一种水上采摘设备

技术领域

本发明涉及采摘作物技术领域，特别涉及一种水上采摘设备。

背景技术

现在农业种植的莲蓬，其采摘方式多为人工采摘，不仅工作强度大，采摘效率也低，采摘过程中，荷梗上的小刺还会划伤皮肤，对人体造成伤害，为获得较好的莲蓬，需要及时采集，而莲蓬的采摘时期又比较短暂，因此需要大量人力，工作强度过大。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种水上采摘设备，旨在解决目前的人工采摘工作强度大的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种水上采摘设备，包括：

壳体，所述壳体内形成有容纳腔，所述壳体用于在水面上活动；

机械臂结构，所述机械臂结构包括设于所述容纳腔内的机械臂座、机械爪，所述机械爪与所述机械臂座相连接，且具有自所述容纳腔内伸至所述壳体外侧的活动行程，所述机械爪用于采摘莲蓬；

定位检测结构，所述定位检测结构至少部分位于所述容纳腔内，具有伸出于所述容纳腔的探测端，以识别定位所述壳体周侧的障碍物和采摘物；以及，

动力装置，所述动力装置设于所述壳体，以驱动所述壳体在水上活动。

可选地，所述壳体包括底壳、第一活动壳和第二活动壳，所述第一活动壳和所述第二活动壳均活动安装于所述底壳，以与所述底壳共同围设形成所述容纳腔，所述第一活动壳和所述第二活动壳具有相互靠近以封闭所述容纳腔的闲置位置，以及相互远离以使所述容纳腔部分开口的工作位置；

其中，处于所述工作位置时，所述机械爪可伸出于所述容纳腔。

可选地，所述底壳设有两个弹性收缩件，两个所述弹性收缩件的一端均与靠近所述底壳中心处连接，另一端分别与所述第一活动壳和所述第二活动壳连接，所述弹性收缩件的长度可调，以带动所述第一活动壳和所述第二活动壳在所述闲置位置和所述工作位置之间转换。

可选地，所述底壳呈半球形设置，所述第一活动壳和所述第二活动壳呈弧形设置，所述第一活动壳和所述第二活动壳处于所述闲置状态时，以与所述底壳围设成球形。

可选地，所述定位检测结构还包括位于所述容纳腔内的安装块，所述安装块具有至少部分收纳至所述容纳腔内的收纳状态，以及伸出所述壳体的探测状态。

可选地，所所述安装块远离所述壳体的侧端设有拨动结构，所述拨动结构包括：

固定杆，可拆卸安装至所述安装块；以及，

至少一拨动件，所述拨动件的一端沿所述固定杆的径向转动安装至所述固定杆，以带动所述拨动件的另一端摆动，从而拨动所述壳体周侧的障碍物。

可选地，所述拨动件远离所述安装块的一端设有照明灯。

可选地，所述动力装置包括设于所述壳体底部的多个螺旋桨，用于驱使所述壳体的前进和转向。

可选地，所述机械臂结构包括多个支臂，多个所述支臂依次连接，多个所述支臂包括用以连接所述机械臂座和所述机械爪的两个连接支臂，多个所述支臂通过通过转轴连接以使得所述机械爪相对于所述机械臂座活动。

可选地，所述机械臂结构还包括机械臂驱动组件，所述机械臂驱动组件包括位于所述容纳腔内的气动装置，所述气动装置驱动多个所述支臂转动。

本发明的技术方案中，所述壳体浮于水上，所述动力装置驱动所述壳体在水上活动，需要采集莲蓬时，所述定位检测结构探测所述壳体周侧的物体，若识别的物体是莲蓬，则所述机械臂结构活动，使所述机械爪伸出所述壳体外，并移动至莲蓬所在位置，以采摘莲蓬，若识别的物体是障碍物，所述机械臂结构待机，通过所述水上采摘设备，实现自动化采摘，降低人力工作强度，提高采摘效率，避免采摘时人体受到伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的水上采摘设备的一实施例的立体结构示意图；

图2为图1中的水上采摘设备的正视图；

图3为图2中的水上采摘设备的仰视图；

图4为图1中的水上采摘设备的立体结构的爆炸示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前的莲蓬采摘方式多为人工采摘，工作强度大，采摘效率低，且人工采摘时，可能会被荷梗上的小刺刺伤，伤害人体。

鉴于此，本发明提供一种水上采摘设备，在水上自主移动，识别莲蓬并采摘，以解决目前的人工采摘莲蓬工作强度大的问题。图1至图4为本发明提供的水上采摘设备的一实施例。

请参阅图1至图4，所述水上采摘设备100包括壳体1，机械臂结构2，定位检测结构3，动力装置，其中，所述壳体1内形成有容纳腔15，所述机械臂结构2包括设于所述容纳腔15内的机械臂座21、机械爪23，所述机械爪23与所述机械臂座21相连接，且具有自所述容纳腔15内伸至所述壳体1外侧的活动行程，所述机械爪23用于采摘莲蓬，定位检测结构3至少部分位于所述容纳腔15内，具有伸出于所述容纳腔15的探测端，以识别定位所述壳体1周侧的障碍物和采摘物，动力装置设于所述壳体1，以驱机械爪23

所述壳体1浮于水上，所述动力装置驱动所述壳体1在水上活动，需要采集莲蓬时，所述定位检测结构3探测所述壳体1周侧的物体，若识别的物体是莲蓬，则所述机械臂结构2开始工作，使所述机械爪23伸出所述壳体1外，并移动至莲蓬所在位置，以采摘莲蓬，若识别的物体是障碍物，所述机械臂结构2保持待机状态，通过所述水上采摘设备100，实现自动化采摘，降低人力工作强度，提高采摘效率，避免采摘时人体受到伤害。

具体地，为保护所述壳体1的内部结构在闲置时不受到损坏，例如雨水的锈蚀，所述壳体1包括底壳11、第一活动壳12和第二活动壳13，所诉第一活动壳12和所述第二活动壳13均活动安装于所述底壳11，以与所述底壳11共同围设形成容纳腔15，所述第一活动壳12和所述第二活动壳13具有相互靠近以封闭所述容纳腔15的闲置位置，以及相互远离以使所述容纳腔15部分开口的工作位置；其中，处于所述工作位置时，所述机械爪23可伸出于所述容纳腔15，以采摘莲蓬，需要强调的是，所述机械臂结构2可完全收纳至所述容纳腔15内，以起到保护作用，在运输时可以避免碰撞损坏，或者闲置时，可以减少灰尘或者雨水进入，进一步保护所述水上采摘设备100的内部结构。

为方便所述第一活动壳12和所述第二活动壳13切换到闲置位置时，所述机械臂结构2能收纳至所述容纳腔15内，所述容纳腔15内可设有一升降机构，用于调整所述升降臂座的高度，调大高度，用于采摘莲蓬，调低高度，用于收纳至容纳腔15内。

进一步地，请参照图4，为方便所述第一活动壳12和所述第二活动壳13在所述工作位置和闲置位置的切换，所述底壳11设有两个弹性收缩件(图中未示出)，两个所述弹性收缩件的一端均与靠近所述底壳11中心处连接，另一端分别与所述第一活动壳12和所述第二活动壳13连接，所述弹性收缩件的长度可调，以带动所述第一活动壳12和所述第二活动壳13在所述闲置位置和所述工作位置之间转换。

请参照图1和图4，为增大所述容纳腔15的空间，以及减少材料的使用，所述底壳11设计成半球形，当然，也可以是两个弧形拼接成半球形，所述第一活动壳12和所述第二活动壳13呈弧形设置，所述第一活动壳12和所述第二活动壳13处于所述闲置状态时，以与所述底壳11围设成球形，形成封闭的所述容纳腔15。

请参照图1，当然，所述底壳11、第一活动壳12以及第二活动壳13的形状不仅限于弧形，也可以是正方体、长方体、多面体等形状，在此不作限制，为实现所述球形的水上采摘设备100在平面上稳定放置，不发生滚动，所述底壳11、第一活动壳12以及第二活动壳13可以设计成由多个平面组成的近似弧形的结构，放置于地面上时，所述地面与所述平面贴合，不发生滚动。

在本发明中，所述定位检测结构3还包括位于所述容纳腔15内的安装块31，所述安装块31具有至少部分收纳至所述容纳腔15内的收纳状态，以及伸出所述壳体1的探测状态，以方便采摘莲花时，不被壳体1挡住探测区域。

为避免所述壳体1水上活动时，壳体1周侧有障碍物，影响移动，所述安装块31远离所述壳体1的侧端设有拨动结构4，所述拨动结构4包括固定杆41和至少一拨动件42，所述固定杆41可拆卸地安装至所述安装块31，所述拨动件42的一端沿所述固定杆41的径向转动安装至所述固定杆41，以带动所述拨动件42的另一端摆动，从而拨动所述壳体1周侧的障碍物。

为方便夜间采摘或者照亮光线较暗区域，所述拨动件42远离所述安装块31的一端设有照明灯43。

为使所述水上采摘设备100具有前进和转向功能，所述动力装置包括设于所述壳体1底部的多个螺旋桨(图中未示出)，利用多个所述螺旋桨的转速差即可实现转向功能，当然，所述螺旋桨的数量不作限制，也可以设有一个螺旋桨，但此螺旋桨必须具有绕自身转动的功能。当然，所述动力装置不仅限于螺旋桨，也可以采用其他方式，例如喷气式前进，此为现有技术，在此不作赘述。为方便运输或者保护动力装置，所述壳体1底部设有收纳槽(图中未示出)，所述动力装置设置在所述收纳槽内，具有伸缩功能，可设计伸缩结构，例如气缸驱动其伸缩等，在此不作限制，使其具有伸出所述壳体1，以推进所述壳体1在水上活动的伸出状态，和收纳至所述壳体1内，以保护所述动力装置不受撞击损坏的收纳状态。

为使所述机械臂机构活动更灵活，所述机械臂结构2包括多个支臂22，多个所述支臂22依次连接，多个所述支臂22包括用以连接所述机械臂座21和所述机械爪23的两个连接支臂22，多个所述支臂22通过通过转轴连接以使得所述机械爪23相对于所述机械臂座21活动，所述机械臂座21还可以相对于自身转动，以方便采摘所述壳体1周侧的莲蓬，需要说明的是，两个所述连接支臂22之间还可设有多个所述支臂22，在此不作限制，机械臂为现有技术，在此不作赘述。

进一步地，所述机械臂结构2还包括机械臂驱动组件，所述机械臂驱动组件包括位于所述容纳腔15内的气动装置，所述气动装置驱动多个所述支臂22转动，以提供动力给所述机械臂结构2。

为方便采摘莲蓬，所述容纳腔15内还设有用于承接莲蓬的容器(图中未示出)，例如筐、篓、桶等，所述水上采摘设备100工作时，所述机械爪23抓取莲蓬，并将其投放至所述容器内，待采集完毕，人工将所述容器取出，替换为另一空置的容器，所述水上采摘设备100继续工作。

为方便采摘，所述机械爪23上可设有切割刀片(图中未示出)，用于采摘莲蓬时，机械爪23收拢，切断根茎，提高采摘效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。