一种应用在温室大棚的智慧农业采摘车

技术领域

本发明涉及智慧采摘设备领域，特别是一种应用在温室大棚的智慧农业采摘车。

背景技术

果蔬采摘尤其针对需要进行分批且不能破坏根茎的前提下采摘，例如温室大棚内的番茄、黄瓜的采摘，往往还是采用人工手动采摘，现有技术中也有一些智能采摘设备如：申请号为：201710526765.2，专利名称为：一种智能采摘机，通过智能手臂，实现果蔬的采摘，需要大量的电控原件并配合算法实现，在实际采摘过程中存在效率低，易损坏果蔬，生产使用成本巨大等问题，还有以申请号为：201910918573.5，专利名称为：一种智能采摘机，通过震动分离，再拾取的方式进行采摘，此类设备针对果蔬成熟期一致，可实现一次性收取的果蔬，不能满足温室大盆内需要分批摘取且不能破坏根茎的要求。

温室大棚是长条状空间，内部种植方式以温室大棚的宽度方向设置田垄和灌溉渠，在灌溉渠两侧种植果蔬，田垄即为采摘通道，温室大棚靠近墙壁的一侧沿其长度方向设置运输通道，用来运输采摘后的果蔬，运输通道为主干道，采摘通道为支干道，最终在大棚内形成采摘运输线路，由于大棚的特点，各采摘通道为断头路，相互不连通，因此在采摘过程中需要在采摘通道内进行往返采摘，采摘完成后的果蔬放置在运输通道的小车上，小车上配有便于装卸的菜筐，为了最大程度的利用大棚内的空间，运输通道很窄，因此小车只有菜筐宽度。

在实际采摘的过程中小车为更多的载货，通常长度设置较长，一次可横向放置多个菜筐，一个菜筐装满后，再向下一个空的菜筐承装，工人采摘时手持采摘桶，在采摘通道内往返采摘，一个采摘通道内的果蔬采摘量通常无法装满一个菜筐，由于运输通道宽度的有限，在工人从一个采摘通道向下一个采摘通道过渡时需要借道运输通道，此时小车正好挡住工人，需要先将小车向前推动让开道路，工人借道通过后，再将小车拉回使得待使用菜筐对应采摘通道后再进行采摘，在将采摘桶内的果蔬向菜筐内输送时，需要此时承装的菜筐需正对采摘通道，此过程中菜筐的选择，需要工人手动调整，小车在装载较多蔬菜后从一侧驱动较为吃力，且一个采摘通道的采摘需要调整一次小车位置，操作繁琐，不利于提高效率。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种应用在温室大棚的智慧农业采摘车，有效的解决了背景技术中提出的问题。

其解决问题的技术方案包括车，板车的左右两侧各设有一组驱动轮，左侧的驱动轮经第一电机带动，右侧的驱动轮经第二电机驱动，板车的上方间隔均布有多个平板，平板的四角经第一弹簧与板车上端面固定连接，板车上设有第一电机和第二电机的控制器，所述控制其包括缸体，缸体内设有隔板，缸体内设有置于隔板右侧的活塞，活塞的左端固定有一个贯穿隔板并伸出缸体外的光杆，活塞、缸体与隔板形成一个密封腔，密封腔内设有可使活塞向外复位的第二弹簧，密封腔上设有进气阀，密封腔上设有单向出气阀，光杆上固定有一个挡板，挡板的左侧设有控制第一电机打开并可与挡板接触的第一开关，光杆上滑动安装有一个压板，压板与挡板经第三弹簧连接，隔板的左侧设有控制第一电机的停转的第二开关以及控制第二电机转动的第三开关，压板先与第二开关接触在于第三开关接触，缸体的右侧设有一个控制第二电机停转的第四开关，活塞可与第四开关接触，缸体的右端设有一个控制第四开关左右移动的电缸，每个平板的下方设有一个可控制电缸伸长的第五开关，缸体外侧设有控制电缸回缩的第六开关。

优选的，所述控制器安装在推柄上。

优选的，所述驱动轮包含两个滚轮，两个滚轮经轴固定连接，轴转动安装在板车上，每个轴上同轴套装有一个第一带轮，第一电机与第二电机上同轴固定有一个第二带轮，第一带轮与对应的第二带轮经皮带链接，第一电机与第二电机在未通电时可被外力驱动其输出轴转动。

优选的，所述光杆的自由端设有拉环。

优选的，所述平板的四角设有定位杆，定位杆可伸缩，定位杆的一端与板车固定，另一端与平板固定，第一弹簧套装在定位杆上。

本装置根据生产需求设计板车的运动轨迹，板车先向右运动4A+2B，使得板车为采摘工人从一个采摘通道向下一个采摘通道过渡时可实现主动完成让位，其中工人的操作仅需要拉动一下光杆后，小车即可启动并完成整个运动方式，通过菜筐重量的变化使得一个菜筐装满后，通过平板下压经第五开关驱动电缸伸长，从而实现第四开关的位置向活塞方向移动，该过程中可使板车的反向移动减少一个菜筐宽度，此时装满的菜筐将不再对应采摘通道，相邻的未装满的菜筐正对采摘通道，使得菜筐可实现自适应的更换对应整个操作过程人工参与环节少，小车自动化程度高。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明主视剖面图。

图3为本发明控制器的主视剖面图。

图4为本发明板车的行进轨迹示意图。

实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图4可知,本发明包括板车1，板车1的左右两侧各设有一组驱动轮，左侧的驱动轮经第一电机2带动，右侧的驱动轮经第二电机3驱动，板车1的上方间隔均布有多个平板4，平板4的四角经第一弹簧5与板车1上端面固定连接，板车1上设有第一电机2和第二电机3的控制器，所述控制其包括缸体6，缸体6内设有隔板7，缸体6内设有置于隔板7右侧的活塞8，活塞8的左端固定有一个贯穿隔板7并伸出缸体6外的光杆9，活塞8、缸体6与隔板7形成一个密封腔，密封腔内设有可使活塞8向外复位的第二弹簧10，密封腔上设有进气阀11，密封腔上设有单向出气阀12，光杆9上固定有一个挡板13，挡板13的左侧设有控制第一电机2打开并可与挡板13接触的第一开关14，光杆9上滑动安装有一个压板15，压板15与挡板13经第三弹簧16连接，隔板7的左侧设有控制第一电机2的停转的第二开关17以及控制第二电机3转动的第三开关18，压板15先与第二开关17接触在于第三开关18接触，缸体6的右侧设有一个控制第二电机3停转的第四开关19，活塞8可与第四开关19接触，缸体6的右端设有一个控制第四开关19左右移动的电缸20，每个平板4的下方设有一个可控制电缸20伸长的第五开关21，缸体6外侧设有控制电缸20回缩的第六开关22。

为了方便板车1的驱动，所述板车1的左侧设有推柄23，控制器安装在推柄23上。

为了实现驱动轮与对应电机的连接驱动，所述驱动轮包含两个滚轮，两个滚轮经轴固定连接，轴转动安装在板车1上，每个轴上同轴套装有一个第一带轮24，第一电机2与第二电机3上同轴固定有一个第二带轮25，第一带轮24与对应的第二带轮25经皮带链接，第一电机2与第二电机3在未通电时可被外力驱动其输出轴转动。

为了实现光杆9方便驱动，所述光杆9的自由端设有拉环。

为了实现第一弹簧5的辅助支撑，所述平板4的四角设有定位杆26，定位杆26可伸缩，定位杆26的一端与板车1固定，另一端与平板4固定，第一弹簧5套装在定位杆26上。

本发明的具体工作过程：本装置在使用时将对应的菜筐放置在对应的平板4上，空的菜筐的重量被第一弹簧5柔性支撑且不会接触第五开关21，将板车1拉动至温室大棚通道的最内端，运输通道两端没有板车1运动空间，因此采用传统方式采摘，当采摘通道可以满足板车1运动空间时，工人先进入到采摘通道内，然后调整板车1使得板车1上最右侧的菜筐正对采摘通道，同时根据采摘通道的间隔调整进气阀11门的进气量，空过控制器实现第一电机2正转时可驱动左侧的驱动轮实现驱动板车1向右行进一个车长以及一个采摘通道宽度和两采摘通道内植物宽度之和，第二电机3反转后可驱动右侧的驱动轮实现板车1向左复位运动一个车长，为方便理解车长定量为4A，即四个菜筐宽度，一个采摘通道宽度和两采摘通道内植物宽度之和为2B，下文长度以4A与2B来表示。

在使用时工人先对该采摘通道内的果蔬进行采摘，完成采摘后将采摘后的果蔬放置在最右侧的菜筐内，此时工人向左拉动光杆9，使得光杆9驱动挡板13以及活塞8向左移动，此过程中压板15经第三弹簧16与挡板13连接跟随挡板13向左移动，第三弹簧16处于自由状态，第二弹簧10在活塞8向自动时被压缩，密封腔内的气体经单向排气阀排出，直至驱动光杆9使得挡板13压紧第一开关14，第一开关14被接触，随后松开光杆9，在第二弹簧10的复位作用下使得活塞8打动光杆9及其上的挡板13向右移动复位，此时由于进气阀11的进气量有限，因此活塞8向右复位速度均匀该过程中第一开关14被打开使得第一电机2正转，第一电机2正转经第一带轮24、第二带轮25以及皮带驱动小车整体向右移动，直至小车向右移动4A+2B的距离后，此时挡板13向右移动经第三弹簧16驱动的压板15接触到第二开关17，第二开关17接触后第一电机2停转，随着第二弹簧10的持续释放，活塞8和光杆9以及挡板13持续向右移动，在压板15接触挤压第二开关17后，第二开关17收缩并开始接触到第三开关18，第三开关18打开使得第二电机3经皮带轮组驱动右侧驱动轮实现反转，随着第二弹簧10的持续释放弹力，此时活塞8持续向右移动，同时第二弹簧10被压缩，光杆9、活塞8、挡板13均向右移动，压板15停止向右移动，此过程中小车在第二电机3的驱动下反向移动4A，然后活塞8接触到第四开关19，此时第二电机3停转，该过程中板车1向右移动的4A+2B，有反向移动了4A，在板车1向右行进的过程中板车1实现让道，工人在板车1让道后从一个采摘通道进入到另一个采摘通道内再次进行采摘。

工人将采摘好的果蔬仍旧放置在右侧第一菜筐内重复以上动作，使得板车1每次行进4A+2B，然后复位4A，此过程中完成让道让工人从上一个采摘通道移动至下一个采摘通道。

当一个菜筐装满后，随着菜筐的重力持续增大，菜筐挤压第一弹簧5并接触到第五开关21，第五开关21使得电缸20伸长，此时第四开关19距离活塞8的距离变小，此过程中在第二电机3反转时使其反向移动的距离从4A，变更为3A，使得最右侧的第二个菜筐正对采摘通道，完成后手动按压第六开关22使得电缸20复位，板车1的再次行进的距离依旧是4A+2B，随着菜筐的持续装满，板车1的反向移动长度以仍旧为4A，仅在变更菜筐时从4A变更为3A，直至最左侧的菜筐正对采摘通道，完成最左侧的菜筐填装后，将板车1整体推动出卸货即可。

本装置对比传统设备有以下好处：

1、本装置根据生产需求设计板车1的运动轨迹，板车1先向右运动4A+2B，使得板车1为采摘工人从一个采摘通道向下一个采摘通道过渡时可实现主动完成让位，其中工人的操作仅需要拉动一下光杆9后，小车即可启动并完成整个运动方式，在更换菜筐时需要辅助按压一下第六开关22，整个操作过程人工参与环节少，小车自动化程度高。

2、通过菜筐重量的变化使得一个菜筐装满后，通过平板4下压经第五开关21驱动电缸20伸长，从而实现第四开关19的位置向活塞8方向移动，该过程中可使板车1的反向移动减少一个菜筐宽度，此时装满的菜筐将不再对应采摘通道，相邻的未装满的菜筐正对采摘通道，使得菜筐可实现自适应的更换对应，菜筐更换后通过第六开关22复位电缸20即可操作简洁，有效实现板车1的智能化和自动化。

3、本装置采用基本的机械机构设计，使得本装置的生产大幅降低，同时操作简单，不使用PLC控制电路以及感应传感设备，使得该装置的后期使用、调试、维修成本具大幅降低，更加适用于农业生产，符合现阶段国情需求。

4、本装置的的运动运动路径不换菜筐时正向驱动4A+2B，反向驱动4A，换菜筐时正向驱动4A+2B，反向驱动3A，反向驱动可自动实现，正向驱动始终保持不变。