[发明专利]一种香蕉采摘装置及采摘方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业采摘装置和采摘方法，特别涉及一种香蕉采摘装置及采摘方法。

背景技术

香蕉被联合国粮农组织认定为仅次于水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食产物，其交易量为世界水果交易量之首。目前香蕉采摘仍停留于人工作业阶段：对于果串较矮的，需一只手托住果串，另一只手用刀切断果柄；对于果串较高的，则需一人先把树干砍斜，另一人用梯子等物体支撑果串，慢慢降低果串高度，然后再把果柄切断。这种原始的采摘模式，不仅劳动强度大、采摘效率低下，成本高，容易给采摘人员带来伤害，而且极易造成香蕉果实的划伤、挤压与碰撞，造成果质损伤，极大影响其经济效益。

公开号：CN201167486Y专利文献，公开了一种串形水果采摘机械手，该采摘机械手在长期的使用过程中，发明人发现存在以下问题：1、使用时，发现在弹簧作用下要撑开机械手，电机需要有非常大的扭矩才能撑开，基本上一般常用小型直流电机都不能实现；2、长期使用以后，弹簧弹性渐渐不足，导致夹持力不足；3、由于各机构的运转而产生了震动或在其他原因导致的震动，均可能使触碰撑杆动作，导致夹持杆在未到位的情况下提早闭合机械手，影响采摘。出现上述第二种情况时，往往需要更换弹簧；出现第三种情况时，则需要电机反转，使触碰杆触碰到挡板，从而将机械手再次撑开，这样的过程便会出现第一种情况，电机需要非常大的扭矩。为解决上述存在的技术问题，在本发明人的反复研究与多次试验下，才得以解决并做出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夹持力持久、夹紧过程稳定可靠且夹持器复位容易的香蕉采摘装置。

本发明的另一目的在于提供一种香蕉采摘方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种香蕉采摘装置，包括机架、设于机架顶部且用于对果柄进行切断的切割刀具、设于机架前端且对果柄进行夹紧的夹持手，所述夹持手包括夹持杆，夹持杆一端铰接于机架上，另一端设有夹持器，还包括滑块以及驱动组件，所述滑块滑动连接于夹持杆上，所述驱动组件包括带动夹持手张开或夹紧的夹持手张合驱动机构，夹持手张合驱动机构与所述滑块铰接；本发明采用了滑动连接于夹持杆上的滑块来控制夹持手的张合，解决了张开夹持手困难的问题，夹持力持久、夹紧过程稳定可靠，夹持手张合驱动机构与滑块间相铰接，可以使夹持手闭合顺畅、灵敏且提高了工作效率，降低了人员的劳动强度，具有广阔的市场应用与推广前景。

优选的,所述夹持手张合驱动机构输出端与张合控制件连接，张合控制件与所述滑块铰接；可以在只有一个动力源下，同时驱动夹持手同步张合，设计合理，并使夹持手张开和闭合更顺畅、灵敏。

优选的,还包括用于将机架、切割刀具以及夹持手升高或降低的剪叉式升降机构以及行走小车，所述剪叉式升降机构安装于所述行走小车上，行走小车与剪叉式升降机构之间设置有能带动剪叉式升降机构转动的旋转机构；采用剪叉式升降机构，适用于不同高度的采摘，进一步方便了香蕉的采摘，降低工作人员的劳动强度，提高适用性和工作效率；设置行走小车，方便设置于行走小车上的剪叉式升降机构、机架、夹持手以及切割刀具的移动和香蕉的运送，且可以方便地靠近香蕉树进行采摘；旋转机构适应在不同位置和环境下进行采摘，进一步提高适用性和工作效率，当旋转机构选用回转支承时，能够承受轴向方向的大载荷以及较大的倾覆力矩。

优选的,所述行走小车上设有作业时，用于使行走小车处于水平状态的液压支撑脚；可以适应在不平的地形上进行作业。

优选的,所述驱动组件还包括控制切割刀具移动的切割进给驱动机构、控制夹持手移动的夹持手进给驱动机构、用于驱动剪叉式升降机构升降的升降驱动机构、驱动切割刀具转动的切割电机以及驱动旋转机构转动的回转电机。

优选的,还包括控制系统、计量液压泵、两轴倾角传感器以及用于采集所述两轴倾角传感器数据的数据采集器，所述控制系统由主控制器、嵌入式处理器组成，所述主控制器、驱动组件、数据采集器和计量液压泵分别与嵌入式处理器连接，两轴倾角传感器与数据采集器连接，计量液压泵与液压支撑脚连接；控制系统可以对各部件进行有效控制方便用户使用；通过两轴倾角传感器对当前行走小车角度进行测量，测量数据经数据采集器传向控制系统，控制系统计算出各液压支撑脚应补偿位移量，最终控制系统中的主控制器根据补偿位移量控制各液压支撑脚进行伸缩，以保持行走小车升降平台处于水平面上，保证作业的稳定性和安全性，防止倾倒。

优选的,所述夹持手张合驱动机构、切割进给驱动机构、夹持手进给驱动机构以及升降驱动机构为液压缸或丝杠传动机构。