CN109362356B - 一种棚架式栝楼采摘机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种棚架式栝楼采摘机，包括：移动平台、升降装置、和采摘装置，其中：移动平台上嵌设有水槽，水槽与移动平台平面设置有漏水孔，水槽对应移动平台的位置设置采摘筐，采摘筐的底部设置有漏水孔；移动平台的一端固定设置一水箱，输水管道分别连通水箱和水槽，采摘装置的采摘区域对应所述水箱的开口范围。采摘的栝楼落入水箱中，当水箱中的栝楼到达一定数量时控制挡板打开，水箱中的栝楼随着水流进入到采摘筐中。由于采摘筐箱底设置有漏水孔，水直接通过漏水孔漏入到水槽中，水槽中的水通过输水管道再次进入到水箱中。由于水有一定的缓冲作用，因此栝楼从采摘到进入水箱，然后被送入采摘筐的过程中不会受到损伤。

Description

一种棚架式栝楼采摘机

技术领域

本申请涉及栝楼采摘技术领域，具体涉及一种棚架式栝楼采摘机。

背景技术

栝楼，别名瓜蒌、糖瓜蒌，蒌瓜。多年生攀爬草本植物，其果实、果皮、果仁(籽)、根茎均为上好的中药材。具有清热涤痰，宽胸散结，润燥滑肠等功效。

随着近几年的发展，栝楼的种植面积日益增大，又因为栝楼的采摘期比较集中，因此每次采摘量也比较大。传统的栝楼采收时，使用剪刀将果柄一起剪下，置于通风阴凉处晾晒。

但是传统的采摘过程中对栝楼没有任何的保护措施，容易对栝楼造成损伤，导致栝楼外皮损坏，甚至内部的组织破坏洒落。不仅使得栝楼中的药用成分损失，而且在晾晒过程中容易在损伤部位开始发生霉变，使得栝楼腐烂变质。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题提供，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种棚架式栝楼采摘机，包括：移动平台、升降装置、和采摘装置，其中：所述移动平台上嵌设有水槽，所述水槽底部设置有第一斜面，所述水槽与所述移动平台平面设置有漏水孔，水槽对应移动平台的位置设置采摘筐，所述采摘筐的底部设置有漏水孔；所述移动平台的一端固定设置一水箱，所述水箱为上方全开口的水箱，所述水箱设置一挡板，所述挡板设置在所述水箱对应所述水槽的一侧，所述挡板与所述水箱活动连接，所述水箱底部设置有第二斜面，所述第二斜面从所述挡板侧到所述挡板对应的另一侧逐渐变高；所述水箱与所述水槽的外侧设置一输水管道，所述输水管道分别连通所述水箱和所述水槽，所述输水管道之间设置一抽水电机，所述第一斜面从所述输水管道连接所述水槽的第一端到所述第一端对应的第二端逐渐变高；所述采摘装置通过所述升降装置固定设置在所述水箱的外边沿上，所述采摘装置的采摘区域对应所述水箱的开口范围。

采用上述实现方式，采摘的栝楼落入水箱中，当水箱中的栝楼到达一定数量时控制挡板打开，水箱中的栝楼随着水流进入到采摘筐中。由于采摘筐箱底设置有漏水孔，水直接通过漏水孔漏入到水槽中，水槽中的水通过输水管道再次进入到水箱中。由于水有一定的缓冲作用，因此栝楼从采摘到进入水箱，然后被送入采摘筐的过程中不会受到损伤。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述升降装置包括升降平台和升降平台驱动电机，所述升降平台包升降平台下板和机械杆，所述升降平台下板与所述水箱边沿固定连接，所述升降平台驱动电机固定设置在所述升降平台下板的一侧，所述机械杆固定设置在所述升降平台下板的另一侧，所述升降平台驱动电机与所述升降平台电连接。升降平台下板的设置可以使得升降装置固定更加稳固，当对栝楼进行采摘时，可以保证机械杆操作的稳定性。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述采摘装置固定在所述升降平台上，所述采摘装置包括滑块底座和切割装置，所述滑块底座固定设置在所述升降平台上，所述切割装置与所述滑块底座活动连接。滑块底座的设置是为了固定切割装置，切割装置与滑块底座活动连接，保证切割装置可以对栝楼藤进行自由切割。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述升降平台还包括：升降平台上板，所述滑块底座设置在所述升降平台上板上。升降平台上板用于固定滑块底座，以使得切割装置可以更加稳定。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述升降平台还包括液压装置，所述液压装置与所述机械杆活动连接。液压装置带动机械杆上下伸缩运动。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述切割装置包括：滑块、切割装置支撑臂、切割轮和切割轮电机，所述滑块与所述滑块底座活动连接，所述切割装置支撑臂的一端与所述滑块固定连接，所述切割装置支撑臂的另一端与所述切割轮活动连接，所述切割轮电机与所述切割轮电连接。切割装置支撑臂可以使得切割轮在一定作业范围内进行切割作业，切割轮电机为切割轮提供作业时的动力。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述切割装置还包括广角测距摄像头和颜色识别传感器，所述广角测距摄像头和颜色识别传感器均固定在所述切割装置支撑臂靠近所述切割轮的一端。广角测距摄像头和颜色识别传感器为了保证可以精确的采摘栝楼。

结合第一方面，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述移动平台与所述采摘筐之间设置移动滑块，所述移动滑块与所述移动平台的平面滑动连接。移动滑块的设置可以控制在采摘筐内的栝楼装满时，滑动到采摘机的尾端，方便作业人员对采摘后的栝楼进行搬运。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述移动滑块包括：移动滑块底座、突起、扭转弹簧、销轴和摇杆，所述移动滑块底座与所述移动平台的平面滑动连接，所述突起设置在所述移动滑块底座上，所述突起设置有第一轴孔，所述摇杆设置有与所述第一轴孔对应的第二轴孔，所述销轴穿过所述第二轴孔、扭转弹簧和所述第一轴孔与所述摇杆、所述扭转弹簧和所述突起活动连接。移动滑块在推动采摘筐向移动平台末端移动时，由于突起的阻挡，摇杆会保持竖直状态推动采摘筐向后移动。在滑块底座与摇杆之间添加扭转弹簧，移动滑块向初始位置移动时，如果移动滑块碰到阻碍，摇杆会自动受力倾斜，移动滑块移动到指定位置后，摇杆会在扭转弹簧的作用下恢复竖直状态。

结合第一方面或第一方面第一至八种任一可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，还包括：驱动轮、行走电机、总控制器、导向轮、超声波避障传感器和辅助走直装置，所述驱动轮和所述导向轮分别于所述移动平台活动连接，行走电机、总控制器固定设置在所述移动平台的底部，所述行走电机与所述驱动轮电连接，所述超声波避障传感器设置在所述移动平台的前端，所述辅助走直装置设置在所述导向轮与所述移动平台的连接处。

驱动轮由行走电机控制，辅助走直装置主要由译码器构成，导向轮与驱动轮位于移动平台的外侧用于增加受力面积，提高整体***稳定性。行走电机采用12V的蜗轮蜗杆减速直流电机，行走电机为驱动轮提供动力的同时，还为水移动滑块提供动力。

附图说明

下面结合附图对本申请作进一步的说明。

图1为本申请实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机的剖视图；

图3为本申请实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机的侧视图；

图4为本申请实施例提供的一种升降平台的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种切割装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种移动滑块的结构示意图；

图1-6中符号表示为：

1-移动平台，2-升降装置，3-采摘装置，4-水槽，5-采摘筐，6-水箱，7-挡板，8-输水管道，9-抽水电机，10-升降平台，11-升降平台驱动电机，12-升降平台下板，13-机械杆，14-滑块底座，15-切割装置，16-升降平台上板，17-液压装置，18-滑块，19-切割装置支撑臂，20-切割轮，21-切割轮电机，22-广角测距摄像头，23-颜色识别传感器，24-移动滑块，25-移动滑块底座，26-突起，27-扭转弹簧，28-销轴，29-摇杆，30-驱动轮，31-行走电机，32-总控制器，33-导向轮，34-超声波避障传感器，35-辅助走直装置。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本申请实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机立体结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机的剖视图。参见图1和图2所示，所述棚架式栝楼采摘机包括：移动平台1、升降装置2、和采摘装置3。

所述移动平台1上嵌设有水槽4，所述水槽4底部设置有第一斜面，所述水槽4与所述移动平台1平面设置有漏水孔，水槽4对应移动平台1的位置设置采摘筐5，所述采摘筐5的底部设置有漏水孔。所述移动平台1与所述采摘筐5之间设置移动滑块24，所述移动滑块24与所述移动平台1的平面滑动连接。

所述移动平台1的一端固定设置一水箱6，所述水箱6为上方全开口的水箱6，所述水箱6设置一挡板7，所述挡板7设置在所述水箱6对应所述水槽4的一侧，所述挡板7与所述水箱6活动连接，所述水箱6底部设置有第二斜面，所述第二斜面从所述挡板7侧到所述挡板7对应的另一侧逐渐变高。水箱6中斜面的设置使得从水箱6将栝楼送入采摘筐5时有一定的缓冲作用。挡板7的设置具有两方面的作用，控制挡板7关闭时，可以存储栝楼和水，打开时则可以将栝楼送入到采摘筐5中。

所述水箱6与所述水槽4的外侧设置一输水管道8，所述输水管道8分别连通所述水箱6和所述水槽4，所述输水管道8之间设置一抽水电机9，所述第一斜面从所述输水管道8连接所述水槽4的第一端到所述第一端对应的第二端逐渐变高。第一斜面的设置，使得进入到水槽4中的水流向输水管道进水口的位置，有利于水的循环再利用。

采摘的栝楼落入水箱6中，当水箱6中的栝楼到达一定数量时控制挡板7打开，水箱6中的栝楼随着水流进入到采摘筐5中。由于采摘筐5箱底设置有漏水孔，水直接通过漏水孔漏入到水槽4中，水槽4中的水通过输水管道再次进入到水箱6中。整个采摘过程极大的降低了栝楼在采摘与输送过程中受损的可能性，水不但能够起到保护、运输、循环利用的作用，而且在输送过程中能够对瓜蒌表面的虫卵进行冲洗，进一步保护栝楼，而且采用水流运输节省能源，与传送带最大的不同之的在于采用水流输送不但起到保护功能，而且不需要一直保持工作状态，节省能源，绿色，环保。

所述采摘装置3通过所述升降装置2固定设置在所述水箱6的外边沿上，所述采摘装置3的采摘区域对应所述水箱6的开口范围。

所述升降装置2包括升降平台10和升降平台驱动电机11，参见图4，所述升降平台10包升降平台下板12、机械杆13、升降平台上板16和液压装置17，所述升降平台下板12与所述水箱6边沿固定连接，所述升降平台驱动电机11固定设置在所述升降平台下板12的一侧，所述机械杆13固定设置在所述升降平台下板12的另一侧，所述升降平台驱动电机11与所述升降平台10电连接。所述机械杆13分别连接所述升降平台下板12和所述升降平台上板16，所述液压装置17与所述机械杆13活动连接。

所述采摘装置3固定在所述升降平台10上，所述采摘装置3包括滑块底座14和切割装置15，所述滑块底座14固定设置在所述升降平台上板16上，所述切割装置15与所述滑块底座14活动连接。

参见图5，所述切割装置15包括：滑块18、切割装置支撑臂19、切割轮20和切割轮电机21。所述滑块18与所述滑块底座14活动连接，所述切割装置支撑臂19的一端与所述滑块18固定连接，所述切割装置支撑臂19的另一端与所述切割轮20活动连接，所述切割轮电机21与所述切割轮20电连接。所述切割装置15还包括广角测距摄像头22和颜色识别传感器23，所述广角测距摄像头22和颜色识别传感器23均固定在所述切割装置支撑臂19靠近所述切割轮20的一端。切割装置15上配置的广角测距摄像头22防止升降平台在上升过程中碰触瓜蒌，防止损伤栝楼，颜色识别传感器23是用来确定需要采摘的栝楼，广角测距摄像头22同时确定切割点，栝楼被高速旋转的切割轮20采摘而下。

参见图6，所述移动滑块24包括：移动滑块底座25、突起26、扭转弹簧27、销轴28和摇杆29，所述移动滑块底座25与所述移动平台1的平面滑动连接，所述突起26设置在所述移动滑块底座25上，所述突起26设置有第一轴孔，所述摇杆29设置有与所述第一轴孔对应的第二轴孔，所述销轴28穿过所述第二轴孔、扭转弹簧27和所述第一轴孔与所述摇杆29、所述扭转弹簧27和所述突起26活动连接。移动滑块24在推动采摘筐5向移动平台1末端移动时，由于突起26的阻挡，摇杆29会保持竖直状态推动采摘筐5向后移动。在滑块底座14与摇杆29之间添加扭转弹簧27，移动滑块24向初始位置移动时，如果移动滑块24碰到阻碍，摇杆29会自动受力倾斜，移动滑块24移动到指定位置后，摇杆29会在扭转弹簧27的作用下恢复竖直状态。

进一步如图1和图3，本实施例提供的采摘机还包括驱动轮30、行走电机31、总控制器32、导向轮33、超声波避障传感器34和辅助走直装置35。所述驱动轮30和所述导向轮33分别于所述移动平台1活动连接，行走电机31、总控制器32固定设置在所述移动平台1的底部，所述行走电机31与所述驱动轮30电连接，所述超声波避障传感器34设置在所述移动平台1的前端，所述辅助走直装置35设置在所述导向轮33与所述移动平台1的连接处。

由上述实施例可知，本实施例提供的一种棚架式栝楼采摘机，包括：移动平台1、升降装置2、和采摘装置3，其中：所述移动平台1上嵌设有水槽4，所述水槽4底部设置有第一斜面，所述水槽4与所述移动平台1平面设置有漏水孔，水槽4对应移动平台1的位置设置采摘筐5，所述采摘筐5的底部设置有漏水孔；所述移动平台1的一端固定设置一水箱6，所述水箱6为上方全开口的水箱，所述水箱6设置一挡板7，所述挡板7设置在所述水箱6对应所述水槽4的一侧，所述挡板7与所述水箱6活动连接，所述水箱6底部设置有第二斜面，所述第二斜面从所述挡板7侧到所述挡板对应的另一侧逐渐变高；所述水箱6与所述水槽4的外侧设置一输水管道8，所述输水管道8分别连通所述水箱和所述水槽，所述第一斜面从所述输水管道8连接所述水槽的第一端到所述第一端对应的第二端逐渐变高；所述采摘装置3通过所述升降装置2固定设置在所述水箱6的外边沿上，所述采摘装置3的采摘区域对应所述水箱6的开口范围。采摘的栝楼落入水箱6中，当水箱6中的栝楼到达一定数量时控制挡板7打开，水箱6中的栝楼随着水流进入到采摘筐5中。由于采摘筐5箱底设置有漏水孔，水直接通过漏水孔漏入到水槽4中，水槽4中的水通过输水管道8再次进入到水箱6中。由于水有一定的缓冲作用，因此栝楼从采摘进入到水6箱，然后被送入采摘筐5的过程中不会受到损伤。

本申请还提供一种棚架式栝楼采摘机的控制方法，具体如下：

S100，行走电机31驱动移动平台1大致移动到需要采摘的位置，颜色识别传感器23进行识别，总控制器32确定需要采摘的栝楼，之后液压装置17驱动升降平台10上升或者下降到指定位置；

S200，升降平台10在上升过程中，广角测距摄像头22检测切割轮20的正上方，如果检测到有栝楼阻挡，总控制器32传出命令，液压装置17停止工作，进而切割装置15的滑块18横向移动，躲避栝楼，升降平台10继续上升，广角测距摄像头22继续检测，如果继续检测到有栝楼阻挡，继续重复上述工艺，若没有瓜蒌阻挡，升降平台10上升到指定位置。总控制器32命令切割装置15的滑块18横向移动，使得切割轮20、采摘机前进方向、需要采摘的栝楼处于同一条直线。

S300，广角测距摄像头22对需要采摘的栝楼进行扫描，总控制器32确定采摘点，总控制器32对行走电机31发出命令，驱动移动平台1开始向前移动，同时会对辅助走直装置35发送命令辅助采摘机按照规定路线行驶，切割轮20的电机接到的总控制器32命令之后开始高速旋转，将栝楼采摘而下；

S400，水箱6中的栝楼达到指定数量后，挡板7会自动下放，栝楼与水在斜坡与重力作用下同时流下，当水箱中清空之后，挡板7立即闭合，栝楼会存储在水槽4上方的采摘筐5中，水在重力与斜坡作用下流向水槽4底部，同时总控制器32对抽水电机9发出命令，抽水电机9将水槽4中的水输送回水箱6中，当水槽4中的水全部被输送到水箱6中，抽水电机9停止工作，当采摘筐5中的栝楼达到指定数量后，移动平台1内侧的移动滑块24带动采摘筐5向移动平台1末端移动，当采摘筐5到达移动平台1末端，作业人员将其搬走，并从移动平台1前端选择一个空置的采摘筐5放置在水槽4正上方，用来装载接下来采摘的栝楼。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种棚架式栝楼采摘机，其特征在于，包括：移动平台（1）、升降装置（2）、和采摘装置（3），其中：

所述移动平台（1）上嵌设有水槽（4），所述水槽（4）底部设置有第一斜面，所述水槽（4）与所述移动平台（1）平面设置有漏水孔，水槽（4）对应移动平台（1）的位置设置采摘筐（5），所述采摘筐（5）的底部设置有漏水孔；

所述移动平台（1）的一端固定设置一水箱（6），所述水箱（6）为上方全开口的水箱（6），所述水箱（6）设置一挡板（7），所述挡板（7）设置在所述水箱（6）对应所述水槽（4）的一侧，所述挡板（7）与所述水箱（6）活动连接，所述水箱（6）底部设置有第二斜面，所述第二斜面从所述挡板（7）侧到所述挡板（7）对应的另一侧逐渐变高；

所述水箱（6）与所述水槽（4）的外侧设置一输水管道（8），所述输水管道（8）分别连通所述水箱（6）和所述水槽（4），所述输水管道（8）之间设置一抽水电机（9），所述第一斜面从所述输水管道（8）连接所述水槽（4）的第一端到所述第一端对应的第二端逐渐变高；

所述采摘装置（3）通过所述升降装置（2）固定设置在所述水箱（6）的外边沿上，所述采摘装置（3）的采摘区域对应所述水箱（6）的开口范围；

所述升降装置（2）包括升降平台（10）和升降平台驱动电机（11），所述升降平台（10）包升降平台下板（12）和机械杆（13），所述升降平台下板（12）与所述水箱（6）边沿固定连接，所述升降平台驱动电机（11）固定设置在所述升降平台下板（12）的一侧，所述机械杆（13）固定设置在所述升降平台下板（12）的另一侧，所述升降平台驱动电机（11）与所述升降平台（10）电连接；

所述采摘装置（3）固定在所述升降平台（10）上，所述采摘装置（3）包括滑块底座（14）和切割装置（15），所述滑块底座（14）固定设置在所述升降平台（10）上，所述切割装置（15）与所述滑块底座（14）活动连接；

所述切割装置（15）包括：滑块（18）、切割装置支撑臂（19）、切割轮（20）和切割轮电机（21），所述滑块（18）与所述滑块底座（14）活动连接，所述切割装置支撑臂（19）的一端与所述滑块（18）固定连接，所述切割装置支撑臂（19）的另一端与所述切割轮（20）活动连接，所述切割轮电机（21）与所述切割轮（20）电连接；

所述移动平台（1）与所述采摘筐（5）之间设置移动滑块（24），所述移动滑块（24）与所述移动平台（1）的平面滑动连接；

所述移动滑块（24）包括：移动滑块底座（25）、突起（26）、扭转弹簧（27）、销轴（28）和摇杆（29），所述移动滑块底座（25）与所述移动平台（1）的平面滑动连接，所述突起（26）设置在所述移动滑块底座（25）上，所述突起（26）设置有第一轴孔，所述摇杆（29）设置有与所述第一轴孔对应的第二轴孔，所述销轴（28）穿过所述第二轴孔、扭转弹簧（27）和所述第一轴孔与所述摇杆（29）、所述扭转弹簧（27）和所述突起（26）活动连接。

2.根据权利要求1所述的棚架式栝楼采摘机，其特征在于，所述升降平台（10）还包括：升降平台上板（16），所述滑块底座（14）设置在所述升降平台上板（16）上。

3.根据权利要求2所述的棚架式栝楼采摘机，其特征在于，所述升降平台（10）还包括液压装置（17），所述液压装置（17）与所述机械杆（13）活动连接。

4.根据权利要求1所述的棚架式栝楼采摘机，其特征在于，所述切割装置（15）还包括广角测距摄像头（22）和颜色识别传感器（23），所述广角测距摄像头（22）和颜色识别传感器（23）均固定在所述切割装置支撑臂（19）靠近所述切割轮（20）的一端。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的棚架式栝楼采摘机，其特征在于，还包括：驱动轮（30）、行走电机（31）、总控制器（32）、导向轮（33）、超声波避障传感器（34）和辅助走直装置（35），所述驱动轮（30）和所述导向轮（33）分别于所述移动平台（1）活动连接，行走电机（31）、总控制器（32）固定设置在所述移动平台（1）的底部，所述行走电机（31）与所述驱动轮（30）电连接，所述超声波避障传感器（34）设置在所述移动平台（1）的前端，所述辅助走直装置（35）设置在所述导向轮（33）与所述移动平台（1）的连接处。