飞行式果实采摘设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种飞行式果实采摘设备，包括无人机和打击装置，打击装置包括挂载在无人机的载物平台上的固定平台、与固定平台固定连接的支撑板和固定在支撑板一面的打击主体，其包括调速电机、击发装置、啮合调速电机与击发装置的齿轮组，击发装置包括气缸、滑动连接在气缸内的天梯拍头组件、抵接天梯拍头组件的主弹簧、与气缸连通用于容纳弹丸的推嘴；齿轮组包括半齿轮，当半齿轮与天梯拍头组件的齿条啮合时，通过调速电机的转动带动天梯拍头组件滑动并压缩主弹簧；当半齿轮与天梯拍头组件的齿条脱离啮合时，天梯拍头组件在主弹簧的推力下压缩气缸内的气体高速喷出击发弹丸。本实用新型专利技术的采摘高度不受限制，便于在野外山林中进行采摘作业。行采摘作业。行采摘作业。

【技术实现步骤摘要】
飞行式果实采摘设备


[0001]本技术涉及果实采摘
，特别涉及一种飞行式果实采摘设备。

技术介绍

[0002]目前果实采摘的方式主要有人工采摘和机器采摘。对于野外山林中的果实采摘，由于地形复杂不适于机器进入，因此主要靠人工进行采摘。人工采摘在某些作业环境下具有一定的危险性，使得作业人员人身安全无法得到保障，同时人工成本较高而且采摘效率较低。
[0003]随着机器自动化能力的逐渐完善，农业机器人已经应用于许多农业生产中，并向智能化的方向发展，针对地形复杂的野外山林，已研发出基于履带式或者大型轮式的采摘装置，通常在采摘装置的车身上设置可伸缩的举高臂，在举高臂的前端设置供采摘人员站立的工作台，当举高臂上升到一定高度后通过人工采摘果实；或者在采摘装置的车身前端设置抱紧树干的机构，然后采取震动的方式将果实震落。但举高臂的方式受到伸长高度的限制，作业范围有限；而震动树干的方式，无法把握果实的采摘率，同时容易造成树木的损伤。

技术实现思路

[0004]本技术旨在提供一种基于无人机挂载的飞行式果实采摘设备，以解决举高臂采摘方式高度授权及树干振动采摘方式易对树木造成损伤的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下具体技术方案：
[0006]本技术提供一种飞行式果实采摘设备，包括：无人机，其包括载物平台；打击装置，其包括：固定平台，其挂载在载物平台上；支撑板，其与固定平台固定连接；打击主体，其固定在支撑板的一面，打击主体包括调速电机、击发装置、啮合调速电机与击发装置的齿轮组，击发装置包括气缸、滑动连接在气缸内的天梯拍头组件、抵接天梯拍头组件的主弹簧、与气缸连通用于容纳弹丸的推嘴；齿轮组包括半齿轮，当半齿轮与天梯拍头组件的齿条啮合时，通过调速电机的转动带动天梯拍头组件滑动并压缩主弹簧；当半齿轮与天梯拍头组件的齿条脱离啮合时，天梯拍头组件在主弹簧的推力下压缩气缸内的气体，气体从推嘴高速喷出击发弹丸。
[0007]优选地，击发装置还包括击发装置主体、拉桥和拉桥弹簧，在击发装置主体的外壳上开设有滑槽和固定槽，拉桥弹簧安装在固定槽内，拉桥滑动安装在滑槽内，拉桥的一端与推嘴连接，拉桥的另一端悬挂在半齿上的偏心凸柱上，拉桥的中间部分与拉桥弹簧连接；当半齿与天梯拍头组件啮合时，偏心凸柱带动拉桥及推嘴朝直线推杆的方向滑动；当半齿与天梯拍头组件不再啮合时，偏心凸柱与拉桥脱离，拉桥与推嘴在拉桥弹簧的作用下朝反方向滑动。
[0008]优选地，飞行式果实采摘设备还包括固定在支撑板上与打击主体同侧的上弹装置，上弹装置包括上弹装置主体、枪管、拨弹齿轮和拨弹齿轮电机，上弹装置主体固定在击
发装置主体的发射端，枪管安装在上弹装置主体上，并与推嘴相连通，在上弹装置主体内开设有上弹口通道，拨弹齿轮位于上弹口通道内，并套装在拨弹齿轮电机的输出轴上；当推嘴向直线推杆的方向运动时，打开上弹口通道的上弹口，拨弹齿轮电机带动拨弹齿轮转动，将上弹口通道内的弹丸拨动到推嘴的前方。
[0009]优选地，飞行式果实采摘设备还包括固定在支撑板另一面用于存储弹丸的弹箱，在弹箱与支撑板对应于上弹口通道的位置开设有上弹孔，弹箱的底部具有坡度，使弹丸在重力的作用下停留在上弹孔处。
[0010]优选地，齿轮组包括还包括伞齿轮和双联齿轮，伞齿轮包括一体结构且同轴的锥齿轮和直齿轮，锥齿轮与套装在调速电机输出轴上的锥形齿轮啮合，直齿轮与双联齿轮的一个齿轮啮合，双联齿轮的另一个齿轮与半齿轮啮合。
[0011]优选地，击发装置还包括直线推杆、主弹簧套管和主弹簧顶板，主弹簧顶板设置在主弹簧套管内并与直线推杆固定连接；主弹簧位于天梯拍头组件内，其两端分别与天梯拍头组件、主弹簧顶板抵接。
[0012]优选地，击发装置进一步包括气缸头，气缸头固定在气缸内靠近击发装置主体的发射端位置，在气缸头上安装有导管，推嘴套装在导管上。
[0013]优选地，弹箱和打击主体还分别与固定平台固定连接。
[0014]优选地，弹丸为水弹或BB弹。
[0015]优选地，无人机还包括中心板和四根互成90
°
的机臂，四根机臂的一端分别与中心板固定连接，四根机臂的另一端分别通过电机座安装有无刷电机，在四个无刷电机的输出端分别连接有螺旋桨；在中心板上还通过脚架连接架固定连接有两个支撑脚架，载物平台位于中心板的下方分别与两个支撑脚架固定连接。
[0016]本技术能够取得以下技术效果：
[0017](1)本技术挂载在无人机的载物平台上，无人机可以在高空飞行，采摘设备的采摘高度不会受到限制。
[0018](2)无人机挂载采摘设备，相比履带式或者大型轮式的采摘装置，更加容易进入复杂地形，便于在野外山林中进行采摘作业。
[0019](3)采摘设备直接打击果实进行采摘，不会破坏树木。
[0020](4)通过采用无人机搭载该飞行式果实采摘设备进行果实打击采摘，可以跨越任何地形障碍和果树树枝等障碍。
[0021](5)相比人工采摘，不必将采摘人员置于危险当中，并且机器采摘的工作效率更高。
[0022](6)直线推杆可以实现弹丸的打击速度与打击力度的实时调节。
[0023](7)水弹对环境无污染。
[0024](8)由控制系统控制触发射击，可进行远程操控。
[0025](9)采摘设备携带容量较大的弹箱，具有较强的续航能力。
附图说明
[0026]图1是根据本技术实施例的飞行式果实采摘设备的结构示意图；
[0027]图2是根据本技术实施例的打击装置第一视角的结构示意图；
[0028]图3是根据本技术实施例的打击装置第二视角的结构示意图；
[0029]图4是根据本技术实施例的打击主体的外部结构示意图；
[0030]图5是根据本技术实施例的打击主体的内部结构示意图；
[0031]图6是根据本技术实施例的伞齿轮的结构示意图；
[0032]图7是根据本技术实施例的上弹装置的结构示意图；
[0033]图8是根据本技术实施例的一体化遥控装置的结构示意图。
[0034]附图标记包括：打击装置1、打击主体11、调速电机111、齿轮组112、伞齿轮1121、锥齿轮11211、直齿轮11212、双联齿轮1122、半齿轮1123、偏心凸柱1124、击发装置113、击发装置主体1130、天梯拍头组1131、气缸1132、气缸头1133、推嘴1134、拉桥1135、拉桥弹簧1136、主弹簧1137、主弹簧套管1138、主弹簧顶板1139、直线推杆114、控制系统115、锥形齿轮116、上弹装置12、上弹装置主体121、枪管122、拨弹齿轮123、拨弹齿轮电机124、上弹口通道125、弹箱13、上弹孔131、固定平台14、支撑板15、无人机2、中心板21、机臂22、无刷电机23、螺旋桨24、支撑脚架25、载物平台26、一体化遥控装置3。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行式果实采摘设备，其特征在于，包括：无人机，其包括载物平台；打击装置，其包括：固定平台，其挂载在所述载物平台上；支撑板，其与所述固定平台固定连接；打击主体，其固定在所述支撑板的一面，所述打击主体包括调速电机、击发装置、啮合所述调速电机与所述击发装置的齿轮组，所述击发装置包括气缸、滑动连接在所述气缸内的天梯拍头组件、抵接所述天梯拍头组件的主弹簧、与所述气缸连通用于容纳弹丸的推嘴；所述齿轮组包括半齿轮，当所述半齿轮与所述天梯拍头组件的齿条啮合时，通过所述调速电机的转动带动所述天梯拍头组件滑动并压缩所述主弹簧；当所述半齿轮与所述天梯拍头组件的齿条脱离啮合时，所述天梯拍头组件在所述主弹簧的推力下压缩所述气缸内的气体，所述气体从所述推嘴高速喷出击发弹丸。2.如权利要求1所述的飞行式果实采摘设备，其特征在于，所述击发装置还包括击发装置主体、拉桥和拉桥弹簧，在所述击发装置主体的外壳上开设有滑槽和固定槽，所述拉桥弹簧安装在所述固定槽内，所述拉桥滑动安装在所述滑槽内，所述拉桥的一端与所述推嘴连接，所述拉桥的另一端悬挂在所述半齿上的偏心凸柱上，所述拉桥的中间部分与所述拉桥弹簧连接；当所述半齿与所述天梯拍头组件啮合时，所述偏心凸柱带动所述拉桥及所述推嘴朝直线推杆的方向滑动；当所述半齿与所述天梯拍头组件不再啮合时，所述偏心凸柱与所述拉桥脱离，所述拉桥与所述推嘴在所述拉桥弹簧的作用下朝反方向滑动。3.如权利要求2所述的飞行式果实采摘设备，其特征在于，还包括固定在所述支撑板上与所述打击主体同侧的上弹装置，所述上弹装置包括上弹装置主体、枪管、拨弹齿轮和拨弹齿轮电机，所述上弹装置主体固定在所述击发装置主体的发射端，所述枪管安装在所述上弹装置主体上，并与所述推嘴相连通，在所述上弹装置主体内开设有上弹口通道，所述拨弹齿轮位于所述上弹口通道内，并套装在所述拨弹齿轮电机的输出轴上；当所述推嘴向所述直线推杆的方向运动时，打开所述上弹口通道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余毅，何锋赟，陈翱，姜鹏，白越，刘震宇，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：新型
国别省市：