一种柔性梳刷式苹果采收机

技术领域

本发明涉及一种采收机，特别涉及一种苹果采收机，属于果园采摘机械技术领域。

背景技术

苹果采收是一种劳动强度高，劳动密集度大的农业工作。人工采摘效率低，成本高，增加了苹果产出成本，影响苹果产业的经济效益。苹果机械化收获不仅有助于解放劳动力、减少采摘劳动力的需求、提高采收效率而且可以降低苹果产出的成本，提高市场竞争力。

现有苹果采收机主要有振动式和机器人采摘等。振动式主要是通过振动树干或树冠，振动能量通过枝条传递到苹果，可以在一定程度上提高采摘效率，但增加了能量耗散，采收机对果树枝干有一定伤害，收获的苹果多用于加工成果酱等产品。虽然机器人采收苹果的质量较高但因制作成本太高、技术要求严格，仍处于研发状态并没有商业化推广。随着农机农艺相结合的思想不断地深入，传统多维树形结构正在向着产量更高、更适宜机械化收获的现代果园发展，如“直立墙形”、“V形”等。现有的苹果采收机已不适用这种标准化的新型果园。

发明内容

本发明提供一种柔性梳刷式苹果采收机，是一种适用于标准化果园比如“直立墙形”果园的采摘机械，可以有效地解决人工采收效率低成本高、现有振动式采收机采收质量一般和机器人采收机成本太高的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种柔性梳刷式苹果采收机，包括机架、行走轮、驱动电机、底部丝杠机构、1号滑块、顶部滑轨、2号滑块、末端柔性梳刷杆、梳刷辊、步进电机、梳刷杆连接件、步进电机连接件、收集装置、碰撞传感器和控制器，所述机架上安装有行走轮、驱动电机、控制器、顶部滑轨和底部丝杠机构，所述行走轮通过联轴器与驱动电机连接，所述底部丝杠安装有1号滑块，所述1号滑块与梳刷辊通过轴承连接，所述梳刷辊的另一端通过联轴器与步进电机连接，所述步进电机通过步进电机连接件固定安装在2号滑块上，所述2号滑块安装在顶部滑轨上，所述梳刷辊上安装有梳刷杆连接件和收集装置，所述收集装置安装在梳刷连接件正下方，所述收集装置外侧边沿均布安置有碰撞传感器，所述梳刷杆连接件上均布安装柔性末端梳刷杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述梳刷杆连接件安装个数为偶数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述每一对梳刷杆连接件下方设置一个收集装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收集装置表面铺设有软硅胶。

作为本发明的一种优选技术方案，所述末端柔性梳刷杆由空心铝管和软橡胶杆组成，空心铝管与软橡胶杆通过螺栓固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述末端柔性梳刷杆截面形状为椭圆形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制器可接受并处理GPS和碰撞传感器的信号。

本发明所达到的有益效果是：该种柔性梳刷式苹果采摘机，适用于标准化种植果园如“直立墙形”果园，可降低采摘工作的劳动强度，柔性梳刷式苹果采摘机作业时，末端柔性梳刷杆与苹果直接接触，减少了振动能量传递这一环节，有利于提高效率并降低功耗。柔性梳刷作业可实现连续性收获，具有提高采收效率的潜力，在进行采摘作业时可以改变收集装置表面铺设的材料和柔性末端梳刷杆的末端材料，以适应不同品种的苹果，减轻对苹果的损伤，从而提高收获苹果的质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一种柔性梳刷式苹果采摘机，包括机架9、行走轮1、驱动电机15、底部丝杠机构14、1号滑块12、顶部滑轨8、2号滑块7、末端柔性梳刷杆4、梳刷辊11、步进电机6、梳刷杆连接件10、步进电机连接件5、收集装置3、碰撞传感器2和控制器13，机架9上安装有驱动电机15、控制器13、顶部滑轨8和底部丝杠机构14，驱动电机15通过联轴器与行走轮1连接，底部丝杠14安装有1号滑块12，1号滑块与梳刷辊11之间通过轴承连接，梳刷辊11的另一端通过联轴器与步进电机6连接，步进电机6通过步进电机连接件5安装在2号滑块7上，2号滑块7安装在顶部滑轨8上，梳刷辊11上安装有梳刷杆连接件10和收集装置3，收集装置3安装在梳刷连接件正下方，收集装置3外侧边沿均布安置有碰撞传感器2，梳刷杆连接件10上均布安装柔性末端梳刷杆4。

进一步的，梳刷杆连接件10安装个数为偶数，对苹果形成“两指”梳刷，增加梳刷采摘成功率。

进一步的，每一对梳刷杆连接件10下方设置一个收集装置3，减小苹果的跌落高度。

进一步的，收集装置3表面铺设有软硅胶，根据不同苹果品种可以更换材料，有利于减轻苹果掉落时产生的损伤。

进一步的，末端柔性梳刷杆4由空心铝管和软橡胶杆组成，空心铝管与软橡胶杆通过螺栓固定连接，便于更换末端柔性梳刷杆4的材料，以适应不同的苹果品种。

进一步的，末端柔性梳刷杆4截面形状为椭圆形，有利于增加末端柔性梳刷杆与苹果的接触面积，减少碰撞力。

进一步的，控制器13可接受并处理GPS和碰撞传感器2的信号，根据GPS信号定位采摘机位置，控制采摘机前进速度与方向，根据碰撞传感器2的信号，控制底部丝杆机构14上的1号滑块12向内运动，防止收集装置3与末端柔性梳刷杆4与苹果树干发生严重碰撞。

本发明的工作原理：末端柔性梳刷杆4插入“树墙”，使枝条位于上下末端柔性梳刷杆4之间。驱动电机15驱动行走轮转动1，装个装置前进。步进电机6驱动梳刷辊12转动，末端柔性梳刷杆4转动，柔性梳刷杆4与果实直接接触，对苹果进行梳刷。苹果与枝条分离后掉落到收集装置3中，完成采摘任务。

本发明为一种柔性梳刷式苹果采摘机，适用于标准化种植果园如“直立墙形”果园，可降低采摘工作的劳动强度，柔性梳刷式苹果采摘机作业时，末端柔性梳刷杆与苹果直接接触，减少了振动能量传递这一环节，有利于提高效率并降低功耗。柔性梳刷作业可实现连续性收获，具有提高采收效率的潜力，在进行采摘作业时可以改变收集装置表面铺设的材料和柔性末端梳刷杆的末端材料，以适应不同品种的苹果，减轻对苹果的损伤，从而提高收获苹果的质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。