技术领域
[0001] 本发明涉及水果采摘技术领域，尤其涉及一种基于仿生设计的水果采摘器及其采摘控制方法。
相关背景技术
[0002] 随着人们对健康饮食的重视和水果市场的不断扩大，水果种植和采摘成为了一个重要的产业。相比于国外规模化平整地带分布的果园形式，国内多以山区丘陵带分散分布主，尤其以南方广泛种植的脐橙、柚子、芒果等水果。通常这些果树高度在1.5～4米，采用人工持果剪采摘时可采摘的果实有限，人员走动频繁，效率较低。大型专业化采摘机械采摘效率高，但造价高昂，适合平整地面的大规模果园。手持式辅助采摘工具机构简单、成本低廉、使用灵活，适用于丘陵地区零散分布的果园。
[0003] 现有技术中，辅助采摘工具刀刃面与手持杆采用共面设计，这一设计并不便于果实的采摘操作，同时难以采摘枝径较大的水果，另外难以改变自身长度，对于位置过高或者较低位置的水果采摘不便，因此需要一种基于仿生设计的水果采摘器及其采摘控制方法。
具体实施方式
[0039] 下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
[0040] 实施例一
[0041] 如图1‑10所示，本发明提出的一种基于仿生设计的水果采摘器及其采摘控制方法，包括固定杆1，固定杆1外部设置有剪切机构，剪切机构包括设置在固定杆1外部的固定剪切器2，固定剪切器2外部转动连接有活动剪切器13，固定剪切器2外部转动连接有L型曲柄15，L型曲柄15外部设置有第二控制闸线10，固定杆1外部固定连接有固定轴3，固定轴3外部固定连接有收取件4；
[0042] 固定杆1外部固定连接有连接杆23，连接杆23外部固定连接有转动轴22，转动轴22外部转动连接有第一伸缩杆5，第一伸缩杆5外部滑动连接有第二伸缩杆6，第二伸缩杆6外部转动连接有角度控制件11，角度控制件11外部固定连接有转动杆18，转动杆18外部滑动连接有滑动杆19，滑动杆19外部螺纹连接有第一螺纹杆20，第一螺纹杆20外部转动连接有第一滑块25，第一滑块25与连接杆23之间滑动连接；
[0043] 第二伸缩杆6外部固定连接有固定手柄7，固定手柄7外部转动连接有控制手柄8，控制手柄8外部设置有第一控制闸线9；
[0044] 活动剪切器13外部固定连接有滑杆14，滑杆14外部滑动连接有第二滑块35，第二滑块35与L型曲柄15之间转动连接，L型曲柄15外部固定连接有弹簧16，弹簧16远离L型曲柄15的一侧与固定剪切器2之间固定连接，固定剪切器2外部转动连接有转轮17；
[0045] 第一伸缩杆5外部固定连接有螺纹块33，第二伸缩杆6外部开设有第三滑槽34，螺纹块33与第三滑槽34之间滑动连接，第二伸缩杆6外部转动连接有长度控制环12，长度控制环12与螺纹块33之间螺纹连接；
[0046] 述连接杆23外部开设有第二滑槽24，第一滑块25与第二滑槽24之间滑动连接，转动轴22外部固定连接有限位保护环26，转动杆18外部开设有第一滑槽21，滑动杆19与第一滑槽21之间滑动连接。
[0047] 基于实施例一的一种基于仿生设计的水果采摘器及其采摘控制方法工作原理是，在进行采摘时，通过第一伸缩杆5与第二伸缩杆6向上将固定轴3与收取件4套过水果，使得果柄在固定剪切器2与活动剪切器13之间，捏紧控制手柄8，控制手柄8在固定手柄7上转动，进而通过控制手柄8转动控制拉伸第一控制闸线9，第一控制闸线9通过调节机构控制第二控制闸线10拉伸，第二控制闸线10带动L型曲柄15顺时针转动，L型曲柄15顺时针拉伸弹簧16，L型曲柄15控制通过铰链带动第二滑块35沿滑杆14向外侧运动，同时推动滑杆14逆时针转动，滑杆14转动带动活动剪切器13逆时针转动，活动剪切器13转动固定剪切器2固定形成闭合将果柄剪断，果实由于重力作用将径直下落，掉入收取件4中，松开控制手柄8，弹簧16将拉动L型曲柄15作逆时针转动，通过滑杆14与第二滑块35带动活动剪切器13顺时针转动，使活动剪切器13与固定剪切器2之间张开；
[0048] 采摘中人持采摘器从下方采摘，果剪刀面处于水平面附近对采摘过程最为有利，控制转动角度控制件11，角度控制件11转动带动转动杆18转动，由于转动杆18与滑动杆19之间转动连接，转动杆18转动带动滑动杆19转动，由于滑动杆19与第一螺纹杆20之间螺纹连接，滑动杆19转动控制第一螺纹杆20上下移动，由于第一螺纹杆20与第一滑块25之间转动连接，第一滑块25与连接杆23之间转动连接，连接杆23与转动轴22之间固定连接，转动轴22与第一伸缩杆5之间转动连接，则第一螺纹杆20上下移动通过第一滑块25控制连接杆23以转动轴22为圆心发生偏转转动，连接杆23与固定杆1固定连接，则固定杆1进行一定角度的偏转，进而使得整个剪切机构偏转，使得果剪刀面处于水平面，便于实现对果实的采摘操作，进而可以采摘枝径较大的水果。
[0049] 实施例二
[0050] 如图1‑10所示，基于实施例一的基础上，第二伸缩杆6外部设置有调节机构，调节机构包括设置在第二伸缩杆6外部的第二连接轴31，第二连接轴31与第一控制闸线9之间固定连接，第二连接轴31与第二伸缩杆6之间滑动连接，第二伸缩杆6外部固定连接有固定架32，固定架32外部转动连接有齿轮组27，第一伸缩杆5与齿轮组27之间啮合连接，齿轮组27外部啮合连接有齿轮30，齿轮30外部滑动连接有第二螺纹杆29，第二螺纹杆29与第二连接轴31之间螺纹连接，第二螺纹杆29外部转动连接有第一连接轴28，第一连接轴28与第二控制闸线10之间固定连接；
[0051] 第一伸缩杆5与第一连接轴28之间滑动连接。
[0052] 本实施例中，工作时，在对位置过高或者较低位置的水果进行采摘时，转动长度控制环12，由于长度控制环12与第一伸缩杆5之间螺纹连接，第一伸缩杆5与第二伸缩杆6之间滑动连接，转动长度控制环12控制第一伸缩杆5进行沿第二伸缩杆6所在方向进行移动，由于第一伸缩杆5与齿轮组27之间啮合连接，齿轮组27与固定架32之间转动连接，第一伸缩杆5在移动过程中会带动齿轮组27转动，由于齿轮组27与齿轮30之间啮合连接，齿轮30与第二螺纹杆29之间滑动连接，齿轮组27转动带动齿轮30转动，齿轮30转动带动第二螺纹杆29转动，由于第二螺纹杆29与第二连接轴31之间螺纹连接，与第一连接轴28之间转动连接，由于第一连接轴28与第一伸缩杆5之间滑动连接，第二连接轴31与第二伸缩杆6之间滑动连接，且第一伸缩杆5整体在移动，第二螺纹杆29转动会使得第二螺纹杆29沿第二连接轴31的方向移动，即出现第一控制闸线9与第二控制闸线10之间的距离变化量为第一伸缩杆5移动的距离，保证了第一控制闸线9与第二控制闸线10在第一伸缩杆5移动期间不会出现力的传递；
[0053] 第一伸缩杆5移动带动转动轴22与连接杆23移动，连接杆23移动带动整个剪切机构移动，进而实现对位置过高或者较低位置的水果进行采摘。
[0054] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
