一种果实采摘方法及采摘设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105684651A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610214541.3(22)申请日2016.04.07(71)申请人国家林业局北京林业机械研究所地址100029北京市朝阳区安苑路20号世纪兴源大厦(72)发明人张伟何海龙陈东金征张前卫(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人陈英(51)Int.Cl.A01D46/26(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称一种果实采摘方法及采摘设备(57)摘要本发明提供一种果实采摘方法，通过输出旋转运动偏心驱动采摘头，使得果树枝条及果实产生摆动，通过控制输出旋转运动的采摘头的速度和/或距离回转中心的距离/偏心距，使果实因摆动产生的惯性力介于熟果和青果与枝条的结合力之间，保证有效采摘熟果时青果不会被振落。还提供一采摘设备，包括采摘头和动力装置，采摘头包括采摘头单元，其包括壳体、偏心圆柱凸轮机构和梳齿机构，壳体上定位和支撑一传动轴；偏心圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮和摆杆，圆柱凸轮偏心地设在传动轴上，摆杆在圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与圆柱凸轮连接，摆杆一端球铰连接壳体，摆杆伸出壳体，连接梳齿机构。本方法和设备采摘效率高，适合于丘陵山区果园的采摘作业。CN105684651ACN105684651A权利要求书1/2页1.一种果实采摘方法，其特征在于：通过输出一旋转运动偏心地驱动采摘头，来击打果树枝条和/或果实，使得果树枝条及果实产生摆动，当果实因摆动产生的惯性力大于其与枝条的结合力时，果实便能够从枝条上脱落，完成果实的采摘工作；通过控制输出旋转运动的所述采摘头的速度和/或距离回转中心的距离/偏心距，使得果实因摆动所产生的惯性力介于熟果和青果与枝条的结合力之间，从而保证有效采摘熟果时青果不会被振落。2.根据权利要求1所述的果实采摘方法，其特征在于：在所述果实采摘方法中，所述旋转运动使得采摘头的运动轨迹为一个空间的摆动运动。3.根据权利要求1所述的果实采摘方法，其特征在于：该空间的摆动轨迹是：由相交成设定角度的两个平面上的两个摆动运动合成的；或者，由一个平面内的摆动运动和相交成设定角度的另一个平面内的直线或曲线运动合成的。4.根据权利要求1所述的果实采摘方法，其特征在于：所述的设定角度是90°。5.根据权利要求1所述的果实采摘方法，其特征在于：所述果实采摘方法是：采摘头连接一圆柱凸轮，圆柱凸轮的转动使得采摘头实现一个沿圆柱凸轮轴线方向的往复运动，该圆柱凸轮偏心的连接在一动力源输出回转轴上，使得采摘头又具有一摆动运动。6.一种果实采摘设备，其特征在于：包括采摘头和动力装置，所述采摘头包括至少一个采摘头单元；所述采摘头单元，包括一壳体、一偏心圆柱凸轮机构和一梳齿机构，所述壳体上设有两个轴承座，定位和支撑一传动轴；所述偏心圆柱凸轮机构包括一圆柱凸轮和一摆杆，所述圆柱凸轮偏心地设置在所述传动轴上，所述摆杆可在所述圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与所述圆柱凸轮连接，所述摆杆的一端通过球铰结构与所述壳体的内壁连接，该摆杆的另一端伸出所述壳体，连接所述梳齿机构；所述梳齿机构包括一横梁，在该横梁上设置若干梳齿棒，所述梳齿机构通过该横梁连接在所述摆杆上；所述采摘头单元是一个或多个，其中的所述传动轴伸出所述壳体，连接所述动力源的输出转轴和/或连接另一所述采摘头上的传动轴。7.根据权利要求6所述的果实采摘设备，其特征在于：所述摆杆和所述壳体之间的球铰结构是，在所述壳体内壁上固定一球铰支座，所述摆杆的相应端为球头端与球铰支座匹配；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮与动力输入轴即传动轴偏心对接，通过对其偏心量的调整便可实现输出摆动运动水平方向上振幅的调节；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮上的运动的轨迹线为螺旋线组合而成的封闭曲线；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构中，所述摆杆连接在一圆柱套上，该圆柱套套设在所述圆柱凸轮上且圆柱套的轴心与圆柱凸轮的轴心重合，即也与传动轴的轴心具有一个偏心距，该圆柱套与圆柱凸轮的之间设置滑动连接结构，使得当圆柱凸轮偏心转动时，该圆柱套带动所述摆杆做空间的摆动运动。2CN105684651A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的果实采摘设备，其特征在于：所述圆柱凸轮和圆柱套的滑动连接结构是，在该圆柱凸轮圆周面上开有圆弧槽，该圆弧槽的轨迹线为两段导程一致、旋向相反的螺旋线组合而成的封闭曲线；所述圆柱套上固设一球头销，该球头销的球头端部与所述圆柱凸轮上的圆弧轨道槽匹配插接；和/或，所述摆杆在所述圆柱套上安装的角度可调的结构是：所述摆杆的中间部分为一框架结构，所述圆柱凸轮置于该框架结构中，该框架结构的平行于所述摆杆轴线方向