本發明涉及一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，屬于農業機械技術領域。

背景技術：

李子是一種果實多肉，外表皮碰傷和摔傷后表面氧化變黑，采摘時盡量避免損傷外表皮，國內外的李子采摘由多種方式，第一種方式是人工用手直接抓取李子，李子與果柄分離，采摘效率低，勞動強度大，第二種方式是梳齒式，采摘時李子位于采摘梳的兩梳齒之間，采摘梳的梳齒與李子表皮接觸，梳齒與李子表面產生相互擠壓力，梳齒轉動過程中易損傷扎傷李子的表皮，損傷的李子表面氧化變黑，影響采摘質量和李子的商品品質，第三種方式是搖震式，高強度氣流作用于李子樹之上，氣流使果樹搖動，果實通過自身的重量以及空氣的沖擊下落，在下落過程中，產生加速度，落地時相互碰撞，損傷外表皮，通過偏心四桿機構的往復運動與果實剛性連接，強行使李子脫落，是一種破壞性的采摘，對李子樹損傷嚴重，影響數木下一年的生長和產量。

技術實現要素：

一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，適合于漿果采摘，包括手柄、支撐桿、彈簧、采摘器和收集袋，手柄上設有彈簧、支撐桿和采摘器，支撐桿與手柄鉸接，切刀在動力的帶動下往復運動，切刀在貼近李子枝條的外表面運動，切斷李子的果柄，李子的枝條直徑變化時，通過滾輪壓縮彈簧，進而帶動切刀沿李子枝條表面的直線平行方向運動，但切刀的切割角度不變，通過切刀的刀刃將李子的果柄切斷，殘留的果柄附著在李子果上，無養分流失，對李子的表面無擠壓作用力。

其技術方案為：一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，包括手柄、支撐桿、彈簧、采摘器和收集袋，在手柄上固定安裝彈簧、支撐桿和采摘器，支撐桿安裝在手柄上，且與手柄鉸接，采摘器由滾輪、伸縮桿、彈簧和切刀和收集袋組成，彈簧為壓簧，伸縮桿的一端與滾輪聯接，另一端貫穿彈簧和手柄上設置的通孔并與手柄聯接，連桿的一端通過螺栓固定在伸縮桿上，連桿的另一端通過螺栓與電機上的聯接板聯接，切刀的刀刃呈多個內凹的小圓弧，貼近李子枝條的表面，松開螺栓調節切刀與李子枝條的相對位置，在滾輪的外圓面上設有u形的凹槽，李子枝條的置于u形的凹槽中，田間作業時，一只手握住要采摘的李子枝條，另一只手對采摘器的手柄施加壓力，手柄克服彈簧的壓力繞支撐桿上的鉸接點轉動，帶動滾輪和切刀張開，將滾輪置于李子的枝條上，李子枝條的嵌入滾輪的凹槽內，滾輪在李子枝條上滾動，當李子的枝條直徑變化時，對滾輪施加作用力，滾輪具有浮動仿形功能，壓縮伸縮桿上設置的彈簧，進而帶動切刀運動，切刀的始終貼近李子枝條的表面運動，與李子非接觸，只與李子的果柄和李子枝條表面接觸，解除對手柄的施加壓力，彈簧的作用力將滾輪固定在李子枝條上，打開電源開關，電機為微型直流調速電機，電機輸出軸與旋轉盤聯接，電機旋轉帶動旋轉盤旋轉，在旋轉盤上設有偏心的曲柄，旋轉盤做圓周運動，而曲柄做直線往復運動，曲柄運動帶動切刀往復運動，人工輔助手柄，滾輪在李子枝條上轉動，切刀將李子的果柄切斷，李子落入收集袋中。

所述的一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，滾輪和切刀成對設置，滾輪可錯位設置，不在同一條鉛垂線上排列。

專利2013205015574、通過動靜夾具實現夾持，采摘時李子位于采摘梳的兩梳齒之間，采摘梳的梳齒與李子表皮接觸，梳齒與李子表面產生相互擠壓力，梳齒轉動過程中易損傷扎傷李子的表皮，損傷的李子表面氧化變黑，影響采摘質量和李子的商品品質，其次，李子果柄粗，纖維多、韌性大，李子果柄從李子上脫落過程中，會對李子產生撕拉力，導致李子與李子果柄連接處的果肉脫落，李子果實中養分流失，果肉收縮，失去光澤，重量減輕，最理想的采摘是果柄部分留在李子的果實上，而一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，能夠實現變徑采摘，切刀在李子枝條的外表面運動，切斷李子的果柄，果柄絕大部分留在果實上，李子果實不與切刀接觸，兩者之間無相對運動，對李子表面無損傷，且果柄部分留在李子上，現有的采摘技術無法實現，李子的枝條直徑變化時，通過滾輪壓縮彈簧，進而帶動切刀沿李子枝條表面的直線平行方向運動，但切刀的切割角度不變，只能通過切刀的尖端的刀刃將李子的果柄切斷，對李子果的表面無擠壓作用力，在李子枝條上的一種滾動非接觸式采摘，結構不同，原理上不同，滾輪和切刀也可采用單個設置，也可以兩個組合在一起使用，靈活方便，另外，機械采摘精確定位難度較大，人工采摘效率低，本申請采摘刀沿枝條表面平行運動，將果柄切斷，滾輪在枝條上運動，實現變徑采摘，其它形式的柔性采摘、夾持采摘，均對李子的表面施加擠壓力，產生相對運動，只能在一個平面上采摘，夾持式采摘，用手高舉采摘桿，桿的重心位于中上部，手長時間高舉采摘桿產生抖動，視線出現偏差，定位不準確，采摘效率低，李子在枝條生長角度各不相同，通過旋轉夾持，動態的旋轉指去夾持靜態且角度不同和不同形狀的的李子，難以順利夾持，手舉式電動剪刀，使李子果柄位于兩個剪刀之間，李子的果實叢生，每一個生長的角度不同，每次只能剪切一個，存在精準定位技術問題，勞動強度大，搖震式，通過偏心四桿機構的往復運動與果實剛性連接，強行使李子脫落，震動敲擊式，是一種破壞性的采摘，對李子樹損傷嚴重，影響數木下一年的生長和產量，偏心塊搖震采摘，是震動敲擊式的一種變形，而本申請在向前運動的同時，滾輪也同時能實現在枝條上旋轉，所有的李子都生長在枝條上，不管是側枝還是側枝上的，由果柄與枝條聯接，實現360度切刀的旋轉采摘，由于李子在枝條的生長角度不一致，機器人的手指在采摘方面無論如何也代替不了人，機器人的手指是由金屬材料制成的多關節機構，沒有形象思維，只是執行機械動作，而果實的采摘沒有規律的，不可能沿規定的程序執行，而人是有思維和感知的動物，李子的生長年限不同，其果柄的抗拉強度不相同，機器人采摘無法辨別李子樹生長年齡，李子的生長位置，機器手與李子總會表面接觸，產生夾持力，夾持部位不同，出現滑移，夾持不緊，這一點不容置疑，人工采摘可以用剪刀剪斷李子的果柄，不直接與李子果實的表面接觸，采摘效率低，單個采摘，李子在枝條上的生長沒有規律可循，不可能生長同一個平面上，高低錯落不一，李子在枝條上的生長位置不同，機械采摘只能沿同一個平面采摘，機器人目前做不到，而本申請恰恰利用這一點，通過滾輪在枝條滾動，直接剪斷果柄，非接觸機械手一次實現多個果穗的采摘，即兩個以上的果穗采摘，對稱的切刀，切刀與李子果實表面無接觸，滾輪具有浮動仿形功能，變徑采摘，克服了對李子的擠壓現象，機器人目前做不到，現有的技術方案與本申請的技術方案原理上、結構上不同。

本發明具有以下優點。

1、體積小、重量輕，既適應于主干采摘，也適應于側枝側枝，操作方便。

2、采摘速度快，效率高，切刀沿李子枝條的表面運動，切斷李子的果柄，滾輪具有浮動仿形功能，實現變徑運動，切刀切斷李子的果柄，對李子果不產生擠壓作用。

附圖說明

圖1是本發明實施例的滾輪滑塊變徑枝條人工輔助非接觸式電動李子采摘器結構示意圖。

其中圖中1、手柄2、李子枝條3、支撐桿4、伸縮桿5、彈簧6、滾輪7、切刀8、連桿9、螺栓。

具體實施方式

實施例。

一種滾輪滑塊人工輔助非接觸式機械手電動李子采摘器，包括手柄1、支撐桿3、彈簧5、采摘器和收集袋，在手柄1上固定安裝彈簧5、支撐桿3和采摘器，支撐桿3安裝在手柄1上，且與手柄1鉸接，采摘器由滾輪6、伸縮桿4、彈簧5和切刀7和收集袋組成，彈簧5為壓簧，伸縮桿4一端與滾輪6聯接，另一端貫穿彈簧5和手柄1上設置的通孔并與手柄1聯接，連桿8一端通過螺栓9固定在伸縮桿4上，連桿8的另一端通過螺栓9與電機上的聯接板聯接，切刀7的刀刃呈多個小圓弧，貼近李子枝條2的表面，松開螺栓9調節切刀7與李子枝條2的相對位置，在滾輪6的外圓面上設有u形的凹槽，李子枝條2的置于u形的凹槽中，田間作業時，一只手握住要采摘的李子枝條2，另一只手對采摘器的手柄1施加壓力，手柄1克服彈簧5的壓力繞支撐桿3上的鉸接點轉動，帶動滾輪6和切刀7張開，將滾輪6置于李子的枝條上，李子枝條2嵌入滾輪6的凹槽內，滾輪6在李子枝條2上滾動，當李子的枝條直徑變化時，對滾輪6施加作用力，滾輪6具有浮動仿形功能，壓縮伸縮桿4上設置的彈簧5，進而帶動切刀7運動，切刀7的始終貼近李子枝條2的表面運動，解除對手柄1的施加壓力，彈簧5的作用力將滾輪6固定在李子枝條2上，打開電源開關，電機旋轉，帶動切刀7往復運動，人工輔助手柄1，滾輪6在李子枝條2上轉動，切刀7將李子的果柄切斷，李子落入收集袋中，一個李子枝條采摘完成后，對手柄1施加壓力，手柄1克服彈簧5的壓力繞支撐桿3上的鉸接點轉動，帶動滾輪6和切刀7張開，將李子采摘器從采摘完成的枝條上拿走，重復上述工作過程，依次對其它李子枝條2的采摘。