自走式黄花菜采摘机.pdf

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1、(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 (43)申请公布日 (21)申请号 202010271765.4 (22)申请日 2020.04.08 (71)申请人 上海电机学院 地址 200240 上海市闵行区江川路690号 (72)发明人 侯培红杨扬张清云黎明 侯泽华张晓峰 (74)专利代理机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 31227 代理人 周兵 (51)Int.Cl. A01D 45/00(2018.01) (54)发明名称 一种自走式黄花菜采摘机 (57)摘要 本发明公开了一种自走式黄花菜采摘机其 技术方案要点是： 一种自走式黄花菜采摘机， 包。

2、 括主体架， 所述主体架设置有行走机构、 收拢组 板、 采摘机构、 收集机构。 本发明通过行走机构实 现自动移动并转向， 通过收拢组板实现收拢黄花 菜， 实现缩小黄花菜采摘区域， 通过采摘机构实 现自动采摘黄花菜花蕾， 并通过收集机构实现集 中收集所采摘的黄花菜花蕾， 实现自动化采摘黄 花菜功能， 降低纯人工采摘黄花菜的劳动强度， 提高黄花菜的采摘效率， 间接的为种植黄花菜地 方增加了经济效益。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 111328539 A 2020.06.26 CN 111328539 A 1.一种自走式黄花菜采摘机， 包括主体架(1)， 其特征在于： 所述主体架(1)。

3、设置有行走 机构、 收拢组板、 采摘机构、 收集机构； 所述行走机构包括设置于所述主体架(1)且内置有轮毂电机的行走轮(13)、 设置于所 述行走轮(13)与主体架(1)之间驱动行走轮(13)转向的独立转向组件， 所述独立转向组件 包括与行走轮(13)的轮毂电机法兰连接的双端连接法兰(21)、 连接于所述双端连接法兰 (21)的下滑动柱(14)、 连接于所述下滑动柱(14)的上滑动柱(17)、 设置于上滑动柱(17)上 端面的转向支撑板(18)、 设置于所述转向支撑板(18)上端面的蜗轮蜗杆减速电机(20)、 设 置于所述蜗轮蜗杆减速电机(20)输出端并与主体架(1)下端面连接的电机连接法兰(。

4、19)； 所述收拢组板包括设置于所述主体架(1)移动前端的收拢挡板(3)、 侧收拢板(10)， 所 述收拢挡板(3)设置为两个， 两个收拢挡板(3)呈八字形设置， 所述侧收拢板(10)亦设置为 两个， 且分别与对应的收拢挡板(3)连接并使收拢的黄花菜保持呈收拢状态； 所述采摘机构包括呈水平固定连接于主体架(1)的400行程线性模组(36)、 设置于所述 400行程线性模组(36)的400行程线性模组滑块(35)、 连接于所述400行程线性模组滑块 (35)的90度直角连接件(34)、 设置于所述90度直角连接件(34)的300行程线性模组滑块 (33)、 与所述300行程线性模组滑块(33)连。

5、接且呈竖直设置的300行程线性模组(32)、 设置 于所述300行程线性模组(32)下端面并用于采摘黄花菜的采摘末端执行组件， 所述400行程 线性模组(36)长度方向垂直于所述主体架(1)移动方向； 所述收集机构包括用于供采摘机构采摘的黄花菜放置的收集槽(9)、 用于输送从收集 槽(9)落下的黄花菜的输送组件、 用于收集输送组件输送的黄花菜的收集桶(12)。 2.根据权利要求1所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述收拢组板设置为 两组， 两组收拢组板相对于主体架(1)中心呈对称设置； 所述采摘机构设置为与收拢组板相 对应的两排， 且每排均设置多个采摘机构； 所述收集槽(9)及输送。

6、组件均设置为两个并与收 拢组板相对应， 所述收集桶(12)位于两个输送组件之间。 3.根据权利要求2所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 采摘末端执行组件包 括固定连接于所述300行程线性模组(32)下端面的120度连接板(31)、 连接于所述120度连 接板(31)的电机固定座(38)、 设置于所述电机固定座(38)并用于夹取黄花菜的末端夹取机 械手(39)、 设置于电机固定座(38)并驱动末端夹取机械手(39)运作的采摘电机(37)、 设置 于所述120度连接板(31)并用于识别黄花菜花蕾的CCD识别摄像头。 4.根据权利要求2所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述输送。

7、组件包括固 定连接于所述主体架(1)的运输机架(42)、 设置于所述运输机架(42)的运输皮带(43)、 设置 于所述运输机架(42)并驱动所述运输皮带(43)转动的调速电机(40)， 所述运输皮带(43)一 端呈水平设置另一端呈倾斜向上设置， 所述运输皮带(43)呈倾斜向上一端位于收集桶(12) 正上方， 且运输皮带(43)呈水平的一段位于收集槽(9)出料口正下方， 所述运输机架(42)设 置有抵接于运输皮带(43)上表面的防张轴承(44)， 所述防张轴承(44)位于运输皮带(43)夹 角位置处。 5.根据权利要求4所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述运输机架(42)设 置有调。

8、节运输皮带(43)张紧度的调节组件， 所述调节组件包括滑动连接于运输机架(42)并 与运输皮带(43)的传动轴转动连接的张紧调节块(46)、 转动连接于所述张紧调节块(46)的 张紧螺栓(48)、 开设于所述运输机架(42)并供张紧螺栓(48)部分穿设的抵接板(50)、 螺纹 权利要求书 1/2 页 2 CN 111328539 A 2 连接于所述张紧螺栓(48)并抵接于抵接板(50)的螺母(49)。 6.根据权利要求4所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述运输机架(42)设 置有确保从所述运输皮带(43)落下的黄花菜落至收集桶(12)的导料板(45)。 7.根据权利要求1所述的一。

9、种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述上滑动柱(17)与 下滑动柱(14)之间设置有缓冲组件， 所述缓冲组件包括设置于上滑动柱(17)与下滑动柱 (14)之间的减震弹簧(16)、 两端分别与上滑动柱(17)及下滑动柱(14)连接的液压杆(15)， 所述减震弹簧(16)两端分别连接于上滑动柱(17)下端及下滑动柱(14)上端。 8.根据权利要求1所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述行走轮(13)设置 为三个， 分别为一个前行走轮、 两个后行走轮， 所述前行走轮的下滑动柱(14)、 上滑动柱 (17)、 缓冲组件均设置为两组且分设于前行走轮两侧。 9.根据权利要求1所述的一种自走。

10、式黄花菜采摘机， 其特征在于： 所述机体架(1)设置 有蓄电池(8)， 且机体架(1)设置有用于收集太阳能的顶部太阳能光伏板(6)、 侧旁太阳能光 伏板(4)， 所述顶部太阳能光伏板(6)、 侧旁太阳能光伏板(4)与蓄电池(8)电连接。 10.根据权利要求1所述的一种自走式黄花菜采摘机， 其特征在于： 主体架(1)设置有工 业报警灯(7)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111328539 A 3 一种自走式黄花菜采摘机 技术领域 0001 本发明涉及农用设备领域， 尤其涉及到一种自走式黄花菜采摘机。 背景技术 0002 目前国内外市场上是没有能够实现专门用于采摘黄花菜的机械产品， 对于现。

11、阶 段， 黄花菜的采摘依旧普遍是传统纯人工采摘， 并没有实现采摘的自动化和机械化。 0003 针对这种传统纯人工的采摘主要有以下不足。 一是由于黄花菜的经济价值决定了 黄花菜开花蕾前经济价值要比开花后的更大， 且黄花菜花蕾期比较短暂的生物特性， 所以 黄花菜必须在有限的时间内实现大面积大规模采摘， 这种短时间高劳动强度纯人工采摘的 模式无疑是对劳动力的浪费； 二是传统纯人工采摘对于采摘工来说， 工作繁重， 劳动强度 大， 对于采摘工来说极度辛苦； 三是传统人工采摘效率低下， 人力成本较高； 四是由于黄花 菜纯人工采摘的劳动方式， 制约了黄花菜产业的发展和扩大； 五是目前大多数规模化种植 的农产。

12、品已实现机械化、 自动化， 对于黄花菜的机械化自动化势在必行。 0004 因此， 我们有必要对这样一种劳动方式进行改善， 以克服上述缺陷。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种自走式黄花菜采摘机， 通过行走机构实现自动移动并转 向， 通过收拢组板实现收拢黄花菜， 实现缩小黄花菜采摘区域， 通过采摘机构实现自动采摘 黄花菜花蕾， 并通过收集机构实现集中收集所采摘的黄花菜花蕾， 实现自动化采摘黄花菜 功能， 降低纯人工采摘黄花菜的劳动强度， 提高黄花菜的采摘效率， 间接的为种植黄花菜地 方增加了经济效益。 0006 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的： 一种自走式黄花菜采摘机， 包。

13、括主体架， 所述主体架设置有行走机构、 收拢组板、 采摘机构、 收集机构； 0007 所述行走机构包括设置于所述主体架且内置有轮毂电机的行走轮、 设置于所述行 走轮与主体架之间驱动行走轮转向的独立转向组件， 所述独立转向组件包括与行走轮的轮 毂电机法兰连接的双端连接法兰、 连接于所述双端连接法兰的下滑动柱、 连接于所述下滑 动柱的上滑动柱、 设置于上滑动柱上端面的转向支撑板、 设置于所述转向支撑板上端面的 蜗轮蜗杆减速电机、 设置于所述蜗轮蜗杆减速电机输出端并与主体架下端面连接的电机连 接法兰； 0008 所述收拢组板包括设置于所述主体架移动前端的收拢挡板、 侧收拢板， 所述收拢 挡板设置为两。

14、个， 两个收拢挡板呈八字形设置， 所述侧收拢板亦设置为两个， 且分别与对应 的收拢挡板连接并使收拢的黄花菜保持呈收拢状态； 0009 所述采摘机构包括呈水平固定连接于主体架的400行程线性模组、 设置于所述400 行程线性模组的400行程线性模组滑块、 连接于所述400行程线性模组滑块的90度直角连接 件、 设置于所述90度直角连接件的300行程线性模组滑块、 与所述300行程线性模组滑块连 接且呈竖直设置的300行程线性模组、 设置于所述300行程线性模组下端面并用于采摘黄花 说明书 1/5 页 4 CN 111328539 A 4 菜的采摘末端执行组件， 所述400行程线性模组长度方向垂直。

15、于所述主体架移动方向； 0010 所述收集机构包括用于供采摘机构采摘的黄花菜放置的收集槽、 用于输送从收集 槽落下的黄花菜的输送组件、 用于收集输送组件输送的黄花菜的收集桶。 0011 本发明的进一步设置为： 所述收拢组板设置为两组， 两组收拢组板相对于主体架 中心呈对称设置； 所述采摘机构设置为与收拢组板相对应的两排， 且每排均设置多个采摘 机构； 所述收集槽及输送组件均设置为两个并与收拢组板相对应， 所述收集桶位于两个输 送组件之间。 0012 本发明的进一步设置为： 采摘末端执行组件包括固定连接于所述300行程线性模 组下端面的120度连接板、 连接于所述120度连接板的电机固定座、 设。

16、置于所述电机固定座 并用于夹取黄花菜的末端夹取机械手、 设置于电机固定座并驱动末端夹取机械手运作的采 摘电机、 设置于所述120度连接板并用于识别黄花菜花蕾的CCD识别摄像头。 0013 本发明的进一步设置为： 所述输送组件包括固定连接于所述主体架的运输机架、 设置于所述运输机架的运输皮带、 设置于所述运输机架并驱动所述运输皮带转动的调速电 机， 所述运输皮带一端呈水平设置另一端呈倾斜向上设置， 所述运输皮带呈倾斜向上一端 位于收集桶正上方， 且运输皮带呈水平的一段位于收集槽出料口正下方， 所述运输机架设 置有抵接于运输皮带上表面的防张轴承， 所述防张轴承位于运输皮带夹角位置处。 0014 本。

17、发明的进一步设置为： 所述运输机架设置有调节运输皮带张紧度的调节组件， 所述调节组件包括滑动连接于运输机架并与运输皮带的传动轴转动连接的张紧调节块、 转 动连接于所述张紧调节块的张紧螺栓、 开设于所述运输机架并供张紧螺栓部分穿设的抵接 板、 螺纹连接于所述张紧螺栓并抵接于抵接板的螺母。 0015 本发明的进一步设置为： 所述运输机架设置有确保从所述运输皮带落下的黄花菜 落至收集桶的导料板。 0016 本发明的进一步设置为： 所述上滑动柱与下滑动柱之间设置有缓冲组件， 所述缓 冲组件包括设置于上滑动柱与下滑动柱之间的减震弹簧、 两端分别与上滑动柱及下滑动柱 连接的液压杆， 所述减震弹簧两端分别连。

18、接于上滑动柱下端及下滑动柱上端。 0017 本发明的进一步设置为： 所述行走轮设置为三个， 分别为一个前行走轮、 两个后行 走轮， 所述前行走轮的下滑动柱、 上滑动柱、 缓冲组件均设置为两组且分设于前行走轮两 侧。 0018 本发明的进一步设置为： 所述机体架设置有蓄电池， 且机体架设置有用于收集太 阳能的顶部太阳能光伏板、 侧旁太阳能光伏板， 所述顶部太阳能光伏板、 侧旁太阳能光伏板 与蓄电池电连接。 0019 本发明的进一步设置为： 主体架设置有工业报警灯。 0020 综上所述， 本发明具有以下有益效果： 0021 通过三个行走轮可以方便控制车体架稳定行走， 实现原地转向功能， 同时通过缓。

19、 冲组件实现缓冲减震作用； 0022 车体架移动后， 两收拢挡板驱动黄花菜收拢， 使黄花菜限制在两个侧收拢板之间， 方便采摘机构进行采摘； 0023 使用时， 通过CCD识别摄像头采集黄花菜花蕾位置图像， 并输送信息至本申请中的 控制装置， 控制装置识别判断后控制400行程线性模组及300行程线性模组运作， 400行程线 说明书 2/5 页 5 CN 111328539 A 5 性模组驱动300行程线性模组及采摘末端执行组件横向移动， 通过300行程线性模组驱动采 摘末端执行组件下移， 然后通过采摘电机驱动末端夹取机械手夹取并采摘黄花菜花蕾； 0024 当调节运输皮带张紧度时， 通过拧动螺母，。

20、 使螺母与张紧螺栓螺旋移动， 实现张紧 螺栓背离抵接板方向运动， 进而带动运输皮带的传动轴移动， 实现运输皮带的张紧； 0025 通过收拢组板设置为两组； 采摘机构设置为与收拢组板相对应的两排， 且每排均 设置多个采摘机构； 收集槽及输送组件均设置为两个并与收拢组板相对应； 从而实现同时 采摘两垄黄花菜， 提高黄花菜采摘效率。 附图说明 0026 图1是本发明的结构示意图； 0027 图2是前行走轮的结构示意图； 0028 图3是后行走轮的结构示意图； 0029 图4是采摘机构的结构示意图； 0030 图5是输送组件的结构示意图。 0031 图中数字所表示的相应部件名称： 1、 主体架； 3、。

21、 收拢挡板； 4、 侧旁太阳能光伏板； 6、 顶部太阳能光伏板； 7、 工业报警灯； 8、 蓄电池； 9、 收集槽； 10、 侧收拢板； 12、 收集桶； 13、 行 走轮； 14、 下滑动柱； 15、 液压杆； 16、 减震弹簧； 17、 上滑动柱； 18、 转向支撑板； 19、 电机连接 法兰； 20、 蜗轮蜗杆减速电机； 21、 双端连接法兰； 31、 120度连接板； 32、 300行程线性模组； 33、 300行程线性模组滑块； 34、 90度直角连接件； 35、 400行程线性模组滑块； 36、 400行程线 性模组； 37、 采摘电机； 38、 电机固定座； 39、 末端夹取机械。

22、手； 40、 调速电机； 42、 运输机架； 43、 运输皮带； 44、 防张轴承； 45、 导料板； 46、 张紧调节块； 48、 张紧螺栓； 49、 螺母； 50、 抵接 板。 具体实施方式 0032 为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了解， 下面结 合图示与具体实施例， 进一步阐述本发明。 0033 如图1至图5所示， 本发明提出的一种自走式黄花菜采摘机， 包括主体架1， 主体架1 设置有行走机构、 收拢组板、 采摘机构、 收集机构。 0034 其中行走机构包括设置于主体架1且内置有轮毂电机的行走轮13、 设置于行走轮 13与主体架1之间驱动行走轮13转向的。

23、独立转向组件， 独立转向组件包括与行走轮13的轮 毂电机法兰连接的双端连接法兰21、 连接于双端连接法兰21的下滑动柱14、 连接于下滑动 柱14的上滑动柱17、 设置于上滑动柱17上端面的转向支撑板18、 设置于转向支撑板18上端 面的蜗轮蜗杆减速电机20、 设置于蜗轮蜗杆减速电机20输出端并与主体架1下端面连接的 电机连接法兰19。 在上滑动柱17与下滑动柱14之间设置有缓冲组件， 缓冲组件包括设置于 上滑动柱17与下滑动柱14之间的减震弹簧16、 两端分别与上滑动柱17及下滑动柱14连接的 液压杆15， 减震弹簧16两端分别连接于上滑动柱17下端及下滑动柱14上端。 0035 在本实施例。

24、中， 行走轮13设置为三个， 分别为一个前行走轮、 两个后行走轮， 前行 走轮的下滑动柱14、 上滑动柱17、 缓冲组件均设置为两组且分设于前行走轮两侧， 并且连接 前行走轮的转向支撑板18尺寸长于连接后行走轮的转向支撑板18。 说明书 3/5 页 6 CN 111328539 A 6 0036 通过三个行走轮13可以方便控制车体架稳定行走， 实现原地转向功能， 同时通过 缓冲组件实现缓冲减震作用。 0037 收拢组板包括设置于主体架1移动前端的收拢挡板3、 侧收拢板10， 合称为收拢组 板。 收拢挡板3设置为两个， 两个收拢挡板3呈八字形设置， 并且两个收拢板背离车体架方向 呈发散状， 侧收。

25、拢板10亦设置为两个， 且分别与对应的收拢挡板3连接， 通过侧收拢板10使 收拢的黄花菜保持呈收拢状态。 车体架移动后， 两收拢挡板3驱动黄花菜收拢， 使黄花菜限 制在两个侧收拢板10之间， 方便采摘机构进行采摘。 0038 采摘机构包括呈水平固定连接于主体架1的400行程线性模组36、 设置于400行程 线性模组36的400行程线性模组滑块35、 连接于400行程线性模组滑块35的90度直角连接件 34、 设置于90度直角连接件34的300行程线性模组滑块33、 与300行程线性模组滑块33连接 且呈竖直设置的300行程线性模组32、 设置于300行程线性模组32下端面并用于采摘黄花菜 的采。

26、摘末端执行组件， 400行程线性模组36长度方向垂直于主体架1移动方向； 0039 在本发明中， 采摘末端执行组件包括固定连接于300行程线性模组32下端面的120 度连接板31、 连接于120度连接板31的电机固定座38、 设置于电机固定座38并用于夹取黄花 菜的末端夹取机械手39、 设置于电机固定座38并驱动末端夹取机械手39运作的采摘电机 37、 设置于120度连接板31并用于识别黄花菜花蕾的CCD识别摄像头， CCD识别摄像头朝向下 方设置(图中未标注)。 其中采摘电机37与末端夹取机械手39可以通过齿轮传动并控制末端 夹取机械手39运作实现夹取动作。 使用时， 通过CCD识别摄像头采。

27、集黄花菜花蕾位置图像， 并输送信息至本申请中的控制装置(可以为PLC控制器及相关电路， 为现有技术， 不赘述)， 控制装置识别判断后控制400行程线性模组36及300行程线性模组32运作， 400行程线性模 组36驱动300行程线性模组32及采摘末端执行组件横向移动， 通过300行程线性模组32驱动 采摘末端执行组件下移， 然后通过采摘电机37驱动末端夹取机械手39夹取并采摘黄花菜花 蕾。 0040 收集机构包括用于供采摘机构采摘的黄花菜放置的收集槽9、 用于输送从收集槽9 落下的黄花菜的输送组件、 用于收集输送组件输送的黄花菜的收集桶12。 0041 输送组件包括固定连接于主体架1的运输机架。

28、42、 设置于运输机架42的运输皮带 43、 设置于运输机架42并驱动运输皮带43转动的调速电机40， 运输皮带43一端呈水平设置 另一端呈倾斜向上设置， 运输皮带43呈倾斜向上一端位于收集桶12正上方， 且运输皮带43 呈水平的一段位于收集槽9出料口正下方， 运输机架42设置有抵接于运输皮带43上表面的 防张轴承44， 防张轴承44位于运输皮带43夹角位置处。 并且运输机架42设置有确保从搜索 功能皮带落下的黄花菜落至收集桶12的导料板45。 0042 运输机架42设置有调节运输皮带43张紧度的调节组件， 调节组件包括滑动连接于 运输机架42并与运输皮带43的传动轴转动连接的张紧调节块46、。

29、 安装于张紧调节块46的张 紧螺栓48、 开设于运输机架42并供张紧螺栓48部分穿设的抵接板50、 螺纹连接于张紧螺栓 48并抵接于抵接板50的螺母49， 螺母49抵接于抵接板50朝向张紧调节块46的端面。 当调节 运输皮带43张紧度时， 通过拧动螺母49， 使螺母49与张紧螺栓48螺旋移动， 实现张紧螺栓48 背离抵接板50方向运动， 进而带动运输皮带43的传动轴移动， 实现运输皮带43的张紧。 0043 为提高采摘黄花菜的效率， 收拢组板设置为两组， 两组收拢组板相对于主体架1中 心呈对称设置； 采摘机构设置为与收拢组板相对应的两排， 且每排均设置多个采摘机构； 收 说明书 4/5 页 7。

30、 CN 111328539 A 7 集槽9及输送组件均设置为两个并与收拢组板相对应， 收集桶12位于两个输送组件之间。 从 而实现同时采摘两垄黄花菜， 提高黄花菜采摘效率。 0044 机体架1设置有蓄电池8， 且机体架1设置有用于收集太阳能的顶部太阳能光伏板 6、 侧旁太阳能光伏板4， 侧旁太阳能光伏板4设为两个， 且分设于顶部太阳能光伏板6两侧， 顶部太阳能光伏板6、 侧旁太阳能光伏板4与蓄电池8电连接， 并且蓄电池8连接于本申请的 电路中。 0045 在机体架1的顶部安装有工业报警灯7， 工业报警灯7电信号连接于控制装置， 并当 设备运行故障时进行闪烁报警。 0046 以上显示和描述了本发。

31、明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。 说明书 5/5 页 8 CN 111328539 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 111328539 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 111328539 A 10 图3 说明书附图 3/5 页 11 CN 111328539 A 11 图4 说明书附图 4/5 页 12 CN 111328539 A 12 图5 说明书附图 5/5 页 13 CN 111328539 A 13 。