、采摘小车和遥控装置；所述采摘小车包括行走底盘6和设于行走底盘6处的分果盘101、升降台5和机械手103；所述升降台5支撑机械手103并调节其高度；所述分果盘101处均匀设有多个水果入口102；所述机械手103的一端固定于升降台处，另一端可伸缩地位于分果盘上方且该端设有剪切机构4；采摘水果时，机械手103与行走底盘6、升降台5配合，使剪切机构4位于分果盘101水果入口102的正上方，当剪切机构4按照遥控装置的遥控指令剪下水果100后，被剪下的水果100落入分果盘101的水果入口102。
所述分果盘水平设于采摘小车处；当被剪下的水果落入分果盘的水果入口后，所述分果盘旋转直至盘面上的下一个水果入口到达剪切机构下方。
所述水果入口处设有水果包装袋；所述分果盘与输送管道相邻；当被剪下的水果落入水果入口的水果包装袋后，分果盘旋转使存有水果100的水果包装袋105到达输送管道104处并送至水果收集箱3。
所述机械手处设有陀螺仪以测量机械手的姿态；当采摘水果时，升降台把机械手抬升至水果采摘高度，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位，机械手从控制模块处获取机械手所在高度，机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方。
所述行走底盘为履带式行走底盘。
所述遥控装置为装有采摘小车遥控APP的手机。
所述手机以蓝牙通讯方式对采摘小车发送遥控指令。
所述分果盘101水平置于一大型从动齿轮2处，采摘小车在分果盘旁设有主动齿轮1与分果盘的从动齿轮2啮合以驱动分果盘101水平转动。
一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置使用方法，所述的机械装置的使用方法依次包括以下步骤；
A1、以遥控装置控制采摘小车行进至待采摘水果的下方；
A2、以遥控装置控制升降台把机械手升至待采摘水果上方，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位；
A3、机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方；
A4、以遥控装置控制机械手的剪切机构，把水果剪下并落入剪切机构正下方的分果盘水果入口，落入分果盘水果入口的水果直接进入水果入口处的包装袋；
A5、以遥控装置控制分果盘转动，把下一个水果入口转至剪切机构正下方，同时把存有水果的水果入口旋转至输送管道处，然后存有水果的包装袋从水果入口处分离并经输送管道送至水果收集箱。
本例中，分果盘水果入口处以机械夹固定水果包装袋，当容纳有水果的水果包装袋被分果盘转至输送管道入口处时，机械夹释放水果包装袋，使容纳有水果的水果包装袋进入输送管道并被送至水果收集箱内。

Claims (5)

1.一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，其特征在于：所述机械装置包括控制模块、采摘小车和遥控装置；所述采摘小车包括行走底盘和设于行走底盘处的分果盘、升降台和机械手；所述升降台支撑机械手并调节其高度；所述分果盘处均匀设有多个水果入口；所述机械手的一端固定于升降台处，另一端可伸缩地位于分果盘上方且该端设有剪切机构；采摘水果时，机械手与行走底盘、升降台配合，使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方，当剪切机构按照遥控装置的遥控指令剪下水果后，被剪下的水果落入分果盘的水果入口；
所述分果盘水平设于采摘小车处；当被剪下的水果落入分果盘的水果入口后，所述分果盘旋转直至盘面上的下一个水果入口到达剪切机构下方；
所述水果入口处设有水果包装袋；所述分果盘与输送管道相邻；当被剪下的水果落入水果入口的水果包装袋后，分果盘旋转使存有水果的水果包装袋到达输送管道处并送至水果收集箱；
辅助人工采摘多种水果的小型机械装置使用方法，以上所述的机械装置的使用方法依次包括以下步骤；
A1、以遥控装置控制采摘小车行进至待采摘水果的下方；
A2、以遥控装置控制升降台把机械手升至待采摘水果上方，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位；
A3、机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方；
A4、以遥控装置控制机械手的剪切机构，把水果剪下并落入剪切机构正下方的分果盘水果入口，落入分果盘水果入口的水果直接进入水果入口处的包装袋；
A5、以遥控装置控制分果盘转动，把下一个水果入口转至剪切机构正下方，同时把存有水果的水果入口旋转至输送管道处，然后存有水果的包装袋从水果入口处分离并经输送管道送至水果收集箱；
所述机械手处设有陀螺仪以测量机械手的姿态；当采摘水果时，升降台把机械手抬升至水果采摘高度，机械手伸出直至剪切机构到达水果采摘作业位，机械手从控制模块处获取机械手所在高度，机械手根据机械手的当前高度和倾斜度，通过控制模块微调采摘小车行走底盘和剪切机构位置以使剪切机构位于分果盘水果入口的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，其特征在于：所述行走底盘为履带式行走底盘。
3.根据权利要求1所述的一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，其特征在于：所述遥控装置为装有采摘小车遥控APP的手机。
4.根据权利要求3所述的一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，其特征在于：所述手机以蓝牙通讯方式对采摘小车发送遥控指令。
5.根据权利要求1所述的一种辅助人工采摘多种水果的小型机械装置，其特征在于：所述分果盘水平置于一大型从动齿轮处，采摘小车在分果盘旁设有主动齿轮与分果盘的从动齿轮啮合以驱动分果盘水平转动。
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