阅读说明：本技术 一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法 (A kind of automatic cutter head fruit picker and method in adjustable direction ) 是由 张涛 鲁斌 吴昊 刘腾飞 肖华 邓爵昶 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法,采摘装置包括支撑装置、伸缩杆、刀头和缓冲收纳袋,支撑装置包括支撑柱、支撑座、球铰式万向联轴器和转向环,伸缩杆包括外杆和套管式连接在外杆内部的内杆,外杆位于转向环内,外杆上设有把手、捏合器和滑槽,内杆上设有调节把手,刀头包括Y型导向装置、切割槽、刀片和刀片驱动器,刀片驱动器与捏合器通过钢索连接,缓冲收纳袋通过固定环固定在外杆远端处,且缓冲收纳袋的开口位于刀头下方。总之,本发明具有结构新颖、使用方便、省时省力、采摘效率高等优点。(The present invention provides the automatic cutter head fruit pickers and method in a kind of adjustable direction, picker includes support device, telescopic rod, cutter head and buffering storage pocket, support device includes support column, support base, ball-and-socket hinge style Hooks coupling universal coupling and steering ring, telescopic rod includes outer bar and bushing type is connected to the interior bar inside outer bar, outer bar is located in steering ring, outer bar is equipped with handle, malaxator and sliding slot, interior bar is equipped with regulation handle, cutter head includes Y type guiding device, cutting groove, blade and blade drive, blade drive is connect with malaxator by cable wire, it buffers storage pocket and outer bar far-end is fixed on by fixed ring, and the opening for buffering storage pocket is located at below cutter head.In short, the present invention has many advantages, such as that structure novel, easy to use, time saving and energy saving, picking efficiency is high.)

一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法

技术领域

本发明属于农业生产技术领域，具体是涉及一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法。

背景技术

在水果的生产作业中，收获采摘是整个生产中最耗时费力的一个环节。水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作。但是由于采摘作业基本上还是手工完成。在很多国家随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，劳动力不仅成本高，而且还越来越不容易得到。高枝水果的采摘还带有一定的危险性。因此研发辅助人工采摘水果机械装置具有重要意义。我国果林一般分布在地势不平坦的山地，果农种植面积较小，不适宜开展机械化生产，因此小型水果采摘器具是必不可少的。

现存的水果采摘器种类较多，但都存在某一方面的问题，比如：长时间使用较为费力、寻找果梗难、刀头不能旋转，只适用于竖直果梗的剪切、容易误伤水果以及存在一定的安全隐患。因此设计一款能实现快速准确地寻找果梗、不易损伤水果、安全轻便的水果采摘器具十分有必要。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法。

本发明的技术方案是：一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置，主要包括支撑装置、伸缩杆、刀头和缓冲收纳袋，

所述支撑装置包括形状为中空半圆柱的支撑柱，设置在支撑柱近端并且通过绑带固定在操作人员大腿部用于支撑采摘装置的支撑座，所述支撑座与支撑柱通过球铰式万向联轴器连接，支撑装置还包括通过转轴活动连接在支撑柱远端的转向环，

所述伸缩杆包括外杆和套管式连接在外杆内部的内杆，所述外杆位于所述转向环内，外杆近端两侧分别设有把手，外杆右侧的把手上还设有捏合器，外杆近端上侧开设有滑槽，所述内杆近端设有调节把手，所述调节把手穿过滑槽与内杆固定连接，通过移动调节把手使内杆在外杆内部滑动，实现伸缩杆的伸缩功能，

所述刀头通过扭簧合页连接在所述内杆的远端，刀头还包括设置在刀头远端用于引导果梗的Y型导向装置，设置在所述Y型导向装置近端用于放置果梗以备切割的切割槽，通过活动轴一活动连接在刀头上用于切割果梗的刀片和用于使刀片旋转实现切割操作的刀片驱动器，所述刀片驱动器与所述捏合器通过钢索连接，

所述缓冲收纳袋通过固定环固定在所述外杆远端处，且缓冲收纳袋的开口位于所述刀头下方。

进一步地，所述支撑柱上对应两个把手处设有半圆槽，使伸缩杆收纳至支撑装置内，方便携带。

进一步地，所述外杆远端设有限位环，限位环可以避免外杆被拉动脱离转向环。

进一步地，所述捏合器包括固定在所述把手上的捏合固定座，设置在所述捏合固定座上靠近伸缩杆端的捏合线嘴，活动连接在捏合固定座上的捏合手柄，设置在所述捏合手柄上用于固定所述钢索的捏合线轴，所述捏合线轴通过钢索与所述刀片驱动器连接，使用捏合器来控制刀片切割果梗，方便省力。

进一步地，所述滑槽的长度为1-1.5m，既能满足大多数果树的采摘需求，又便于携带。

进一步地，所述刀片驱动器包括平行设置在刀片横向柄下方的连杆一，所述连杆一左端通过活动轴二连接在刀头上，所述连杆二通过两个活动轴三分别与刀片、连杆一右端活动连接，连杆二下端还设有与所述钢索连接的弹簧，设置连杆一可以避免刀片承受所有外力，长时间造成刀片损坏。

进一步地，所述缓冲收纳袋内部设有多个用于缓冲剪落水果的缓冲袋，减速袋本身采用弹性布料，在水果进入缓冲收纳袋时，可以减慢水果落下时的速度，防止水果因为下落速度过快而造成损伤。

上述采摘装置进行水果采摘的方法，主要包括以下步骤：

S1：将支撑座通过绑带固定在操作人员大腿上，通过球铰式万向联轴器调整支撑柱的角度，将伸缩杆的把手从支撑柱上的半圆槽内取出，通过转向环调节伸缩杆与支撑柱的角度，使刀头朝向需要采摘的水果，然后通过推拉调节把手调节伸缩杆的整体长度至能够到水果；

S2：双手分别握住把手，旋转伸缩杆使刀头的Y型导向装置与果梗垂直并将果梗引导至切割槽，操作人员捏合捏合器的捏合手柄，通过钢索和刀片驱动器的牵拉，使刀片旋转至切割槽对果梗进行切割；

S3：果梗切断后掉落至缓冲收纳袋中，经过多个缓冲袋的缓冲，***作人员收集，重复上述步骤进行下一次采摘操作。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置及方法，克服了现有水果采摘器使用费力、灵活性低、果梗难剪断的缺点，通过设置可以固定在操作人员大腿上的支撑装置，既可以将采摘装置一部分重量通过大腿来承担，又通过设置在支撑装置上的转向环实现伸缩杆灵活转向的功能，使刀头可以轻松旋转，结合刀头上的Y型导向装置，方便果梗进入切割槽，切割槽的设置可以避免果梗在剪切使滑脱，并且设置了刀片驱动器，通过设置在把手上的捏合器可以轻松完成刀片的切割操作，方便省力，还在刀头下方设置了缓冲收纳袋，防止水果因为下落速度过快而造成损伤。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、省时省力、采摘效率高等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的支撑装置结构示意图；

图3是本发明的伸缩杆结构示意图；

图4是本发明的刀头结构示意图；

图5是本发明的刀片驱动器与捏合器连接示意图；

图6是本发明的刀头工作结构示意图。

其中，1-支撑装置、11-支撑柱、12-支撑座、121-绑带、13-球铰式万向联轴器、14-转向环、141-转轴、15-半圆槽、2-伸缩杆、21-外杆、211-把手、212-捏合器、2121-捏合固定座、2122-捏合线嘴、2123-捏合手柄、2124-捏合线轴、213-滑槽、214-限位环、22-内杆、221-调节把手、3-刀头、31-扭簧合页、32-Y型导向装置、33-切割槽、34-刀片、35-刀片驱动器、351-连杆一、352-活动轴二、353-连杆二、354-活动轴三、355-弹簧、36-钢索、4-缓冲收纳袋、41-固定环、42-缓冲袋。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-6和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

实施例：如图1所示，一种可调节方向的自动刀头水果采摘装置，主要包括支撑装置1、伸缩杆2、刀头3和缓冲收纳袋4，

如图2所示，支撑装置1包括形状为中空半圆柱的支撑柱11，设置在支撑柱11近端并且通过绑带121固定在操作人员大腿部用于支撑采摘装置的支撑座12，支撑座12与支撑柱11通过球铰式万向联轴器13连接，支撑装置1还包括通过转轴141活动连接在支撑柱11远端的转向环14，支撑柱11上对应两个把手211处设有半圆槽15，

如图3所示，伸缩杆2包括外杆21和套管式连接在外杆21内部的内杆22，外杆21位于转向环14内，外杆21近端两侧分别设有把手211，外杆21右侧的把手211上还设有捏合器212，

如图5所示，捏合器212包括固定在把手211上的捏合固定座2121，设置在捏合固定座2121上靠近伸缩杆2端的捏合线嘴2122，活动连接在捏合固定座2121上的捏合手柄2123，设置在捏合手柄2123上用于固定钢索36的捏合线轴2124，捏合线轴2124通过钢索36与刀片驱动器35连接，

如图3所示，外杆21近端上侧开设有滑槽213，滑槽213的长度为1.5m，外杆21远端设有限位环214，内杆22近端设有调节把手221，调节把手221穿过滑槽213与内杆22固定连接，通过移动调节把手221使内杆22在外杆21内部滑动，实现伸缩杆2的伸缩功能，

如图4、6所示，刀头3通过扭簧合页31连接在内杆22的远端，刀头3还包括设置在刀头3远端用于引导果梗的Y型导向装置32，设置在Y型导向装置32近端用于放置果梗以备切割的切割槽33，通过活动轴一341活动连接在刀头3上用于切割果梗的刀片34和用于使刀片34旋转实现切割操作的刀片驱动器35，刀片驱动器35与捏合器212通过钢索36连接，刀片驱动器35包括平行设置在刀片34横向柄下方的连杆一351，连杆一351左端通过活动轴二352连接在刀头3上，连杆二353通过两个活动轴三354分别与刀片34、连杆一351右端活动连接，连杆二353下端还设有与钢索36连接的弹簧355，

如图1所示，缓冲收纳袋4通过固定环41固定在外杆21远端处，且缓冲收纳袋4的开口位于刀头3下方，缓冲收纳袋4内部设有多个用于缓冲剪落水果的缓冲袋42。

上述实施例的工作方法，主要包括以下步骤：

S1：将支撑座12通过绑带121固定在操作人员大腿上，通过球铰式万向联轴器13调整支撑柱11的角度，将伸缩杆2的把手211从支撑柱11上的半圆槽15内取出，通过转向环14调节伸缩杆2与支撑柱11的角度，使刀头3朝向需要采摘的水果，然后通过推拉调节把手221调节伸缩杆2的整体长度至能够到水果，；

S2：双手分别握住把手211，旋转伸缩杆2使刀头3的Y型导向装置32与果梗垂直并将果梗引导至切割槽33，操作人员捏合捏合器212的捏合手柄2123，通过钢索36和刀片驱动器35的牵拉，使刀片34旋转至切割槽33对果梗进行切割；

S3：果梗切断后掉落至缓冲收纳袋4中，经过多个缓冲袋42的缓冲，***作人员收集，重复上述步骤进行下一次采摘操作。