本發(fā)明涉及一種高處水果采摘的機械，更具體地說，涉及一種省力且可以背著攜帶的采摘水果的機械。

背景技術：

在目前的水果生產(chǎn)作業(yè)中，收獲采摘作業(yè)質量的好壞直接影響到水果的儲存、加工和銷售等后續(xù)環(huán)節(jié)，從而最終影響市場價格和經(jīng)濟效益。但是由于采摘作業(yè)環(huán)境和操作的復雜性，水果采摘的自動化程度仍然很低，目前國內(nèi)水果的采摘作業(yè)基本上還是手工完成，屬于典型的勞動密集型工作。人工采摘即通過架梯子或者爬樹的方式采摘水果，這樣的采摘方式勞動強度大、效率低、不安全，另外人工收獲水果所需的成本在水果的整個生產(chǎn)成本中所占的比例竟高達33％～50％。因此，設計與開發(fā)水果輔助采摘機械具有重要意義。

近些年來，隨著農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水果采摘機械也得到了廣泛的關注，各種水果采摘機械的專利涌現(xiàn)出來。通過對已公開專利分析可知，目前水果采摘機械的結構還是以專利公開號為cn201630514681.3和cn201420469671.8公開的細繩與彈簧的組合結構為主，但此結構使用過程中穩(wěn)定性及使用壽命等方面優(yōu)勢不明顯。同時，目前能檢索到的關于水果采摘機械的專利，都沒有考慮到長期手舉采摘器采摘者勞累而導致水果采摘質量和采摘效率降低等問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種省力且可以背著攜帶的高處水果輔助采摘器。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種高處水果輔助采摘器，包括抓手、手柄以及連接抓手和手柄的連桿，所述連桿包括內(nèi)桿和套設于內(nèi)桿外的外桿，所述手柄的一端設置有擋板，所述內(nèi)桿的一端與所述擋板固定相連，另一端與抓手的底部鉸接，所述外桿的一端與抓手的底部鉸接，在非抓取狀態(tài)下，所述外桿的另一端抵于擋板上。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述擋板上還設置有滑塊軌道，在滑塊軌道中設置有滑塊，滑塊在外力作用下被徑向推入或拉出。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述抓手為仿球狀的花瓣形，數(shù)量至少為三瓣，且抓手的內(nèi)壁為軟質材料層。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述抓手的頂端還設置有層疊式圓頭刀片。

作為本發(fā)明的進一步改進，內(nèi)桿與每個抓手的底部分別通過內(nèi)鉸鏈桿鉸接，外桿與每個抓手的底部分別通過外鉸鏈桿鉸接，且外鉸鏈桿的位置相對內(nèi)鉸鏈桿的位置靠外。

作為本發(fā)明的進一步改進，還包括底板和背帶，所述底板上固定設置有萬向節(jié)和采摘軌道，所述手柄的另一端與底板通過萬向節(jié)連接，所述連桿限位于采摘軌道中。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述采摘軌道可拆卸式地安裝于底板上，且其為一端高、一端低的傾斜軌道。

采用本發(fā)明提供的技術方案，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明采摘采用兩節(jié)伸縮桿結構，內(nèi)桿與外桿反向拉取時，抓手受外桿推力閉合，完全抓取住果體；反之抓手打開，釋放果體。兩節(jié)伸縮桿協(xié)同抓取，打開和抓取動作穩(wěn)固可靠性高。同樣相比市場上現(xiàn)有產(chǎn)品細繩和彈簧采摘的組合，彈簧受細繩牽引力徑向壓縮，循環(huán)往復不定力的壓縮，使得彈簧的壽命縮短，兩節(jié)伸縮桿鉸鏈連接，協(xié)同抓取的方式增加了使用壽命。

(2)本發(fā)明旨在輔助采摘半高處及高處的中小型水果，仿球型抓手能完全抓住球狀水果，3只上尖中寬的單獨抓手單元對于對于不同形狀的中小型水果果體各個部分支撐包裹性也很好。

(3)本發(fā)明三只抓手的頭部裝有層疊式圓頭刀片，抓手閉合時三處的刀片層進切割，達到切割的最大力，抓取時果梗易被剪斷，果體保存度得到保證。3個抓手內(nèi)層附著一層軟質材料，以往抓手的硬材質使得果皮易破的果類外形受到影響。本發(fā)明結構外硬內(nèi)軟，既不影響抓手的抓取強度同時防止抓取時水果表皮受到破壞。

(4)本發(fā)明也致力于解決長時間采摘導致手臂酸疼的問題，輔助采摘模塊由底板，萬向結構，采摘軌道和背帶組成。伸縮桿在采摘軌道中運動，尾部由萬向節(jié)與底板連接。兩根背帶可以將采摘裝置固定在人的腰邊，攜帶便捷。

(5)本發(fā)明所提到的采摘軌道是模塊化的，即根據(jù)果樹不用高度可以拆卸選裝不同高度的采摘軌道。同時不再需要使用者重復抬起抓取桿，只需控制好桿在軌道內(nèi)的運動，就能調(diào)整到各種需要的高度，實施采摘。手臂所需轉動角度小，高度幅度低，合力值處于最小范圍。此外在抓取動作完成時推動固定滑塊可保證抓手一直處于抓取狀態(tài)，釋放時拉開滑塊即可，減輕采摘工的勞動強度，提高采摘效率，避免人身傷害事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采摘器的整體結構示意圖。

圖2是采摘軌道位置的結構示意圖。

圖3是尾部握手的結構示意圖。

圖4是抓手位置的結構示意圖。

圖5是抓取且鎖定狀態(tài)下手柄位置的結構示意圖。

圖6是非抓取狀態(tài)下手柄位置的結構示意圖。

圖7是抓取狀態(tài)下抓手位置的結構示意圖。

圖8是非抓取狀態(tài)下抓手位置的結構示意圖。

圖中：1、抓手；2、外桿；3、背帶；4、內(nèi)桿；5、采摘軌道；6、萬向節(jié)；7、采摘器底板；8、內(nèi)鉸鏈桿；9、外鉸鏈桿；10、滑塊；11、滑塊軌道；12、手柄；13、圓頭刀片；14、擋板；15、果實。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明高處水果輔助采摘器的結構如圖1-4所示，包括抓手1、手柄12以及連接抓手1和手柄12的連桿。連桿包括內(nèi)桿4和套設于內(nèi)桿4外的外桿2，內(nèi)桿4與外桿2間隙配合，手柄12的一端設置有擋板14，內(nèi)桿4的一端與擋板14固定相連，另一端與抓手1的底部鉸接。外桿2的一端與抓手1的底部鉸接，在非抓取狀態(tài)下，外桿2的另一端抵于擋板14上。本發(fā)明采用兩節(jié)伸縮桿結構，內(nèi)桿與外桿反向拉取時，抓手受外桿推力閉合，完全抓取住果體；反之抓手打開，釋放果體。兩節(jié)伸縮桿協(xié)同抓取，打開和抓取動作穩(wěn)固可靠性高。

為了保持抓手的抓取狀態(tài)，減輕采摘工的勞動強度，本發(fā)明在手柄12的擋板14上還設置有如圖3所示的滑塊軌道11，在滑塊軌道11中設置有滑塊10，滑塊10在外力作用下被徑向推入或拉出。

為了更好地包裹果實，本發(fā)明中的抓手優(yōu)選為如圖4所示的仿球狀的花瓣形，數(shù)量至少為三瓣。為了防止抓取時水果表皮受到破壞，本發(fā)明中的抓手1的內(nèi)壁為軟質材料層。

為了便捷有效地剪斷果梗，使果體更好地得到保存，本發(fā)明在抓手1的頂端還設置有如圖4所示的層疊式圓頭刀片13。

為了提高協(xié)同抓取的效率，本發(fā)明中的內(nèi)桿4與每個抓手1的底部分別通過固定于內(nèi)桿4端部的內(nèi)鉸鏈桿8鉸接，外桿2與每個抓手1的底部分別通過鉸接于外桿2邊緣的外鉸鏈桿9鉸接，且外鉸鏈桿9的位置相對內(nèi)鉸鏈桿8的位置靠外。具體結構如圖4所示。

為了解決長時間采摘導致手臂酸疼的問題，本發(fā)明還包括如圖2所示的采摘器底板7和背帶3。底板7上固定設置有萬向節(jié)6和采摘軌道11。手柄12的一端與底板7通過萬向節(jié)6連接，連桿限位于采摘軌道11中。背帶3是軟繩，一共兩根，一根縛于腰間，一根背在肩上，可以將整個采摘器固定在人的腰邊，外桿2在采摘軌道5中運動，通過內(nèi)桿4和外桿2同向和反向拉取實行抓取和釋放的動作。

采摘軌道11的一端高、一端低，抓取桿在軌道內(nèi)運動時，僅能在最高點和最低點之間滑動，即，同一采摘軌道11能調(diào)整的高度受到上限值和下限值的限制。為了使本發(fā)明的采摘器底板7和背帶3能適應各種不同采摘高度的需求，本發(fā)明優(yōu)選將上述采摘軌道11采用模塊化設計，即，采摘軌道11可拆卸式地安裝于底板7上，且其為一端高、一端低的傾斜軌道?？梢愿鶕?jù)所需采摘的果樹的不同高度進行拆卸和安裝不同高低限位范圍的采摘軌道11。操縱時，抓取桿在軌道內(nèi)運動時，同時調(diào)整人的站立朝向，以此來達到采摘的最佳效果。

使用過程中，本發(fā)明的高處水果輔助采摘器包括抓取狀態(tài)和非抓取狀態(tài)。其中：抓取狀態(tài)下手柄位置和抓手位置的結構分別如圖5和圖7所示；非抓取狀態(tài)下手柄位置和抓手位置的結構分別如圖6和圖8所示。在抓取狀態(tài)下，為了保持抓取狀態(tài)，還可以將滑塊沿滑塊軌道徑向推入，如圖5所示，從而使外桿的邊緣與滑塊的邊緣相抵接；需要釋放果實15時，將滑塊沿軌道拉出即可，如圖6所示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。