【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业，具体涉及一种紧凑型果实采摘与收集转运装置。
技术介绍
1、在现代农业中，水果的采摘、储存与运输是确保果实品质与延长其市场寿命的关键环节，特别是对于易损性较高的果实种类，如草莓、圣女果(又称小番茄)和猕猴桃等。这些水果以其鲜嫩多汁、营养丰富而备受消费者喜爱，但同时也因其果皮薄、果肉柔软，对采摘后的处理方式提出了极高的要求。传统的采摘作业中，大果框堆叠收集的方式因其便捷性和成本效益而被广泛应用，然而，对于上述易损果实而言，这种方式却存在着显著的不适应性。
2、堆叠收集不仅可能导致果实之间相互挤压，产生内部瘀伤，影响果实的整体质量和口感，还可能加速果实的腐烂过程，减少其市场价值和保鲜期。瘀伤在果实内部不易被肉眼察觉，但在后续的储存和运输过程中会逐渐显现，导致果品等级下降，甚至失去商品价值。因此，寻找一种能够有效减少果实损伤，同时又能提高采摘效率的收集与储存方法显得尤为重要。
3、为了解决这一问题，业界开始探索一果一槽单独存放的采摘后处理方式。该方法通过为每个果实提供一个独立的存放空间，有效避免了果实间的直接接触和相互挤压，从而大大降低了果实受损的风险。这种精细化的管理方式不仅能够保证果实外观的完美无瑕，还能最大限度地保留其原有的风味和营养价值，提升果品的市场竞争力。此外，一果一槽的设计还为后续的包装装箱环节提供了极大的便利，果实可以直接从存放槽中取出进行包装，无需额外的人工分拣和整理，有效减少了人力消耗，提高了工作效率。
4、然而，尽管一果一槽单独存放的理念在实践中展现出了巨大的
5、因此，开发一种能够真正实现一果一槽单独存放，同时又能与自动化采摘设备无缝对接，实现高效、连续、智能化作业的果实收集与转运系统，成为了当前农业机械化与智能化发展的迫切需求。这样的系统不仅需要具备高度的灵活性和适应性，能够根据果实的种类、大小等特性进行自适应调整，还需要具备智能化的管理功能，能够实时监测果实的状态，自动调整收集与转运策略，以确保果实的品质与安全。此外，系统的易维护性和可扩展性也是设计过程中需要考虑的重要因素，以确保其能够在不同的农业生产环境中得到广泛应用，推动农业生产的现代化进程。
技术实现思路
1、基于现有技术中的不足，本专利技术旨在解决易损果实机器人采摘后果实收集与转运，实现自动化果实换盘收集与整框转运，提供了一种紧凑型果实采摘与收集转运装置。
2、为完成上述的目的，本专利技术的具体技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种紧凑型果实采摘与收集转运装置，包括车架，还包括：
4、采摘机械臂，设于所述车架上，用于自动采摘果实；
5、果盘框，用于放置果盘，所述果盘框具有按上下分布的多层，每一层具有用于放置一个果盘的放置位，所述果盘框朝向所述采摘机械臂方向具有果盘放置口；
6、自动换盘机构，设于所述车架上，包括外支架，所述外支架合围区域具有用于放置所述果盘框的放置腔，所述放置腔在朝向所述采摘机械臂方向以及相对的另一方向开口设置；所述外支架上设有用于取放果盘的取盘器，所述外支架上还设有用于驱动所述取盘器进出所述放置腔以及上下移动的驱动单元；
7、使用时，所述取盘器从所述果盘框中取出一个空的果盘，所述采摘机械臂自动采摘果实后放入所述取盘器上的果盘中，果盘放满果实后，所述取盘器将放满果实的果盘放回所述果盘框中。
8、具体的，所述取盘器包括用于放置果盘的底托，所述底托上具有支撑臂；
9、所述驱动单元包括水平驱动座，所述水平驱动座上设有水平滑轨，所述支撑臂上设有水平滑块，所述水平驱动座上还设有用于驱动所述支撑臂水平移动的水平驱动电机和水平驱动丝杠；所述驱动单元还包括设于所述外支架上的竖直滑轨，所述水平驱动座上设有竖直滑块，所述外支架上还设有用于驱动所述水平驱动座竖直移动的竖直驱动电机和竖直驱动丝杠。
10、取盘器包括底托和支撑臂的设计，使得取盘器能够稳定地支撑果盘，并通过水平驱动座和竖直驱动座的配合，实现果盘在三维空间内的精确移动。这种设计不仅提高了取放果盘的准确性，还保证了采摘机械臂能够顺利地将果实放入果盘中。
11、优选的，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面各设有一个所述水平驱动座，所述底托上相应设有两个支撑臂，所述支撑臂与所述底托朝向所述采摘机械臂方向一侧连接；相应的，所述水平驱动电机、水平驱动丝杠、竖直驱动电机和竖直驱动丝杠均各设有一个；两个所述竖直驱动丝杠的底端设有同步带。
12、上述设计可以确保取盘器在水平移动时的稳定性和同步性。这种设计有助于减少因单侧驱动而产生的偏差，提高取盘器的运动精度。
13、进一步优选的，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面中，至少其中一侧还设有一个竖向设置、与所述外支架转动连接的转轴，所述转轴上设有卡块；
14、所述外支架上还设有用于驱动所述转轴转动的联动机构，所述联动机构包括相互耦合的一组锥齿轮，其中一个锥齿轮与所述转轴的顶部固定，另一个锥齿轮与一个直齿轮固定连接；
15、相应一侧的所述水平驱动座上设有在被上升到顶部时与所述直齿轮耦合以驱动所述转轴转动的齿条；
16、所述果盘框在对应所述转轴所在一侧设有与所述卡块配合的卡槽；
17、所述水平驱动座被上升到顶部时，所述齿条驱动所述转轴转动使所述卡块卡入所述卡槽中；所述水平驱动座从顶部下降时，所述齿条驱动所述转轴转动使所述卡块从所述卡槽中脱出。
18、只有取盘器通过水平驱动座移动到最顶端的时候，所述卡块才会卡入所述卡槽中将果盘框进行锁紧，因为在最顶端的时候才需要放置果实，放置果实的时候才会移动采摘，所以取盘器在其他位置的时候都是所述卡块从所述卡槽中脱出，解锁果盘框的状态，这种状态下可以自由的推动果盘框。
19、联动机构通过锥齿轮和直齿轮的耦合，以及齿条与转轴的配合，实现了取盘器在上升到顶部时自动解锁果盘框，并在下降时重新锁定果盘框的功能。这种设计不仅简化了操作流程，还提高了自动化程度，减少了人工干预。
20、具体的，所述果盘的底面具有定位槽，所述取盘器的底托上相应设有与所述定位槽配合的定位凸起，可以确保果盘在取放过程中的稳定性和准确性。这种设计有助于防止果盘在移动过程中发生偏移或掉落，提高了采摘效率。
21、优选的，所述外支架在所述放置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紧凑型果实采摘与收集转运装置，包括车架，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述取盘器包括用于放置果盘的底托，所述底托上具有支撑臂；
3.根据权利要求2所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面各设有一个所述水平驱动座，所述底托上相应设有两个支撑臂，所述支撑臂与所述底托朝向所述采摘机械臂方向一侧连接；相应的，所述水平驱动电机、水平驱动丝杠、竖直驱动电机和竖直驱动丝杠均各设有一个；两个所述竖直驱动丝杠的底端设有同步带。
4.根据权利要求3所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面中，至少其中一侧还设有一个竖向设置、与所述外支架转动连接的转轴，所述转轴上设有卡块；
5.根据权利要求2所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述果盘的底面具有定位槽，所述取盘器的底托上相应设有与所述定位槽配合的定位凸起。
6.根据权利要求1所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其
7.根据权利要求6所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述外支架在所述放置腔的两侧设有第一电磁铁，相应的，所述果盘框的两侧设有第一铁片；
8.根据权利要求1所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述果盘框的每一个放置位具有用于放置果盘的放置槽，所述放置槽中间具有用于避让所述取盘器取放果盘的缺口。
...【技术特征摘要】
1.一种紧凑型果实采摘与收集转运装置，包括车架，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述取盘器包括用于放置果盘的底托，所述底托上具有支撑臂；
3.根据权利要求2所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面各设有一个所述水平驱动座，所述底托上相应设有两个支撑臂，所述支撑臂与所述底托朝向所述采摘机械臂方向一侧连接；相应的，所述水平驱动电机、水平驱动丝杠、竖直驱动电机和竖直驱动丝杠均各设有一个；两个所述竖直驱动丝杠的底端设有同步带。
4.根据权利要求3所述紧凑型果实采摘与收集转运装置，其特征在于，所述外支架在与朝向所述采摘机械臂方向相邻的两个侧面中，至少其中一侧还设有一个竖向设置、与所述外支架转动连接的转轴，所述转...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭晨，陆文武，费铮豪，任国强，应义斌，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
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