[发明专利]一种飞行式核桃采摘装置

说明书

本发明公开了一种飞行式核桃采摘装置，包括飞行器、采摘模块、果实收集模块、能源供应模块和控制模块，采摘模块中的采摘头由控制电机、位置传感器、左右夹刀、防撞海绵、刀片和双头反向螺杆构成；飞行器内部安置步进电机、采摘控制系统、可充电锂电池组、锥齿轮副；果实收集模块包括网兜、重量传感器；能源供应模块包括太阳能电池板和可充电锂电池组；控制模块包括采摘控制系统和主控制器。该装置工作时：飞行器带动采摘头飞向核桃树的树干附近，飞行器自带的数码相机进行图像采集，利用图像处理软件进行采摘目标的识别和定位；根据反馈的采摘位置和距离信息，调整采摘头的位姿，然后依次完成果实采摘、夹刀复位、果实收集和运送。

技术领域

本发明专利涉及林果采摘机械领域，具体涉及一种飞行式核桃采摘装置。

背景技术

核桃，又称胡桃，为胡桃一类的植物，与扁桃、腰果、棒子并称为世界著名的“四大干果”。核桃属我国重要的特色果品，果实营养丰富，经济价值高，是部分地区重要的经济来源。适时、合理采摘是保证核桃产量、质量和减少树体损伤的重要措施。由于核桃生长在高大的乔木上，林密树高，采摘难度大、条件恶劣，劳动工作量极大。传统林木果品普遍采用高枝剪等手工采摘机具进行采摘，其缺点主要是采摘作业季节性强、劳动强度大、人工费用高且存在安全隐患，同时还可能因不能及时完成采摘而出现果品质量受损的问题。目前核桃采摘一般采用击打式采摘，其使用条件严苛，一般只能在地面平缓区域进行采摘作业，对于核桃树种植密度大或者地面坡度较大的地方，很难采用击打式对核桃进行采收。

发明内容

本发明的目的是提供一种核桃采摘装置，以解决现有核桃采摘难度大，采摘效率低的问题。工人在地面就可直接对分散在树上的核桃进行采摘，并且结构简单、操作方便、安全性高，不损伤核桃树枝，不影响核桃来年的产量，采摘效率高，人工劳动强度低。

为实现上述目的，本发明所述的核桃采摘装置通过如下技术方案实现：

一种飞行式核桃采摘装置，包括飞行模块、采摘模块、果实收集模块、能源供应模块和控制模块，所述采摘模块上方固定飞行模块，下方固定果实收集模块，所述控制模块以信号通讯的方式对飞行模块、采摘模块、果实收集模块进行控制，所述能源供应模块用于给飞行模块、采摘模块、果实收集模块和控制模块供电。

上述技术方案中，所述飞行模块为飞行器，飞行器内部设有采摘控制系统、步进电机、锥齿轮副，采摘控制系统与主控制器无线连接。

上述技术方案中，所述采摘模块包括采摘头，采摘头的箱体上安装有位置传感器，位置传感器下方的箱体对称布置夹刀A和夹刀B，夹刀A和夹刀B旋合在双头反向螺杆上，双头反向螺杆与控制电机固定连接，其中一个夹刀内侧上设有安装刀片的T型槽，另一个夹刀内侧开有与刀片配合的窄槽。

上述技术方案中，所述采摘头通过连接杆连接在飞行器的机架下方，连接杆与锥齿轮B固定连接，连接杆与轴承过度配合固定在飞行器内，锥齿轮B锥齿轮A构成一对锥齿轮副，步进电机转动时通过锥齿轮副传动，带动连接杆，实现采摘头旋转。

上述技术方案中，夹刀A和夹刀B内侧贴有防撞海绵。

上述技术方案中，所述果实收集模块包括网兜，网兜通过框架固定在采摘头箱体底部，网兜底部装有重量传感器。

上述技术方案中，所述能源供应模块包括太阳能电池板和可充电锂电池组，用于给采摘控制系统、控制电机、步进电机、位置传感器和重量传感器提供电源。

上述技术方案中，所述控制模块包括采摘控制系统和主控制器，采摘控制系统与控制电机、步进电机、位置传感器和重量传感器均可进行信号通讯，主控制器控制面板上设有方位控制按钮“上、下、左、右、前、后”和功能按钮“采摘”、“归位”、“开关”、“急停”、“位姿调整”、“角度调整”。

本发明飞行式核桃采摘装置具有的有益效果是：