本實(shí)用新型涉及農(nóng)作物采摘領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)發(fā)展中國家，同時(shí)也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，水果產(chǎn)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分。水果種植產(chǎn)業(yè)最重要的操作環(huán)節(jié)便是果實(shí)成熟時(shí)的采摘作業(yè)，其勞動(dòng)強(qiáng)度大、消耗時(shí)間長，同時(shí)由于樹高的限制，高處的果實(shí)很難采摘，也具有一定的危險(xiǎn)性。

隨著科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)逐步向自動(dòng)及半自動(dòng)化的方向發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也出現(xiàn)了許多新型的農(nóng)用機(jī)械。目前國內(nèi)外的采摘機(jī)械普遍運(yùn)用智能采摘系統(tǒng)和模式識(shí)別方法，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化采摘，但整套設(shè)備價(jià)格昂貴，一般的果農(nóng)難以承受；高新技術(shù)的應(yīng)用使得采摘機(jī)器人的操作流程復(fù)雜，難以在短時(shí)間內(nèi)掌握，對(duì)于文化程度較低的果農(nóng)來說是一項(xiàng)高難度的挑戰(zhàn)；目前大部分的采摘機(jī)器人還停留在實(shí)驗(yàn)階段，主要用于實(shí)驗(yàn)研究，未能真正地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在解決上述問題，提供了一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)用電動(dòng)三輪車與半自動(dòng)水果采摘裝置的對(duì)接，解決了果樹高處果實(shí)的采摘問題，減小了果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了采摘時(shí)間，增強(qiáng)了采摘作業(yè)的安全性，其采用的技術(shù)方案如下：

一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置，包括運(yùn)輸小車、底部支撐基座、棘輪控制機(jī)構(gòu)、液壓支撐體、果實(shí)輸送通道、機(jī)械臂架體、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械前臂、采摘機(jī)械手、齒輪齒條伸縮裝置、機(jī)械臂、操作顯示器、采摘控制手柄、防護(hù)座椅、農(nóng)用電動(dòng)三輪車、連接塊、顯示器支架、基座、液壓控制手柄，所述運(yùn)輸小車與農(nóng)用電動(dòng)三輪車連接，所述底部支撐基座通過螺栓固定在農(nóng)用電動(dòng)三輪車上，所述棘輪控制機(jī)構(gòu)與采摘控制手柄分別固定在底部支撐基座的左右兩邊，所述液壓支撐體的上端與機(jī)械臂架體連接，所述機(jī)械臂架體與機(jī)械臂連接，所述果實(shí)輸送通道一端與運(yùn)輸小車連接，另一端與采摘機(jī)械手連接，所述機(jī)械臂架體與底部支撐基座鉸接，所述電動(dòng)機(jī)固定在機(jī)械臂架體的一側(cè)，所述機(jī)械前臂的一端通過連接塊與機(jī)械臂連接，另一端與采摘機(jī)械手連接，所述機(jī)械臂的下端與基座連接，所述機(jī)械臂上設(shè)有齒輪齒條伸縮裝置，在操作顯示器的上端設(shè)置有一個(gè)微型攝像頭，所述操作顯示器固定在顯示器支架上，所述防護(hù)座椅安裝在底部支撐基座上，所述顯示器支架通過螺栓與底部支撐基座連接，基座的下端固定在底部支撐基座上。

優(yōu)選的，所述底部支撐基座包括底座、底盤、旋轉(zhuǎn)支撐氣缸、底部支撐架，所述底盤的一端與底座連接，另一端與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸連接，所述底部支撐架穿過旋轉(zhuǎn)支撐氣缸上的孔與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸連接，所述底盤和底座通過螺栓固定到農(nóng)用電動(dòng)三輪車上。

優(yōu)選的，所述棘輪控制機(jī)構(gòu)包括粗軸、細(xì)軸、滾筒、連桿、彈簧、支架、手柄、棘爪、棘輪、旋轉(zhuǎn)軸、箱體，所述粗軸和細(xì)軸固定在箱體外壁上，且細(xì)軸位于粗軸的正上方，所述箱體的側(cè)壁上開有兩個(gè)通孔，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過棘輪、滾筒和箱體上的通孔將棘輪、滾筒與箱體連接在一起，所述棘爪的一端與連桿連接，另一端與棘輪連接，所述連桿遠(yuǎn)離棘爪的一端與支架連接，所述彈簧一端與支架連接，另一端與手柄連接。

優(yōu)選的，所述采摘機(jī)械手包括扭簧、繩輪、繩端、復(fù)位彈簧、輔剪、主剪、接頭、剪刀管、銷軸，所述扭簧的兩端與機(jī)械前臂連接，所述繩輪固定在機(jī)械前臂的一側(cè)，所述復(fù)位彈簧一端與繩端連接，另一端與輔剪連接，所述剪刀管的一端通過接頭與主剪連接，另一端與扭簧連接，所述剪刀管上開有通孔，所述銷軸穿過剪刀管上的通孔將剪刀管和機(jī)械前臂連接在一起。

優(yōu)選的，所述齒輪齒條伸縮裝置包括齒條、滑輪組、底部軸承座、第二鏈輪、齒輪、機(jī)械小臂、上部軸承座、第一帶輪、普通V帶、第一鏈輪、鏈條、第二帶輪，所述齒條的下端面與滑輪組連接，所述滑輪組固定在機(jī)械臂架體上，所述底部軸承座和上部軸承座都固定在機(jī)械臂架體的側(cè)面，所述鏈條分別與第二鏈輪和第一鏈輪配合，所述齒輪與齒條配合，所述機(jī)械小臂的一端與連接塊連接，另一端與齒條連接，所述普通V帶分別與第一帶輪和第二帶輪配合，所述第二帶輪與電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接，所述底部軸承座用于支撐連接第二鏈輪和第一帶輪的軸，所述上部軸承座用于支撐連接齒輪和第一鏈輪的軸。

優(yōu)選的，所述防護(hù)座椅包括調(diào)節(jié)閥、座椅、靠背、頭靠、防護(hù)架、天窗，所述座椅的一端與靠背的下端連接，所述調(diào)節(jié)閥置于座椅和靠背連接處的側(cè)面，所述靠背的上端設(shè)有頭靠，所述天窗位于防護(hù)架遠(yuǎn)離靠背的一端，所述防護(hù)架的另一端固定在靠背的外側(cè)，所述座椅的下端面通過底部支撐架與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸連接。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便，解決了果樹高處果實(shí)的采摘問題，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)用電動(dòng)三輪車與半自動(dòng)水果采摘裝置的對(duì)接，減小了果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了采摘時(shí)間，增強(qiáng)了采摘作業(yè)的安全性，降低了勞動(dòng)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

附圖1：本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2：本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置防護(hù)座椅處的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3：本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置齒輪齒條伸縮裝置處的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4：本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置采摘機(jī)械手處的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5：本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置的棘輪控制機(jī)構(gòu)處的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號(hào)說明：

1、運(yùn)輸小車，2、底部支撐基座，3、棘輪控制機(jī)構(gòu)，4、液壓支撐體，5、果實(shí)輸送通道，6、機(jī)械臂架體，7、電動(dòng)機(jī)，8、機(jī)械前臂，9、采摘機(jī)械手，10、齒輪齒條伸縮裝置，11、機(jī)械臂，12、操作顯示器，13、采摘控制手柄，14、防護(hù)座椅，15、農(nóng)用電動(dòng)三輪車，16、連接塊，17、顯示器支架，18、基座，19、液壓控制手柄，2-1、底座，2-2、底盤，2-3、旋轉(zhuǎn)支撐氣缸，2-4、底部支撐架，3-1、粗軸，3-2、細(xì)軸，3-3、滾筒，3-4、連桿，3-5、彈簧，3-6、支架，3-7、手柄，3-8、棘爪，3-9、棘輪，3-10、旋轉(zhuǎn)軸，3-11、箱體，9-1、扭簧，9-2、繩輪，9-3、繩端，9-4、復(fù)位彈簧，9-5、輔剪，9-6、主剪，9-7、接頭，9-8、剪刀管，9-9、銷軸，10-1、齒條，10-2、滑輪組，10-3、底部軸承座，10-4、第二鏈輪，10-5、齒輪，10-6、機(jī)械小臂，10-7、上部軸承座，10-8、第一帶輪，10-9、普通V帶，10-10、第一鏈輪，10-11、鏈條，10-12、第二帶輪，14-1、調(diào)節(jié)閥，14-2、座椅，14-3、靠背，14-4、頭靠，14-5、防護(hù)架，14-6、天窗。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

如圖1-5所示，本實(shí)用新型一種農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置，包括運(yùn)輸小車1、底部支撐基座2、棘輪控制機(jī)構(gòu)3、液壓支撐體4、果實(shí)輸送通道5、機(jī)械臂架體6、電動(dòng)機(jī)7、機(jī)械前臂8、采摘機(jī)械手9、齒輪齒條伸縮裝置10、機(jī)械臂11、操作顯示器12、采摘控制手柄13、防護(hù)座椅14、農(nóng)用電動(dòng)三輪車15、連接塊16、顯示器支架17、基座18、液壓控制手柄19，所述運(yùn)輸小車1與農(nóng)用電動(dòng)三輪車15連接，具體的，所述運(yùn)輸小車1與農(nóng)用電動(dòng)三輪車15通過螺栓螺母連接在一起，所述底部支撐基座2通過螺栓固定在農(nóng)用電動(dòng)三輪車15上，所述棘輪控制機(jī)構(gòu)3與采摘控制手柄13分別固定在底部支撐基座2的左右兩邊，所述液壓支撐體4的上端與機(jī)械臂架體6連接，所述機(jī)械臂架體6與機(jī)械臂11連接，所述果實(shí)輸送通道5一端與運(yùn)輸小車1連接，另一端與采摘機(jī)械手9連接，所述機(jī)械臂架體6與底部支撐基座2鉸接，所述電動(dòng)機(jī)7固定在機(jī)械臂架體6的一側(cè)，所述機(jī)械前臂8的一端通過連接塊16與機(jī)械臂11連接，另一端與采摘機(jī)械手9連接，所述機(jī)械臂11的下端與基座18連接，所述機(jī)械臂11上設(shè)有齒輪齒條伸縮裝置10，在操作顯示器12的上端設(shè)置有一個(gè)微型攝像頭，所述操作顯示器12固定在顯示器支架17上，所述防護(hù)座椅14安裝在底部支撐基座2上，所述顯示器支架17通過螺栓與底部支撐基座2連接，基座18的下端固定在底部支撐基座2上。

優(yōu)選的，所述底部支撐基座2包括底座2-1、底盤2-2、旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3、底部支撐架2-4，所述底盤2-2的一端與底座2-1連接，另一端與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3連接，所述底部支撐架2-4穿過旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3上的孔與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3連接，所述底盤2-2和底座2-1通過螺栓固定到農(nóng)用電動(dòng)三輪車15上，所述旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3既能起到支撐作用，又能實(shí)現(xiàn)裝置的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

優(yōu)選的，所述棘輪控制機(jī)構(gòu)3包括粗軸3-1、細(xì)軸3-2、滾筒3-3、連桿3-4、彈簧3-5、支架3-6、手柄3-7、棘爪3-8、棘輪3-9、旋轉(zhuǎn)軸3-10、箱體3-11，所述粗軸3-1和細(xì)軸3-2固定在箱體3-11外壁上，且細(xì)軸3-2位于粗軸3-1的正上方，所述箱體3-11的側(cè)壁上開有兩個(gè)通孔，所述旋轉(zhuǎn)軸3-10穿過棘輪3-9、滾筒3-3和箱體3-11上的通孔將棘輪3-9、滾筒3-3與箱體3-11連接在一起，所述棘爪3-8的一端與連桿3-4連接，另一端與棘輪3-9連接，所述連桿3-4遠(yuǎn)離棘爪3-8的一端與支架3-6連接，所述彈簧3-5一端與支架3-6連接，另一端與手柄3-7連接。

優(yōu)選的，所述采摘機(jī)械手9包括扭簧9-1、繩輪9-2、繩端9-3、復(fù)位彈簧9-4、輔剪9-5、主剪9-6、接頭9-7、剪刀管9-8、銷軸9-9，所述扭簧9-1的兩端與機(jī)械前臂8連接，所述繩輪9-2固定在機(jī)械前臂8的一側(cè)，所述復(fù)位彈簧9-4一端與繩端9-3連接，另一端與輔剪9-5連接，所述剪刀管9-8的一端通過接頭9-7與主剪9-6連接，另一端與扭簧9-1連接，所述剪刀管9-8上開有通孔，所述銷軸9-9穿過剪刀管9-8上的通孔將剪刀管9-8和機(jī)械前臂8連接在一起。

優(yōu)選的，所述齒輪齒條伸縮裝置10包括齒條10-1、滑輪組10-2、底部軸承座10-3、第二鏈輪10-4、齒輪10-5、機(jī)械小臂10-6、上部軸承座10-7、第一帶輪10-8、普通V帶10-9、第一鏈輪10-10、鏈條10-11、第二帶輪10-12，所述齒條10-1的下端面與滑輪組10-2連接，所述滑輪組10-2固定在機(jī)械臂架體6上，所述底部軸承座10-3和上部軸承座10-7都固定在機(jī)械臂架體6的側(cè)面，所述鏈條10-11分別與第二鏈輪10-4和第一鏈輪10-10配合，所述齒輪10-5與齒條10-1配合，所述機(jī)械小臂10-6的一端與連接塊16連接，另一端與齒條10-1連接，所述普通V帶10-9分別與第一帶輪10-8和第二帶輪10-12配合，所述第二帶輪10-12與電動(dòng)機(jī)7的輸出軸連接，所述底部軸承座10-3用于支撐連接第二鏈輪10-4和第一帶輪10-8的軸，所述上部軸承座10-7用于支撐連接齒輪10-5和第一鏈輪10-10的軸。

優(yōu)選的，所述防護(hù)座椅14包括調(diào)節(jié)閥14-1、座椅14-2、靠背14-3、頭靠14-4、防護(hù)架14-5、天窗14-6，所述座椅14-2的一端與靠背14-3的下端連接，所述調(diào)節(jié)閥14-1置于座椅14-2和靠背14-3連接處的側(cè)面，用于調(diào)節(jié)靠背14-3的傾角以調(diào)節(jié)舒適度，所述靠背14-3的上端設(shè)有頭靠14-4，所述天窗14-6位于防護(hù)架14-5遠(yuǎn)離靠背14-3的一端，所述防護(hù)架14-5的另一端固定在靠背14-3的外側(cè)，所述座椅14-2的下端面通過底部支撐架2-4與旋轉(zhuǎn)支撐氣缸2-3連接。

本實(shí)用新型在使用時(shí)，將所述農(nóng)用半自動(dòng)水果采摘裝置駕駛到果園的采摘位置，盡量避免樹枝的遮擋，到達(dá)采摘地點(diǎn)后，果農(nóng)坐在防護(hù)座椅14上，防護(hù)座椅14既能保護(hù)果農(nóng)的安全，又能提供舒適的操作環(huán)境，可以通過手動(dòng)控制液壓控制手柄19來實(shí)現(xiàn)液壓支撐體4的起落，進(jìn)而帶動(dòng)與液壓支撐體4連接的機(jī)械臂架體6的起落，通過機(jī)械臂架體6的起落帶動(dòng)機(jī)械臂11的起落，按動(dòng)操作顯示器12下方的按鈕啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)7，電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第二帶輪10-12的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過普通V帶10-9帶動(dòng)第一帶輪10-8的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一帶輪10-8的轉(zhuǎn)動(dòng)通過連接第二鏈輪10-4和第一帶輪10-8的軸將動(dòng)力傳遞給第二鏈輪10-4，再經(jīng)鏈條10-11將動(dòng)力傳遞給第一鏈輪10-10，轉(zhuǎn)動(dòng)的第一鏈輪10-10通過連接齒輪10-5和第一鏈輪10-10的軸帶動(dòng)齒輪10-5的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪10-5驅(qū)動(dòng)齒條10-1，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂11的伸縮，齒條10-1的運(yùn)動(dòng)通過機(jī)械小臂10-6和連接塊16帶動(dòng)機(jī)械前臂8的伸縮，進(jìn)而可將采摘機(jī)械手9送往至高處。齒條10-1的下端面裝有滑輪組10-2，減少了齒條10-1伸縮滑動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。

鋼絲繩的一端固定在滾筒3-3上，另一端依次穿過機(jī)械臂11、機(jī)械前臂8、繩輪9-2后固定在繩端9-3上，向靠近支架3-6的方向推動(dòng)手柄3-7，支架3-6由于受到彈簧3-5的彈力而帶動(dòng)連桿3-4拉動(dòng)棘爪3-8運(yùn)動(dòng)，方向與手柄3-7的運(yùn)動(dòng)方向相同，松開手柄3-7，彈簧3-5的彈力會(huì)讓棘爪3-8帶動(dòng)棘輪3-9向遠(yuǎn)離支架3-6的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)滾筒3-3的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過固定在滾筒3-3上的鋼絲繩的牽拉作用實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)械手9的上下擺動(dòng)；采摘控制手柄13通過穿過機(jī)械臂11、機(jī)械前臂8、剪刀管9-8固定于輔剪9-5的鋼絲繩來控制輔剪9-5的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)主剪9-6和輔剪9-5的張開與閉合，復(fù)位彈簧9-4及扭簧9-1具有復(fù)位的作用，摘下的果實(shí)通過柔性的果實(shí)輸送通道5輸送到運(yùn)輸小車1；在操作顯示器12的上端設(shè)置有一個(gè)微型攝像頭，微型攝像頭可以將采集到的圖片或視頻信息傳送到顯示器12，因此通過操作顯示器12可以清晰地看到高處的采摘狀況，及時(shí)進(jìn)行反饋，便于操作人員的控制。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。