[实用新型]一种柔性授粉机械手

说明书

技术领域

本实用新型属于农业授粉机械，具体涉及一种柔性授粉机械手。

背景技术

农作物的授粉是提高其产量的重要因素。目前在国内外，农田现场授粉作业主要还是以人工以及昆虫采蜜两种方式为主。

昆虫授粉是以蜜蜂等昆虫具有的食用花粉或采集花粉酿蜜的生活特性，将花粉附着在昆虫上进行传播。该传播方法由于现在自然环境恶化，有益昆虫数量快速下降，以及昆虫采蜜喜好花蜜多、花株体积大的植物，而农业作物的花显然不具备这个特点，因此不是昆虫的主要采蜜目标，而达不到农业作物授粉的理想效果。

人工授粉方式是利用人工直接用软毛笔提取或人力摇晃植株的模式，将植物花粉摇出或取出，使花粉扩散范围加大，提高花粉授粉率。这种人工授粉的方式工作劳动强度大、效率低、成本极高、不适合开展大规模生产。

此外，根据人工授粉原理，本领域公开了一些有关授粉机械手的设备，利用一根空心钢管，通以高速气流，吹向植物花朵，来获得花粉，由于植物花株朝向不一，这种单一喷吹授粉的效果有限，这类授粉机械至今未获得很好推广。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有农业作物授粉存在的上述缺陷，提供一种柔性授粉机械手，可从事多种植物的授粉工作，大大提高作物的授粉成功率，提高作物产量。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种柔性授粉机械手，包括升降驱动部件、升降支架以及若干滚筒，所述升降驱动部件固定设置在可移动的机械设备本体上，所述升降支架与升降驱动部件的升降端连接，所述滚筒布置在升降支架上形成滚筒阵列，所述滚筒以滚筒轴线为中心转动装配，所述滚筒内部连接高压气体，并在滚筒的外表面设有若干喷射高速气流的出气孔。

进一步的，所述升降支架包括升降连杆、支架立柱、支架横杆以及若干空心轴，所述升降立柱与升降横杆组成升降支架的固定框架，并通过升降连杆连接至升降驱动部件，若干所述空心轴平行布置并通过升降横杆一体连接；所述滚筒通过轴承转动套装在空心轴上，所述空心轴内部与产生高压气体的鼓风机连接，并在空心轴上设有连通滚筒内部的进气孔。

进一步的，所述空心轴布置在同一水平面内，所有空心轴的同侧一端封闭，另一端通过进气支管并联，所述进气支管通过气管与鼓风机连接，所述鼓风机固定设置在可移动的机械设备本体上。

进一步的，所述进气孔的气流喷射方向与空心轴的轴线呈空间交错设置。

优选的，所述滚筒的直径为20mm-40mm，相邻滚筒之间的间距为10cm-15cm。

优选的，所述出气孔沿滚筒的周向均匀布置。

进一步的，所述升降支架上固定设有滑块，所述滑块与可移动的机械设备本体竖向设置的滑轨之间滑动装配，实现授粉机械手的升降导向。

优选的，所述升降驱动部件为竖直设置的液压缸或电动推杆。

在本实用新型中，所述滚筒为柔性滚筒，采用碳素纤维、塑料或PVC材质的管材制作。

本实用新型中的滚筒通过轴承转动安装，在外力的轻微作用下以及鼓风机的风力作用下可以被动旋转，当授粉机械设备在田间作业时，滚筒阵列可以随机械本身运动，当对农业作物的花株直径较小、花朵附着性较好的作物，比如水稻、小麦等，滚筒高度可以下降至植株高度的2/3，保证滚筒阵列扫过植株，可以使植株做波浪状起伏运动，由于植物主干也有弹性，植株反弹时也会多次撞击滚筒，这种摇晃及撞击运动可将植株花粉击出，扩散到空中。为了保证花粉震出后，能迅速地扩散，滚筒上还均布有细小的出气孔，从中喷出快速旋转气流，可以花粉吹向四周，大大提高植物的授粉效果。另外由于滚筒为柔性材质的滚筒，不会伤害植物花株，不会造成其他授粉机械手存在撞击植株时带落大量花朵，造成大面积损伤的不良后果。对于花径较大、花朵易掉落的作物，授粉手臂可以只使用气流授粉模式，只要将滚筒阵列高度调整到植株顶端，加大鼓风机吹出的风速及风力，由于滚筒在强风带动下可以自旋，就可以产生强烈的旋转风，相对于自然风授粉，该旋转风能获得比自然风更好的授粉效果。

鼓风机转速可调，可以控制吹出的风速，针对不同物种及作业模式，可以采用合适的风力授粉，气管则可以将鼓风机产生的高速气流通入滚筒内部形成高压气体，再从均布出气孔的滚筒中喷出，扩大授粉面积。

本实用新型结合了人工及机械授粉的优点，利用柔性结构的滚筒，在不损害植株的基础上，模拟人手摇晃及轻微撞击植株，并辅以多方向高速旋转气流吹向植物花株，将花朵中花粉吹向四周，提高植物授粉几率，达到增产的目的。