本發(fā)明涉及一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

柿子是一種果肉多漿果，成熟的柿子外表皮軟，碰傷和摔傷后漿液外流，表面氧化變黑，采摘時盡量避免損傷外表皮，國內(nèi)外的柿子采摘由多種方式，第一種方式是人工用手直接抓取柿子，柿子與果柄分離，采摘效率低，勞動強(qiáng)度大，第二種方式是鉤刀式，對準(zhǔn)柿子用鉤刀直接抓取柿子采摘，第三種方式是梳齒式，采摘時柿子位于采摘梳的兩梳齒之間，采摘梳的梳齒與柿子表皮接觸，梳齒與柿子表面產(chǎn)生相互擠壓力，梳齒轉(zhuǎn)動過程中易損傷扎傷柿子的表皮，損傷的柿子表面氧化變黑，影響采摘質(zhì)量和柿子的商品品質(zhì)，第四種方式是搖震式，通過偏心四桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動，強(qiáng)行使柿子脫落，是一種破壞性的采摘，在下落過程中，產(chǎn)生加速度，落地時相互碰撞，損傷外表皮，對柿子樹損傷嚴(yán)重，影響數(shù)木下一年的生長和產(chǎn)量，第五種方式是夾持式，夾子接觸柿子的表皮，產(chǎn)生夾持力，出現(xiàn)滑移，夾持力過大，柿子變形，表皮破裂，夾持部位至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，適合于漿果采摘，包括手柄、支撐桿、彈簧、采摘器和收集袋，手柄上設(shè)有彈簧、支撐桿和采摘器，支撐桿與手柄鉸接，切刀尖端呈內(nèi)凹的弧形刀，切刀在柿子枝條的外表面運動，切斷柿子的果柄和枝條上針刺，切刀的切割角度通過螺栓調(diào)整，柿子的枝條直徑變化時，通過滾輪壓縮彈簧，進(jìn)而帶動切刀沿柿子枝條表面的直線平行方向運動，但切刀的切割角度不變，只能通過切刀的刀刃將柿子的果柄切斷，對柿子果的表面無擠壓作用力。

其技術(shù)方案為：一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，包括手柄、支撐桿、彈簧、采摘器和收集袋，在手柄上固定安裝彈簧、支撐桿和采摘器，支撐桿安裝在手柄上，且與手柄鉸接，采摘器由滾輪、伸縮桿、彈簧、切刀和收集袋組成，彈簧為壓簧，伸縮桿一端與滾輪聯(lián)接，另一端貫穿彈簧和手柄上設(shè)置的通孔并與手柄聯(lián)接，切刀通過螺栓與伸縮桿聯(lián)接，三角狀切刀的刀尖呈u形狀，松開螺栓，轉(zhuǎn)動切刀，使切刀與柿子枝條的外表面呈0～30°的夾角，在滾輪的外圓面上設(shè)有u形的凹槽，收集袋一端固定在支撐桿上，另一端固定在三角狀切刀的呈u形狀端，收集袋內(nèi)壁上設(shè)有柔性材料，田間作業(yè)時，一只手握住要采摘的柿子枝條，另一只手對采摘器的手柄施加壓力，手柄克服彈簧的壓力繞支撐桿上的鉸接點轉(zhuǎn)動，帶動滾輪和切刀張開，將滾輪置于柿子的枝條上，柿子枝條的部分嵌入滾輪的凹槽內(nèi)，滾輪在柿子枝條上滾動，當(dāng)柿子的枝條直徑變化時，枝條對滾輪施加作用力，彈簧發(fā)生伸縮，進(jìn)而帶動切刀運動，切刀的采摘角度不變，與柿子非接觸，只與柿子的果柄和柿子枝條表面接觸，解除對手柄的施加壓力，彈簧的作用力將滾輪固定在柿子枝條上，對手柄施加前進(jìn)方向的力，滾輪在柿子枝條上轉(zhuǎn)動，帶動切刀運動，切刀將柿子的果柄切斷，同時，柿子落入收集袋中回收，經(jīng)過風(fēng)力清選將雜質(zhì)去掉。

所述的一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，滾輪和切刀成對設(shè)置，滾輪可錯位設(shè)置，不在同一條鉛垂線上排列。

專利20122098881、2013105469618、2015104799380，鉤刀式和刮采環(huán)式都屬于梳齒式，采摘時柿子位于采摘梳的兩梳齒之間，采摘梳的梳齒與柿子表皮接觸，梳齒與柿子表面產(chǎn)生相互擠壓力，梳齒轉(zhuǎn)動過程中易損傷扎傷柿子的表皮，損傷的柿子表面氧化變黑，影響采摘質(zhì)量和柿子的商品品質(zhì)，其次，柿子果柄粗，纖維多、韌性大，柿子果柄從柿子上脫落過程中，會對柿子產(chǎn)生撕拉力，導(dǎo)致柿子與柿子果柄連接處的果肉脫落，柿子果實中養(yǎng)分流失，果肉收縮，失去光澤，重量減輕，最理想的采摘是果柄部分留在柿子的果實上，而一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，能夠?qū)崿F(xiàn)變徑采摘，切刀在柿子枝條的外表面運動，切斷柿子的果柄，果柄絕大部分留在果實上，柿子果實不與切刀接觸，兩者之間無相對運動，對柿子表面無損傷，且果柄部分留在柿子上，現(xiàn)有的采摘技術(shù)無法實現(xiàn)，柿子的枝條直徑變化時，通過滾輪壓縮彈簧，進(jìn)而帶動切刀沿柿子枝條表面的直線平行方向運動，但切刀的切割角度不變，只能通過切刀的尖端的刀刃將柿子的果柄切斷，對柿子果的表面無擠壓作用力，在柿子枝條上的一種滾動非接觸式采摘，結(jié)構(gòu)不同，原理上不同，滾輪和切刀也可采用單個設(shè)置，也可以兩個組合在一起使用，靈活方便，另外，機(jī)械采摘精確定位難度較大，人工采摘效率低，本申請采摘刀沿枝條表面平行運動，將果柄切斷，滾輪在枝條上運動，實現(xiàn)變徑采摘，其它形式的柔性采摘、夾持采摘，均對柿子的表面施加擠壓力，產(chǎn)生相對運動，只能在一個平面上采摘，夾持式采摘，用手高舉采摘桿，桿的重心位于中上部，手長時間高舉采摘桿產(chǎn)生抖動，視線出現(xiàn)偏差，定位不準(zhǔn)確，采摘效率低，柿子在枝條生長角度各不相同，通過旋轉(zhuǎn)夾持，動態(tài)的旋轉(zhuǎn)指去夾持靜態(tài)且角度不同和不同形狀的的柿子，難以順利夾持，手舉式電動剪刀，使柿子果柄位于兩個剪刀之間，柿子的果實叢生，每一個生長的角度不同，每次只能剪切一個，存在精準(zhǔn)定位技術(shù)問題，勞動強(qiáng)度大，搖震式，通過偏心四桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動與果實剛性連接，強(qiáng)行使柿子脫落，震動敲擊式，是一種破壞性的采摘，對柿子樹損傷嚴(yán)重，影響數(shù)木下一年的生長和產(chǎn)量，偏心塊搖震采摘，是震動敲擊式的一種變形，而本申請在向前運動的同時，滾輪也同時能實現(xiàn)在枝條上旋轉(zhuǎn)，所有的柿子都生長在枝條上，不管是側(cè)枝還是側(cè)枝上的，由果柄與枝條聯(lián)接，實現(xiàn)360度切刀的旋轉(zhuǎn)采摘，由于柿子在枝條的生長角度不一致，機(jī)器人的手指在采摘方面無論如何也代替不了人，機(jī)器人的手指是由金屬材料制成的多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，沒有形象思維，只是執(zhí)行機(jī)械動作，而果實的采摘沒有規(guī)律的，不可能沿規(guī)定的程序執(zhí)行，而人是有思維和感知的動物，柿子的生長年限不同，其果柄的抗拉強(qiáng)度不相同，機(jī)器人采摘無法辨別柿子樹生長年齡，柿子的生長位置，機(jī)器手與柿子總會表面接觸，產(chǎn)生夾持力，夾持部位不同，出現(xiàn)滑移，夾持不緊，這一點不容置疑，人工采摘可以用剪刀剪斷柿子的果柄，不直接與柿子果實的表面接觸，采摘效率低，單個采摘，柿子在枝條上的生長沒有規(guī)律可循，不可能生長同一個平面上，高低錯落不一，柿子在枝條上的生長位置不同，機(jī)械采摘只能沿同一個平面采摘，機(jī)器人目前做不到，而本申請恰恰利用這一點，通過滾輪在枝條滾動，直接剪斷果柄，非接觸機(jī)械手一次實現(xiàn)多個果穗的采摘，即兩個以上的果穗采摘，對稱的切刀，切刀與柿子果實表面無接觸，滾輪具有浮動仿形功能，變徑采摘，克服了對柿子的擠壓現(xiàn)象，機(jī)器人目前做不到，現(xiàn)有的技術(shù)方案與本申請的技術(shù)方案原理上、結(jié)構(gòu)上不同。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點。

1、體積小、重量輕，既適應(yīng)于主干采摘，也適應(yīng)于側(cè)枝側(cè)枝，操作方便。

2、采摘速度快，效率高，切刀沿柿子枝條的表面運動，切斷柿子的果柄，切刀尖端呈u形狀，滾輪具有浮動仿形功能，實現(xiàn)變徑運動，切刀傾斜設(shè)置，切刀切斷柿子的果柄，對柿子果不產(chǎn)生擠壓作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的采摘器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中圖中1、手柄2、柿子枝條3、支撐桿4、伸縮桿5、彈簧6、滾輪7、切刀8、螺栓。

具體實施方式

實施例1。

一種滾輪人工助力非接觸式機(jī)械手柿子采摘器，包括手柄1、支撐桿3、彈簧5、采摘器和收集袋，在手柄1上固定安裝彈簧5、支撐桿3和采摘器，支撐桿3安裝在手柄1上，且與手柄1鉸接，采摘器由滾輪6、伸縮桿4、彈簧5和切刀7和收集袋組成，彈簧5為壓簧，伸縮桿4一端與滾輪6聯(lián)接，另一端貫穿彈簧5和手柄1上設(shè)置的通孔并與手柄1聯(lián)接，切刀7通過螺栓8與伸縮桿4聯(lián)接，切刀7的刀尖呈u形狀，松開螺栓8，轉(zhuǎn)動切刀7，使切刀7與柿子枝條2的外表面呈5°的夾角，在滾輪6的外圓面上設(shè)有u形的凹槽，收集袋呈長條形，收集袋一端固定在支撐桿上，另一端固定在三角狀切刀的呈u形狀端，收集袋內(nèi)壁上設(shè)有柔性材料，田間作業(yè)時，一只手握住要采摘的柿子枝條2，另一只手對采摘器的手柄1施加壓力，手柄1克服彈簧5的壓力繞支撐桿3上的鉸接點轉(zhuǎn)動，帶動滾輪6和切刀7張開，將滾輪6置于柿子的枝條上，柿子枝條2的部分嵌入滾輪6的凹槽內(nèi)，滾輪6在柿子枝條2上滾動，當(dāng)柿子的枝條直徑變化時，對滾輪6施加作用力，滾輪6具有浮動仿形功能，壓縮彈簧5，進(jìn)而帶動切刀7運動，切刀7的采摘角度不變，滾輪6和切刀7成對設(shè)置，解除對手柄1的施加壓力，彈簧5的作用力將滾輪6固定在柿子枝條2上，對手柄1施加前進(jìn)方向的力，滾輪6在柿子枝條2上轉(zhuǎn)動，帶動切刀7運動，切刀7將柿子的果柄切斷，同時，切刀7將柿子枝條上的切斷，柿子落入收集袋中，一個柿子枝條采摘完成后，對手柄1施加壓力，手柄1克服彈簧5的壓力繞支撐桿3上的鉸接點轉(zhuǎn)動，帶動滾輪6和切刀7張開，將柿子采摘器從采摘完成的枝條拿走，重復(fù)上述工作過程，依次對其它柿子枝條2的采摘。