本發(fā)明公開了一種自動(dòng)采集車，具體涉及一種用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車，屬于果蔬采摘智能裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

菠蘿是著名的熱帶水果之一，種植于世界范圍的熱帶地區(qū)。菠蘿表皮花器較多，堅(jiān)硬棘手，容易傷到人工采集人群，而且人工采摘?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度非常大。為實(shí)施我國科技興農(nóng)戰(zhàn)略，國內(nèi)不斷出現(xiàn)應(yīng)用于菠蘿采摘的自動(dòng)化裝備。

中國專利CN101585333公開了一種菠蘿收獲輸送裝置，它包括拖拉機(jī)和輸送裝置，但仍需人工采摘。中國專利CN101897259B公開了一種菠蘿摘果機(jī)，該摘果機(jī)包括采摘機(jī)構(gòu)、刀具提升機(jī)構(gòu)、導(dǎo)果槽機(jī)構(gòu)、水平輸送機(jī)構(gòu)、提升輸送機(jī)構(gòu)，利用拖拉機(jī)燃油動(dòng)力實(shí)現(xiàn)芒果自動(dòng)采摘。中國專利CN103688657公開了一種用于自動(dòng)采摘菠蘿的裝置及方法，該裝置包括橫向?qū)蜓b置、推進(jìn)矯正置態(tài)機(jī)構(gòu)、擰斷收獲機(jī)構(gòu)，但為涉及采摘后的菠蘿收集問題。綜合分析上述專利發(fā)現(xiàn)，盡管在一定程度上都實(shí)現(xiàn)了對菠蘿的自動(dòng)采摘或收集，但其自動(dòng)化、智能化程度均有待提高。尤其菠蘿自動(dòng)采摘裝置在對熱帶地區(qū)豐富太陽能能源利用方面，均為涉及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對背景技術(shù)中提及的現(xiàn)有菠蘿采摘裝置自動(dòng)化程度不高，節(jié)約燃油能源等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提出一種用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車，具體技術(shù)方案是：

一種用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車，包括用于收集菠蘿的自動(dòng)收集車和設(shè)置在自動(dòng)收集車上的用于采摘菠蘿的雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手；

自動(dòng)收集車包括太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車、與太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車相連的用于輸送雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手采摘菠蘿的菠蘿輸送線和設(shè)置在菠蘿輸送線前端的用于調(diào)整菠蘿被采摘前的位置便于雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手進(jìn)行采摘的菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)；

太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車包括駕駛控制室、車身、菠蘿存儲(chǔ)箱、第一太陽能采集板、第二太陽能采集板和太陽能轉(zhuǎn)換器；駕駛控制室設(shè)置在車身的頭部，菠蘿存儲(chǔ)箱安裝在車身上，第一太陽能采集板設(shè)置在菠蘿存儲(chǔ)箱的頂部；車身底部設(shè)有電動(dòng)行走輪，車身前端通過前伸支架、支柱以及支撐板外凸設(shè)置第二太陽能采集板；前伸支架的兩側(cè)分別裝有菠蘿擺放臺(tái)；太陽能轉(zhuǎn)換器安裝在前伸支架上且位于第二太陽能采集板的下方。

對本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手包括并聯(lián)式設(shè)置在支撐板下底面上的左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手；左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手均包括位置調(diào)整機(jī)構(gòu)、夾持剪切機(jī)構(gòu)和菠蘿檢測機(jī)構(gòu)；位置調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐板上，夾持剪切機(jī)構(gòu)連接位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，菠蘿檢測機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐板上；

位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、第一電動(dòng)伸縮桿、第二電動(dòng)伸縮桿以及第三電動(dòng)伸縮桿；定平臺(tái)上端面固定安裝在支撐板上；第一電動(dòng)伸縮桿、第二電動(dòng)伸縮桿以及第三電動(dòng)伸縮桿的底端均通過球形鉸鏈等弧度安裝在定平臺(tái)下端面的圓周邊緣上；第一電動(dòng)伸縮桿上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)桿伸縮運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二電動(dòng)伸縮桿上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)伸縮桿運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)；第三電動(dòng)伸縮桿上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)伸縮桿運(yùn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第一電動(dòng)伸縮桿、第二電動(dòng)伸縮桿以及第三電動(dòng)伸縮桿的三根活動(dòng)桿頂端均通過球形鉸鏈連接在動(dòng)平臺(tái)平面的圓周邊緣上；

夾持剪切機(jī)構(gòu)包括夾緊氣缸、兩個(gè)夾持手指、兩個(gè)手指支架、兩個(gè)切斷氣缸和兩個(gè)切斷刀；夾緊氣缸固定在動(dòng)平臺(tái)上，夾緊氣缸的活塞桿穿過動(dòng)平臺(tái)中心孔連接兩個(gè)夾持手指；兩個(gè)手指支架的一端分別固定在動(dòng)平臺(tái)上、兩個(gè)手指支架的另一端分別通過鉸鏈一一對應(yīng)連接各自的夾持手指；兩個(gè)切斷氣缸一一對應(yīng)傾斜設(shè)置在各自的夾持手指上，兩個(gè)切斷氣缸的活塞桿上分別連接各自切斷刀；

菠蘿檢測機(jī)構(gòu)包括豎直安裝在支撐板下底面上的第一光電距離傳感器和第二光電距離傳感器；第一光電距離傳感器和第二光電距離傳感器線性安裝在同一高度，第一光電距離傳感器和第二光電距離傳感器之間的間距等于菠蘿種植的行距。

此技術(shù)方案中利用并聯(lián)式的雙聯(lián)機(jī)械手的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對菠蘿的高效自動(dòng)采摘，有效地節(jié)約燃油能源。

對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)設(shè)置在電動(dòng)車兩側(cè)的菠蘿擺放臺(tái)前方；菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)包括菠蘿位置調(diào)整板，菠蘿位置調(diào)整板安裝在菠蘿擺放臺(tái)前方，菠蘿位置調(diào)整板上設(shè)有對應(yīng)于第一光電距離傳感器和第二光電距離傳感器的兩個(gè)矩形槽。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，兩個(gè)矩形槽分別位于對應(yīng)的第一光電距離傳感器、第二光電距離傳感器的下方；兩個(gè)矩形槽的前端開口處均設(shè)有V型開口。

對本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，菠蘿輸送線安裝在電動(dòng)車兩側(cè)的菠蘿擺放臺(tái)與菠蘿存儲(chǔ)箱之間，采用電式驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用帶傳動(dòng)或鏈條傳動(dòng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

本用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車，(1)自動(dòng)收集車充分利用熱帶太陽能能源，節(jié)約了燃油能源，還實(shí)現(xiàn)了綠色采摘；(2)利用并聯(lián)式的雙聯(lián)機(jī)械手并且雙聯(lián)動(dòng)機(jī)械手內(nèi)采用并聯(lián)的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)和氣式夾持剪切機(jī)構(gòu)、菠蘿視覺檢測機(jī)構(gòu)、菠蘿位置調(diào)整機(jī)構(gòu)協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對菠蘿的高效自動(dòng)采摘。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的太陽能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)收集車整體分布示意圖。

圖3為本發(fā)明的太陽能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的菠蘿采摘機(jī)械手與太陽能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車裝接示意圖。

圖5為本發(fā)明的菠蘿采摘機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明的夾持剪切機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：1000、自動(dòng)收集車；1100、電動(dòng)車；1101、駕駛控制室；1102、車身；1103、菠蘿存儲(chǔ)箱；1104、第一太陽能采集板；1105、第二太陽能采集板；1106、太陽能轉(zhuǎn)換器；1107、電動(dòng)行走輪；1108、前伸支架；1109、支柱；1110、支撐板；1111、菠蘿擺放臺(tái)；1200、菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)；1201、菠蘿位置調(diào)整板；1202、矩形槽；1300、菠蘿輸送線；2000、雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手；2100、位置調(diào)整機(jī)構(gòu)；2101、定平臺(tái)；2102、動(dòng)平臺(tái)；2103、第一電動(dòng)伸縮桿；2104、第二電動(dòng)伸縮桿；2105、第三電動(dòng)伸縮桿；2106、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2107、第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)；2108、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2200、夾持剪切機(jī)構(gòu)；2201、夾緊氣缸；2202、夾持手指；2203、手指支架；2204、切斷氣缸；2205、切斷刀；2300、菠蘿檢測機(jī)構(gòu)；2301、第一光電距離傳感器；2302、第二光電距離傳感器；3000、系統(tǒng)控制器。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1-圖6和具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例：

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示，用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車，包括用于收集菠蘿的自動(dòng)收集車1000和設(shè)置在自動(dòng)收集車1000上的用于采摘菠蘿的雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手2000。本實(shí)施例自動(dòng)采集車在使用時(shí)還包括與自動(dòng)收集車1000和雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手2000采用電性連接的系統(tǒng)控制器3000。系統(tǒng)控制器3000為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)技術(shù)產(chǎn)品，具體的本發(fā)明不作詳細(xì)的說明。

如圖2所示，自動(dòng)收集車1000包括太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車1100、菠蘿輸送線1300和菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)1200。菠蘿輸送線1300與太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車1100相連的用于輸送雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手2000采摘的菠蘿；進(jìn)一步此菠蘿輸送線1300安裝在電動(dòng)車1100兩側(cè)的菠蘿擺放臺(tái)1111與菠蘿存儲(chǔ)箱1103之間，采用電式驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的帶傳動(dòng)或鏈條傳動(dòng)。菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)1200設(shè)置在菠蘿輸送線1300前端的用于調(diào)整菠蘿被采摘前的位置便于雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手(2000)進(jìn)行采摘。

如圖4所示，雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手2000包括并聯(lián)式設(shè)置的左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手。左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手均包括位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100、夾持剪切機(jī)構(gòu)2200和菠蘿檢測機(jī)構(gòu)2300。位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100設(shè)置在支撐板1110上，夾持剪切機(jī)構(gòu)2200連接位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100，菠蘿檢測機(jī)構(gòu)2300設(shè)置在支撐板1110上。

如圖2和3所示，自動(dòng)收集車1000內(nèi)的太陽能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車1100包括駕駛控制室1101、車身1102、菠蘿存儲(chǔ)箱1103、第一太陽能采集板1104、第二太陽能采集板1105和太陽能轉(zhuǎn)換器1106。駕駛控制室1101設(shè)置在車身1102的頭部，菠蘿存儲(chǔ)箱1103安裝在車身1102上，第一太陽能采集板1104設(shè)置在菠蘿存儲(chǔ)箱1103的頂部用于采集太陽能并經(jīng)過太陽能轉(zhuǎn)換器1106轉(zhuǎn)化為同于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車1100工作的動(dòng)能。車身1102底部設(shè)有電動(dòng)行走輪1107，車身1102前端通過前伸支架1108、支柱1109以及支撐板1110外凸設(shè)置第二太陽能采集板1105。前伸支架1108的兩側(cè)分別裝有菠蘿擺放臺(tái)1111；太陽能轉(zhuǎn)換器1106安裝在前伸支架1108上且位于第二太陽能采集板1105的下方。

雙聯(lián)動(dòng)采摘機(jī)械手2000內(nèi)的并聯(lián)式設(shè)置在支撐板1110下底面上的左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手均包括位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100、夾持剪切機(jī)構(gòu)2200和菠蘿檢測機(jī)構(gòu)2300。

如圖4和5所示，位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100包括定平臺(tái)2101、動(dòng)平臺(tái)2102、第一電動(dòng)伸縮桿2103、第二電動(dòng)伸縮桿2104以及第三電動(dòng)伸縮桿2105。定平臺(tái)2101上端面固定安裝在支撐板1110上；第一電動(dòng)伸縮桿2103、第二電動(dòng)伸縮桿2104以及第三電動(dòng)伸縮桿2105的底端均通過球形鉸鏈等弧度安裝在定平臺(tái)2101下端面的圓周邊緣上；第一電動(dòng)伸縮桿2103、第二電動(dòng)伸縮桿2104以及第三電動(dòng)伸縮桿2105均布設(shè)置。進(jìn)一步，第一電動(dòng)伸縮桿2103上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)桿伸縮運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)2106；第二電動(dòng)伸縮桿2104上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)伸縮桿運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)2107；第三電動(dòng)伸縮桿2105上裝有驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)伸縮桿運(yùn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)2108；第一電動(dòng)伸縮桿2103、第二電動(dòng)伸縮桿2104以及第三電動(dòng)伸縮桿2105的三根活動(dòng)桿頂端均通過球形鉸鏈連接在動(dòng)平臺(tái)2102平面的圓周邊緣上。

如圖4和6所示，夾持剪切機(jī)構(gòu)2200包括夾緊氣缸2201、兩個(gè)夾持手指2202、兩個(gè)手指支架2203、兩個(gè)切斷氣缸2204和兩個(gè)切斷刀2205。夾緊氣缸2201固定在動(dòng)平臺(tái)2102上，夾緊氣缸2201的活塞桿穿過動(dòng)平臺(tái)2102中心孔連接兩個(gè)夾持手指2202；兩個(gè)手指支架2203的一端分別固定在動(dòng)平臺(tái)2101上、兩個(gè)手指支架2203的另一端分別通過鉸鏈一一對應(yīng)連接各自的夾持手指2202；兩個(gè)切斷氣缸2204一一對應(yīng)傾斜設(shè)置在各自的夾持手指2202上，兩個(gè)切斷氣缸2204的活塞桿上分別連接各自切斷刀2205。

如圖4所示，菠蘿檢測機(jī)構(gòu)2300包括豎直安裝在支撐板1110下底面上的第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302。第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302線性安裝在同一高度，第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302之間的間距等于菠蘿種植的行距。此第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302均為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)技術(shù)產(chǎn)品。

如圖2所示，菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)1200設(shè)置在電動(dòng)車1100兩側(cè)的菠蘿擺放臺(tái)1111前方；菠蘿位置矯正機(jī)構(gòu)1200包括菠蘿位置調(diào)整板1201，菠蘿位置調(diào)整板1201安裝在菠蘿擺放臺(tái)1111前方，菠蘿位置調(diào)整板1201上設(shè)有對應(yīng)于第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302的兩個(gè)矩形槽1202。兩個(gè)矩形槽1202分別位于對應(yīng)的第一光電距離傳感器2301、第二光電距離傳感器2302的下方；兩個(gè)矩形槽1202的前端開口處均設(shè)有V型開口。

本實(shí)施例用于熱帶菠蘿綠色采摘的自動(dòng)采集車在工作時(shí)，對于一個(gè)具體的菠蘿采摘步驟如下：

步驟1：首先通過系統(tǒng)控制器3000控制自動(dòng)收集車1000，帶動(dòng)雙聯(lián)采摘機(jī)械手2000，接近被采集的菠蘿：

利用第一太陽能采集板1104、第二太陽能采集板1105采集太陽能，并通過太陽能轉(zhuǎn)換器1106將太陽能轉(zhuǎn)成電能；

系統(tǒng)控制器3000控制太陽能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)采集車1000，接近被采集的菠蘿。

步驟2：然后系統(tǒng)控制器3000控制雙聯(lián)采摘機(jī)械手2000，摘下菠蘿并送至菠蘿輸送線1300，由菠蘿輸送線1300送至菠蘿存儲(chǔ)箱1103：

由菠蘿檢測機(jī)構(gòu)2300的第一光電距離傳感器2301和第二光電距離傳感器2302獲取被采集的菠蘿的位置信息，反饋至系統(tǒng)控制器3000。

系統(tǒng)控制器3000根據(jù)第一光電距離傳感器2301、第二光電距離傳感器2302檢測到被采摘菠蘿的位置信息，控制雙聯(lián)采摘機(jī)械手2000的左側(cè)采摘機(jī)械手和右側(cè)采摘機(jī)械手的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)2100，將夾持剪切機(jī)構(gòu)2200送至切斷被采集的菠蘿的相應(yīng)位置，切斷菠蘿梗，并送至菠蘿擺放臺(tái)1111；

步驟3：經(jīng)過菠蘿擺放臺(tái)1111，通過菠蘿輸送線1300送至菠蘿存儲(chǔ)箱1103。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。