用于收获悬挂在植物上的果实的收获装置和方法
阅读说明：本技术 用于收获悬挂在植物上的果实的收获装置和方法 (Harvesting device and method for harvesting fruit hanging on a plant ) 是由 彼得·约翰尼斯·洛德维克·格尔兹 于 2020-01-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于收获悬挂在植物上的果实的收获装置,包括：框架,该框架可在运输方向上位移；至少一个容器,该至少一个容器可相对于框架在基本上横向于运输方向的延伸方向上位移；和至少一个捕获器,该至少一个捕获器安装在至少一个容器上,其中,至少一个刷子包括：臂,该臂从容器基本上在延伸方向上延伸；和多个刷毛,该多个刷毛附接至臂并且从臂基本上平行于运输方向延伸。本发明还涉及一种用于收获这种果实的方法,其中使用这种收获装置。(The invention relates to a harvesting device for harvesting fruit hanging on a plant, comprising: a frame displaceable in a transport direction; at least one container displaceable relative to the frame in an extension direction substantially transverse to the transport direction; and at least one catch mounted on the at least one container, wherein the at least one brush comprises: an arm extending substantially in an extension direction from the container; and a plurality of bristles attached to the arm and extending from the arm substantially parallel to the transport direction. The invention also relates to a method for harvesting such fruits, wherein such harvesting device is used.)
技术领域
本发明涉及一种用于收获悬挂在植物上的果实的收获装置，包括可在运输方向上位移的框架、可相对于框架在基本上横向于运输方向的延伸方向上位移的至少一个容器和安装在至少一个容器上的至少一个捕获器。
背景技术
这种收获装置本身从NL 2 009 207 C中获知并且包括吊架框架，其中两个容器在延伸方向上彼此移开并且在每个容器上具有指向另一个容器的多个刷毛。在使用过程中，NL 2 009 207 C的收获装置在运输方向上在一行植物上行进，然后将两个容器彼此相向放置。相互指向的刷子由此形成了可以被从植物上摇落下来的果实的捕获表面。果实也可以从植物上摘下来，然后立即释放，这样果实仍然会落在植物附近。
主要是当已知的收获装置没有正确地相对于要收获果实的植物对齐时，即当植物没有精确定位在容器之间的中间时(这种情况经常发生)，因为植物没有精确定位在直线上，因此指向彼此的刷毛没有正确地包围植物。这是因为，当从容器到植物的距离相对较小时，刷毛会围绕植物弯曲，从而在植物后面形成一个未被刷毛覆盖的孔洞。在收获过程中，果实可能会从那个孔洞里掉下来。掉落的果实被视为丢失。使用这种收获装置有时会损失数十倍的果实。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的收获装置，从而损失较少的果实。
该目的通过前序部分所述类型的收获装置实现，其中至少一个捕获器包括基本上从容器在延伸方向上延伸的臂，以及附接至该臂并且从该臂基本上平行于运输方向延伸的至少一个柔性捕获元件。
因为根据本发明，捕获元件平行于运输方向延伸，所以植物到容器的距离不太重要。捕获元件毕竟可以在距容器任意距离处附接到臂并且平行于运输方向延伸，以便能够包围植物并捕获果实。根据本发明的收获装置从而形成了捕获元件的捕获表面，该捕获表面具有比已知收获装置更小的孔洞，或者甚至没有孔洞，从而更少的果实落在捕获器之间。
由于具有在运输方向上的捕获元件的臂，这种收获装置特别适用于收获生长在灌木丛上的果实。这是因为灌木丛由许多从地面向上延伸的枝条组成，而不是单个树干。为了尽可能多地捕获果实，每个枝条都必须被捕获表面包围。使用根据本发明的收获装置这是特别有可能的，因为臂可以在灌木丛的枝条之间延伸，其中捕获元件沿着枝条延伸。因此，臂特别具有细长的形式，从而臂可以在植物的枝条之间延伸。柔性捕获元件可以提供以下优点：果实不会因掉落而损坏，因为捕获元件的柔性为果实提供了软着陆。
捕获器还可包括用于捕获和收集收获的果实的捕集箱。臂可安装在捕集箱上并从捕集箱延伸。必须明确区分臂和捕集箱，因为臂由于其细长形式可以在枝条之间延伸，而箱不能或不太容易做到。当然，果实可以直接被捕集箱捕获，但正是臂可以在枝条之间延伸以便捕获果实，例如将其引导到捕集箱，这是特别有利的。
至少一个柔性捕获元件特别地由柔性条带形成，该柔性条带优选地由可选的合成橡胶制成。条带可以布置在臂的纵向方向上并且从臂延伸。通过使用柔性条带，植物、尤其是灌木丛，可以相对较好地被包围，而不会造成非常大的孔洞。更大比例的果实由此被捕获。
替代地，至少一个柔性捕获元件由多个刷毛形成，该刷毛附接至臂并且基本上平行于运输方向延伸。刷毛的数量可以特别好地包围植物，尤其是灌木丛，从而捕获大部分甚至全部果实。
第一柔性捕获元件特别地基本上在运输方向上从臂延伸，以及第二柔性捕获元件基本上与运输方向相反地延伸。这可以例如通过在臂的中心处将捕获元件附接到臂来实现，使得该捕获元件的自由端在两个方向上远离臂延伸。可选择地，单独的捕获元件可使用为第一捕获元件和第二捕获元件。
第一捕获元件和第二捕获元件有效地使捕获器成为双侧的。当臂在灌木丛的枝条之间延伸时，捕获元件可以将臂的两侧的枝条包围起来，从而防止或减少捕获表面上的孔洞，从而捕获果实。由此在由捕获器形成的捕获表面上导致较少的孔洞或没有孔洞。由于在两侧的捕获元件，捕获器可以进一步覆盖相对大的表面区域，而不需要长的捕获元件，如在运输方向上所见，为此目的是必要的。这提供的优点是，当捕获元件的一部分被植物弯曲时，不会留下或仅留下相对小的植物后面和/或旁边的未覆盖孔洞，从而不会损失或损失更少的果实。替代地或附加地，短的捕获元件提供的优点在于，为了防止由于重力而弯曲，它们不需要采用与已知收获装置的捕获元件一样硬的形式，毕竟后者更长。这种不太硬的捕获元件减少了植物在收获期间被捕获元件损坏的机会。
第一柔性捕获元件优选地相对于第二柔性捕获元件在与臂的纵向方向成直角的平面中以非直角附接。因此，从臂的横截面看，捕获元件形成V形，其中臂位于V形的点，并且相应的第一捕获元件和第二捕获元件各自形成V形的腿。
由于其V形，捕获器形成槽，在该槽中可以在臂的纵向方向上引导从植物上摇动或摘下并投掷的果实。为此，柔性捕获元件优选地在收获装置的正常使用中在限定为向上的方向上从臂延伸。臂由此位于靠近由捕获元件形成的槽的下侧。因此，收获的果实将滚向槽中的臂。因为捕获元件附接到臂上，它精确地靠近臂，因此槽足够强来引导收获的果实，因此没有或很少的果实会落在捕获元件之间。以这种方式，果实也被引导离开捕获元件的自由端，这至少部分地防止了果实从捕获器上掉落。
当多个臂彼此相邻布置时，例如两个或更多个臂布置在同一容器上和/或在多个容器彼此相邻的情况下，确定的臂的第一柔性捕获元件的自由端优选地至少几乎接触相邻臂的第二柔性捕获元件的自由端。由于两个彼此相邻的臂，这导致组合的捕获表面，其没有留下未覆盖的孔洞或仅留下未覆盖的小孔洞。由此可以捕获更大比例的果实。
还可以设想彼此相邻的捕获器至少部分地相互重叠。这导致在收获期间在植物周围形成相对小的孔洞，从而减少果实损失。
另外，臂还在限定为向上的方向上从容器延伸，使得收获的果实在臂的纵向方向上朝向容器滚动。果实可以在为此目的设置的捕集箱中被捕获。
当捕获器具有刷毛时，这些刷毛优选地以锐角连接至臂，其中锐角限定在刷毛朝向容器的一侧在臂和附接到其上的刷毛之间。换句话说，刷毛稍微向后指向容器。因此，臂可以容易地在植物旁边或灌木丛的枝条之间在延伸方向上移动，因为在这种情况下植物相对于容器顺着刷毛的方向发生位移。
臂优选地是柔性的。这是因为当植物或枝条位于臂的位置时，臂由此可以弯曲。因此，即使在收获装置相对于植物对齐使得植物位于臂的位置时，也可以在延伸方向上使容器位移以捕获果实。之后，臂最终会弯曲，以便为植物或枝条腾出空间。
为了获得臂所需的柔性，臂可以由塑料制成。捕获元件也是如此，例如刷毛或条带，其通常也采用柔性形式。当果实落在刷毛上时，柔性刷毛提供阻尼和/或弹性效果。从而刷毛至少部分地防止果实因掉落而受损。
在收获装置的实际实施方式中，其设置有在延伸方向上彼此移开的至少两个容器，其中在延伸方向上彼此移开的两个容器的捕获器的臂指向彼此。在延伸方向上彼此移开的两个容器之间形成收获区。然后具有这种收获区的收获装置可以在此时位于收获区中的植物上方行进，从而容器位于植物的两侧。然后两个容器的臂指向植物。从而特别容易在整个植物周围提供捕获器的至少基本上连续的捕获表面，从而确保很少或没有果实掉到地上。
特别有利的是，在延伸方向上的至少两个可位移的容器之间限定最小距离，其中每个臂在延伸方向上桥接最小距离的大约一半。因为每条臂桥接最小距离的大约一半，所以指向彼此的臂的自由端至少几乎彼此接触。从而组合的、至少基本上连续的捕获表面由彼此相对放置的臂的捕获器形成。这再次提供了对果实损失的限制或预防。
有利的是，在延伸方向上彼此移开的两个容器的捕获器的臂在运输方向上看相对于彼此偏移，因为容器的捕获器在延伸方向上相互移开以这种方式彼此相对紧密地连接。这有助于形成连续的捕获表面，从而减少果实的损失。很明显，当臂以这种方式相对于彼此偏移时，臂的自由端将不会彼此接触。然而，由这些臂形成的捕获器的自由端仍然至少几乎彼此接触，从而捕获表面仍然保持至少基本上是连续的。
本发明还涉及一种用于收获悬挂在植物上的果实的方法，包括步骤：使前述收获装置在运输方向上朝至少一株植物位移；使至少一个容器在延伸方向上朝至少一株植物位移，使得至少一个柔性捕获元件形成至少部分地围绕至少一株植物的捕获表面；摇动至少一株植物，使悬挂在其上的果实落到捕获表面上，或采摘并投掷果实；以及收集捕获表面捕获的果实。
根据本发明，该方法可以用具有任一上述特征的如上所述的收获装置来执行。从而该方法可以提供与其说明的优点。根据本发明的方法特别提供了一种有效的收获方式，因为不会由于落到地面上而损失果实或损失很少的果实。
当该方法使用设置有在延伸方向上彼此移开的至少两个容器的收获装置时，其中在延伸方向上彼此移开的两个容器的捕获器的臂指向彼此，至少两个容器可以从植物的相对侧朝向植物位移。因此，植物可以被捕获器从各侧面包围起来。
附图说明
将参考附图进一步阐明本发明，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的收获装置的实施方式在其沿着一行植物位置时的透视俯视图；
图2示意性地示出了图1的收获装置的透视图，其中为了清楚起见省略了多个元件；
图3示意性地示出了根据现有技术的两个容器和两个刷子的俯视图；
图4示意性地示出了根据本发明的收获装置的实施方式的具有安装在其上的刷子的多个容器的俯视图；
图5示意性地示出了图4的在其上具有两个刷子的单个容器的透视图；
图6示意性地示出了根据另一个实施方式的容器的俯视图，其包括柔性条带；
图7A和图7B示意性地示出了根据另一个实施方式的彼此相邻放置并且彼此重叠的多个容器的截面；和
图8示出了根据本发明的方法的实施方式的流程图。
图中相同的元件用相同的附图标记表示。确定的实施方式中的类似元件在每种情况下都用相对于先前实施方式增加一百(100)的附图标记来表示。
具体实施方式
图1和图2示出了用于收获悬挂在植物2上的果实的收获装置1。在这种情况下，植物2被大大简化了。植物2可以例如是灌木丛2，其由从地面向上延伸的多个枝条组成。植物2通常成一行以便于收获，但并不总是精确地在一条直线上。如下文将进一步阐明的，植物2相对于精确直线的偏差在植物2的种植和/或生长期间随机出现并且妨碍收获。悬挂在植物2上的是果实(未示出)，当摇动植物2时，果实从植物2上脱落下来。当然也可以采摘并释放果实。然后果实掉落到地上，除非它被捕获。掉在地上的果实被认为是丢失的，因此尽可能多地捕获果实以尽可能多地利用收获是很重要的。
为了从这样的植物2收获果实，提供了收获装置1，其具有可在运输方向T上位移的框架3。运输方向T与布置植物2的行的纵向方向相同。在该实施方式中，框架3可以行进，因为它设置有轮子4。为了能够从两侧接近植物2，框架3形成为可以在植物2的行上位移的吊架。吊架包括在其上侧通过桥接件15连接的两个半框架14A、14B。在收获期间，收获装置1因此在植物2的行的纵向方向上，即在运输方向T上在植物的行上位移。
所示收获装置具有多个容器5，在容器5上安装有捕获器6。在该实施方式中，捕获器6是刷子6。参考图6，下面解释了捕获器6也可以具有柔性条带而不是带有刷毛的刷子。容器5可在延伸方向S上相对于框架3位移，因此安装在容器5上的刷子6也是如此。延伸方向S定义为横向于运输方向T，如在水平面中所见。对于每个容器5，延伸方向定义为从相关的半框架14A、14B到相对的相应半框架14A、14B，并至少如果植物2存在于框架3下方的容器5处时，因此朝向植物2。在所示实施方式中，收获装置1在框架3的任一侧具有多个容器5，它们在延伸方向S上彼此移开。在使用期间，植物2相对于框架在沿延伸方向S上彼此移开的容器5之间移动。
在这种情况下，当植物2位于容器5处时，它们会被摇晃。所示实施方式示出了手动摇动植物2的工人7。工人7也可以采摘果实，然后将果实投掷。收获装置1具有供工人7使用的站立面8。由于工人7手动摇动植物2而不是机械摇动，这种收获装置也被称为“半机械式”。然而，也可以设想提供机械振动组件，从而不需要工人7。
安装在容器5上的刷子6形成几乎封闭的捕获表面，该捕获表面通过容器5在延伸方向上的位移而封闭植物2的茎的所有周围。这将参考图3和图4进一步阐明。
图3示出了根据NL 2 009 207 C的现有技术中已知的具有刷子106的两个容器105。刷子106在此由从容器105延伸的刷毛109组成。容器105平行于运输方向T运行；因此，刷毛106平行于延伸方向S延伸。在图3中，容器105被示出处于它们指向彼此移位的位置。为了使收获装置1位移，已知将图3的容器105移开，即与延伸方向S相反，由此在刷子之间产生空间。然后收获装置1在运输方向T上位移到必须从其收获果实的新植物2，之后容器105彼此相向移位，即在延伸方向S上彼此相向位移。然后刷毛109沿着植物2延伸。
在图3的第一部分中，用A表示，没有植物位于容器105之间。因此，刷子106彼此连接并形成连续的捕获表面。在标有B的部分中，示出了植物102的茎或枝条，其恰好位于容器105之间的中间。对于具有现有技术的刷子106的收获装置1，这是理想的，因为刷子106的刷毛109仅在其自由端被植物102弯曲。然而，在由刷子106形成的捕获表面中的孔洞110的这种刷子106中出现问题，该孔洞110在该图中总是在植物102的两侧被勾勒出来。由刷子106形成的捕获表面因此被孔洞110中断。因此果实可以通过孔洞110掉到地上，之后被视为丢失。
当植物没有恰好定位在两个容器105之间的中间时，图3的刷子会出现更大的问题，如图的C部分和D部分所示。这些图显示植物102的没有放置在中间的茎或枝条将最近的容器105的刷毛109弯曲到相对靠近容器105的一侧，由此在植物102后面产生相当大的孔洞110，如从附近的这个容器看到的。因为植物102并不总是精确地在一条直线上，所以图中C部分和D部分的情况比较常见，由此使用图3的刷毛损失了较大比例的收成。
图4示出了根据本发明的刷子206，其包括臂211，刷毛209附接到臂211。在所示的实施方式中，示出了多个容器205，它们平行于运输方向T以两行延伸。成行的容器205在延伸方向S上彼此移开。容器205在它们的延伸方向S上可相对于框架位移，并且除非另有说明，否则以与图3的容器相同的方式操作。臂211基本上在它们各自的容器205的延伸方向S上延伸。在延伸方向S上彼此移开的容器205的臂211指向彼此并且至少几乎接触彼此的自由端。为此目的，每个臂211桥接在延伸方向S上彼此移开的两个容器205之间的最小距离的大约一半。
刷毛209附接到臂211并基本上平行于运输方向T延伸。即使当植物202没有位于容器205之间的中间时，在由刷毛206形成的捕获表面中也不会产生孔洞或产生较小的孔洞。图4进一步示出了刷毛209在两个方向上从臂211延伸，即在运输方向上和与运输方向相反。从而每个刷子206是双侧的。彼此相邻的臂的刷毛209的自由端至少几乎彼此接触，导致刷子206的至少基本上连续的捕获表面。当然也可以设想使刷子206具有单侧形式并且使确定的臂211的刷毛209的自由端至少几乎接触相邻的臂211以便形成至少基本上封闭的捕获表面。
在图4中，在刷毛209指向容器的一侧上，刷毛209和它们所附接的臂211之间进一步限定了角度β。从图中可以看出，角度β是锐角，即大于0°但小于90°。因此，刷毛209稍微向后指向它们所附接的臂211上的容器205。以这种方式，当刷子206在延伸方向上朝向植物202位移时，刷子206与刷毛209共同移动，使得刷毛不会卡在障碍物后面，并且不会产生大的孔洞。因为彼此相对的容器205的刷子206的臂211在运输方向T上相对于彼此偏移，所以那些容器205的彼此相对的刷子206在它们的自由端具有基本上对应的形状。这有助于形成至少基本上连续的捕获表面。
臂211采用柔性形式，使得当植物202位于臂211的位置时，臂211可以稍微弯曲。这在图4中显示为弯曲臂211'。在这种情况下，臂211因此由塑料制成。在这种情况下，刷毛209也由塑料制成。
图5以透视图示出图4的单个容器205。两个刷子206安装在容器205上，但也可以设想每个容器具有任何其他数量的刷子206。在该图中可以看出，刷毛209的第一部分在与臂211的纵向方向成直角的平面中以非直角α相对于刷毛209的第二部分附接。刷毛209从而形成V形的腿，如在与臂211的纵向方向成直角的横截面中所见，其中臂211位于V形的点处。每个刷子206由此形成一个槽，捕获的果实可以通过该槽滚动。安装容器206使得在正常使用中刷毛209从臂211向上延伸，从而收获的果实由于重力而朝向每个刷子的臂211滚动。这防止果实掉落在两个彼此相邻的刷子206之间。
容器205还包括捕集箱212。刷子206布置成与捕集箱212成一直线，并终止于捕集箱212中。果实由此可以从确定的容器205的刷子206滚动到其捕集箱212中。从捕集箱212，果实通常被卸载到收集板条箱13中(参见图1)。根据本发明的收获装置1为多个收集板条箱13提供存储空间，可以堆叠和存储收集板条箱13，其可选地装满果实，直到它们从收获装置1中被取出。
图6示出了根据另一个实施方式的单个容器305。该容器305具有与上述相同的特征，因此可以以相同的方式应用。然而，图6的容器305与上述容器的不同之处在于该容器305不具有刷毛，而是用柔性条带316替代刷毛。在这种情况下，容器305具有一个臂311，但它也可以具有多个臂311。布置在臂的任一侧上的是柔性条带316，该柔性条带316在臂311的纵向方向上放置在臂311旁边。柔性条带316在基本上横向于臂311的方向上从臂311延伸，即远离臂311，使得当在上述收获装置中使用时，柔性条带316从臂311在运输方向T上延伸以及与运输方向T相反地延伸。
图7A和图7B以极大简化的方式示出彼此相邻的容器405、505可以至少部分地彼此重叠。图7A示出了基本上相同的容器405，其具有限定槽的刷毛409，如上所述。刷毛409当然也可以用柔性条代替。容器409在高度方向上相对于彼此偏移，使得彼此相对的刷毛409的自由端正好位于彼此之上。这导致刷毛409彼此重叠的相对较小的区域。图7B还示出了相同的容器505，但是它们被布置在相同的高度。臂的一侧的刷毛(参见509')总是比另一侧的刷毛(参见509)长，因此一侧的刷毛509’结束于相邻臂的另一侧的刷毛509的上方，并且至少部分与它们重叠。刷毛509、509'在这里也可以用柔性条带来代替。
图8通过流程图示出了根据本发明的方法99的实施方式。在开始时，方法99包括第一步骤S1：在运输方向上使根据本发明的收获装置朝向至少一个植物位移。接着是第二步骤S2：在延伸方向上使至少一个容器朝向至少一株植物位移，使得刷毛形成至少部分地围绕至少一株植物的捕获表面。第一步骤S1和第二步骤S2可以同时进行。在第二个步骤S2之后是第三个步骤S4：摇动至少一株植物，使悬挂在其上的果实落到捕获表面上，或采摘并投掷果实。如上所述，这可以通过机械方式和手动方式完成。最后的第四步骤S4完成该方法：收集由捕获表面捕获的果实。例如，如上所述，这可以通过为容器提供捕集箱来实现，然后将果实倒入收集板条箱中。
本发明不限于上述或图中所示的实施方式，而且还扩展到现在所附权利要求中限定的内容。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：用于考验农业环境的深度和视觉传感器