[发明专利]一种两段式升降自适应柔性采摘机构

说明书

本发明提供了一种两段式升降自适应柔性采摘机构，其包括柔性末端采摘机构(3)、滑套滑杆升降机构(1)和直线位置运动升降机构(7)。本发明通过两段式升降结构解决了实际工厂化生产中因培养架高度空间狭小而一般单段升降机构无法既能满足采摘变化行程要求大又能实现高速将采摘到双孢蘑菇送到收集传输带上收集的矛盾，有助于实际工厂化双孢蘑菇智能采摘的高效采收。本发明可适应采摘行程大、柔性高、结构紧凑，很好地解决了食用菌工厂化实际生产的高效采收的关键问题，有利于很好的推动双孢蘑菇智能采摘的产业化进程。本发明同样适用于褐菇、草菇等具有相似培育方式的食用菌的的采摘。

技术领域

本发明涉及一种两段式升降自适应柔性采摘机构，特别是涉及工厂化生产中的双孢蘑菇与褐菇的采摘，属于果蔬采摘领域。

背景技术

目前，双孢蘑菇的主流生产方式是工厂化生产，在工厂化生产中，双孢蘑菇的培育过程除了采收，其它过程例如上料、覆土、分级、包装等都基本实现了机械化、自动化。然而，一方面，由于双孢蘑菇生长异构性大，例如菌种不同会使得双孢蘑菇的生长高度参差不齐、生长姿态不一，特别地，在不同采摘时期，由于需要不断的往培养土中喷水，并且不断的采摘，会导致培养土面的高度出现不断的下降，经测定变化的范围较大，在30mm-60mm左右；另一方面，双孢蘑菇工厂化种植所用培养架的每层高度狭小，除去培养料和覆土，采收机械可用高度约为300mm；并且，对于面向实际生产的双孢蘑菇采收装置，不但要求能够完成对双孢蘑菇的自动无损采摘，而且要求在采摘后能够把采摘完成的双孢蘑菇进行快速收集。在如此狭小的空间中既要实现对蘑菇表面的无损摘取，又要做到对大行程采摘的适应、还要能将双孢蘑菇高效收集，难度较大。

目前现有的蘑菇采摘末端执行机构，基本上采用一段式结构，由于采摘完成后采摘臂无法收缩，若满足了对高度方向大行程采摘的适应性，则很难做到在狭小空间中的对蘑菇的快速收集，都只适合实验室环境，无法满足工厂化生产的实际采收环境和要求。另外，目前对于蘑菇采摘高度的控制主要采用的是利用视觉系统来识别高度，然后控制系统通过电机驱动位置控制系统到达蘑菇表面，采用这种方式，对视觉识别系统的高度识别精度要求较高，否则容易出现识别高度偏小摘取不到蘑菇或识别高度太高使得摘取机构过度压在蘑菇上而损伤蘑菇。

因此，有必要提供一种新型的采摘机构。

发明内容

本发明旨在提供一种能够应用于工厂化生产实际环境特别是能应用在狭小培养架空间中的、适应不同菌种、不同采摘时期的不同高度、不同姿态双孢蘑菇的采摘，且采摘后有利于能实现快速收集的自适应柔性采摘机构。本发明特别是涉及食用菌工厂化生产中的双孢蘑菇的智能无损采摘。为了适应不同高度的双孢蘑菇并且在采摘结束后尽量减少对高度空间的占据以便于采摘下来蘑菇的高效收集。本发明拟采用基于高度控制及重力下滑驱动原理的两段式自适应升降结构，以满足对蘑菇姿态不同、培养土高度变化大的自适应能力。双孢蘑菇的摘取采用柔性真空吸附旋转末端采摘结构实现对双孢蘑菇的无损采摘。

为了解决以上的技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种两段式升降自适应柔性采摘机构，其包括柔性末端采摘机构3、滑套滑杆升降机构1和直线位置运动升降机构7，其中

滑套滑杆升降机构1包括滑杆101和滑套102，其中滑杆101套在滑套102中，滑套102通过第一连接件2与气缸5缸体固定连接，并且通过第四连接件10与气缸5的活塞杆下端连接构成第二段自适应升降结构；

第二电机4与直线位置运动升降机构7连接构成第一段升降结构；

第二段自适应升降结构通过第二连接件8固定在滑台6上实现与第一段升降结构的连接，从而使得柔性末端采摘机构3可以在第一段升降结构和第二段自适应升降结构的作用下实现两级升降来完成采摘。

进一步，柔性末端采摘机构3包括柔性吸附腔309和旋转控制机构，