本實用新型屬于農業機械設備技術領域，具體涉及一種手持式植物果實摘收裝置，能夠調節手持高度，通過套筒的旋轉實現位于1.8-5米高度的果實的快速摘收。

背景技術：
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隨著人口老齡化現象的日趨嚴重和人工成本的費用增加，人工摘收大面積果實的模式的弊端越來越大，果實自動化摘收的已成為必然的發展趨勢；中國專利201620866229.8公開的一種果實摘收器包括支撐桿、網兜、無線攝像裝置和割刀，支撐桿的一端傾斜設置有一鋼圈，網兜套設在鋼圈上，在鋼圈的周圍還設置有齒狀割刀，無線攝像裝置包括紅外線燈、攝像鏡頭、無線發射器、處理模塊、顯示裝置和電源A，顯示裝置包括殼體、顯示屏、無線接收器、中心處理器、電源B、連接桿和頭箍，殼體通過連接桿與頭箍相連，其支撐桿的摘收高度固定，網斗容量有限；中國專利201510283450.0公開的一種液壓式果實摘收設備包括傳送帶、支架、液壓缸和采集裝置，在工作臺上設有傳送帶和支架，采集裝置包括采集袋、袋口支架和收割刀，袋口支架外支架和內支架，內支架可以為一字形、Y字形或者X字形，且位于外支架內側與外支架固定連接，收割刀位于內支架的正下方，且通過轉軸與內支撐架活動連接，在收割刀上設有若干刀片，在袋口支架底部設有采集袋，第一液壓缸的一端與支架連接，另一端與采集裝置連接，第二液壓缸一端與支架連接，另一端與第一液壓缸連接，其摘收位置相對固定，不適用于搬挪；中國專利201620787337.6公開的一種林業用果實摘收器包括支撐桿，支撐桿為伸縮機構，支撐桿上端設置有夾持爪A，支撐桿與夾持爪B之間為鉸接連接，夾持爪A、夾持爪B的夾持面上分別設置有防滑凸塊，夾持爪B端部與擺動桿端部連接，擺動桿與支撐桿之間為鉸接連接，擺動桿與支撐桿之間設置有回復彈簧，其沒有保護果實表面的措施，影響果實表皮的完整性；中國專利201610465414.0公開的一種便捷式果實摘收裝置包括框體，框體的底部固定連接有果袋網，并且框體底部的一側固定連接有頂桿，頂桿遠離框體的一端螺紋連接有連接桿，并且連接桿的底部螺紋連接有底桿，框體的一側面固定連接有引線輪裝置，框體內壁的一側面固定連接有固定彈簧，并且固定彈簧遠離框體的一端固定連接有連接板，連接板的一側面固定連接有刀柄，并且刀柄遠離連接板的一側面固定連接有刀刃，框體的內壁且遠離固定彈簧的一側面固定連接有固定板，其摘收數量有限，摘收視線受阻；中國專利201620077723.6公開的一種便捷式果實摘收裝置包括伸縮桿、剪刀、線筒和拉扣，拉扣安裝在線筒下端，剪刀上設置有第一線孔和第一彈簧，第一彈簧與兩個握柄相連，伸縮桿上設置有第二線孔、第二彈簧、卡銷和第三線孔，第二線孔位于伸縮桿的上端，第二彈簧和用于固定的卡銷相連，伸縮桿的下端設置有第三線孔，剪刀安裝在伸縮桿頂端，線筒安裝在伸縮桿底端，其沒有設置果實接收裝置，摘收高處的果實勢必使果實落地，造成不必要的損失。因此，研發設計一種結構簡單、操作靈活和經濟適用的手持式植物果實摘收裝置，能夠提高人工摘收果實的效率，實現自動化摘收果實的功效，具有現實的社會和經濟效益，推廣應用前景廣闊。

技術實現要素：
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本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺陷，研發設計一種結構簡單、操作靈活和經濟適用的手持式植物果實摘收裝置，用于提高人工摘收果實的效率，實現低成本的自動化摘收硬質果皮果實。

為了實現上述目的，本實用新型涉及的手持式植物果實摘收裝置的主體結構包括主支撐管、電池、把手、控制電路板、電源開關、調速開關、轉向開關、伸縮閥、輔支撐管、豎管、斜管、網兜、減震墊、外套筒、障礙彈片、驅動電機、U形轉子、上旋塊、下旋塊、凸起、內套筒、旋轉圈槽、旋轉圈、緊固圈孔、緊固圈、凸起塊、保護層和導線；內空式圓柱狀結構的主支撐管的底端設置有電池，主支撐管的外側距主支撐管底端垂直距離45cm處設置有把手，主支撐管與弧狀結構的把手垂直連接，把手的內部設置有控制電路板，把手的外部并列設置有按壓式結構的電源開關、調速開關和轉向開關，主支撐管的頂端通過設置有卡扣的伸縮閥與內空式圓柱狀結構的輔支撐管的底端卡接式連接，主支撐管與開設有卡槽的輔支撐管通過伸縮閥構成伸縮式結構的主管，輔支撐管的頂端與內空式圓柱狀結構的豎管固定連接，豎管的底端設置有內空式圓柱狀結構的斜管，斜管的底端與軟體結構的網兜掛接式連接，豎管與斜管的相交處設置有弧狀結構的減震墊，豎管的頂端與喇叭狀內空式U形結構的外套筒固定連接，外套筒的上部內側設置有障礙彈片，外套筒的底端設置有驅動電機，驅動電機與U形轉子機械傳動式連接，驅動電機與U形轉子之間設置有關于中心對稱的上旋塊和下旋塊，圓臺形結構的上旋塊和下旋塊相接觸的表面上均設置有凸起，U形轉子的U形端與內空式圓柱形結構的內套筒固定連接，內套筒的頂端外側開設有矩形結構的旋轉圈槽，旋轉圈槽中設置有環狀結構的旋轉圈，內套筒的上部開設有矩形結構的緊固圈孔，內套筒的上部內側與帶狀結構的緊固圈的一端固定連接，緊固圈穿過緊固圈孔到達外套筒與內套筒之間的空隙，緊固圈的另一端設置有凸起塊，凸起塊與障礙彈片接觸并相互作用，緊固圈的內壁設置有帶狀結構的保護層，保護層的上下兩側分別沿著緊固圈的外側伸出3-5cm；控制電路板通過設置在主管中的螺旋式結構的導線分別與電池、電源開關、調速開關、轉向開關和驅動電機電連接；外套筒、驅動電機、U形轉子和內套筒的中軸線均在同一直線上。

本實用新型與現有技術相比，采用滿足平均高度為3-5m果樹的摘收要求的主支撐管和輔支撐管、鋰離子充電電池、符合人體工程學的把手、具有控制功能的電路板和緩沖減振的減震墊、可調速的驅動電機、支撐內套筒旋轉的旋轉圈以及限制內套筒反向旋轉周數的上旋塊、下旋塊、凸起和凸起塊共同構成手持式植物果實摘收裝置，主要部件采用塑料材質，重量輕，便于人手握持，減少勞動強度和疲勞感，增加舒適度，有效減少果實下落的重力加速度，避免果實的表皮受損，摘收一顆果實的用時為5-10s；其結構簡單，操作方便，摘收效率高，使用成本低，應用環境友好，易于推廣使用。

附圖說明：

圖1為本實用新型的主體結構原理示意圖。

圖2為本實用新型涉及的障礙彈片的結構原理示意圖。

圖3為本實用新型涉及的上旋塊和下旋塊的結構原理示意圖。

圖4為本實用新型涉及的內套筒的結構原理示意圖。

圖5為本實用新型涉及的緊固圈的結構原理示意圖。

圖6為本實用新型實現果實摘收的流程框圖。

具體實施方式：

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例：

本實施例涉及的手持式植物果實摘收裝置的主體結構包括主支撐管1、電池2、把手3、控制電路板4、電源開關5、調速開關6、轉向開關7、伸縮閥8、輔支撐管9、豎管10、斜管11、網兜12、減震墊13、外套筒14、障礙彈片15、驅動電機16、U形轉子17、上旋塊18、下旋塊19、凸起20、內套筒21、旋轉圈槽22、旋轉圈23、緊固圈孔24、緊固圈25、凸起塊26、保護層27和導線28；內空式圓柱狀結構的主支撐管1的底端設置有電池2，主支撐管1的外側距主支撐管1底端垂直距離45cm處設置有把手3，主支撐管1與弧狀結構的把手3垂直連接，把手3的內部設置有控制電路板4，把手3的外部并列設置有按壓式結構的電源開關5、調速開關6和轉向開關7，主支撐管1的頂端通過設置有卡扣的伸縮閥8與內空式圓柱狀結構的輔支撐管9的底端卡接式連接，主支撐管1與開設有卡槽的輔支撐管9通過伸縮閥8構成伸縮式結構的主管，輔支撐管9的頂端與內空式圓柱狀結構的豎管10固定連接，豎管10的底端設置有內空式圓柱狀結構的斜管11，斜管11的底端與軟體結構的網兜12掛接式連接，豎管10與斜管11的相交處設置有弧狀結構的減震墊13，豎管10的頂端與喇叭狀內空式U形結構的外套筒14固定連接，外套筒14的上部內側設置有障礙彈片15，外套筒14的底端設置有驅動電機16，驅動電機16與U形轉子17機械傳動式連接，驅動電機16與U形轉子17之間設置有關于中心對稱的上旋塊18和下旋塊19，圓臺形結構的上旋塊18和下旋塊19相接觸的表面上均設置有凸起20，U形轉子17的U形端與內空式圓柱形結構的內套筒21固定連接，內套筒21的頂端外側開設有矩形結構的旋轉圈槽22，旋轉圈槽22中設置有環狀結構的旋轉圈23，內套筒21的上部開設有矩形結構的緊固圈孔24，內套筒21的上部內側與帶狀結構的緊固圈25的一端固定連接，緊固圈25穿過緊固圈孔24到達外套筒14與內套筒21之間的空隙，緊固圈25的另一端設置有凸起塊26，凸起塊26與障礙彈片15接觸并相互作用，緊固圈25的內壁設置有帶狀結構的保護層27，保護層27的上下兩側分別沿著緊固圈25的外側伸出5-8cm；控制電路板4通過設置在主管中的螺旋式結構的導線28分別與電池2、電源開關5、調速開關6、轉向開關7和驅動電機16電連接；外套筒14、驅動電機16、U形轉子17和內套筒21的中軸線均在同一直線上；外套筒14的直徑比內套筒21的直徑大1-1.5cm，緊固圈孔24的寬度比保護層27的寬度大0.5-0.8cm；各部件共同配合構成手持式植物果實摘收裝置，實現果實的自動化摘收。

本實施例涉及的主支撐管1和輔支撐管9構成的主管的長度范圍為1.5-2.5m，能夠滿足平均高度為3-5m果樹的摘收要求，主支撐管1和輔支撐管9的材質均為塑料或鋼管；電池2采用鋰離子充電電池；把手3的外部包覆有橡膠層，把手3的弧度符合人體工程學，便于人手的握持，增加舒適度，減少疲勞感；控制電路板4上集成有電源模塊、速度調節模塊和轉向調節模塊，電源模塊控制電源開關5的運行，速度調節模塊控制調速開關6的運行，轉向調節模塊控制轉向開關7的運行，控制電路板4能夠控制驅動電機16的開關、調速和轉向；電源開關5的按壓能夠使控制電路板4控制驅動電機16的開關；調速開關6的按壓能夠使控制電路板4控制驅動電機16的轉速；轉向開關7的按壓能夠使控制電路板4控制驅動電機16的轉向；伸縮閥8的材質為塑料；豎管10的長度為10-20cm，有效減少果實下落的重力加速度，避免果實受損，豎管10的材質為硬質塑料；斜管11的長度為50-100cm，斜管11為波紋管，避免果實下滑經過時的表皮損傷；豎管10與斜管11的直徑均為10-12cm；網兜12為鏤空式塑料制品，用于承接果實；減震墊13的材質為軟質塑料，緩沖果實落入斜管11前的應力，避免果實的損傷；外套筒14的材質為硬質塑料；障礙彈片15的材質為橡膠、塑料或彈性金屬；驅動電機16為調速電動機；U形轉子17的材質為鐵，有足夠的硬度支持內套筒21的旋轉；上旋塊18、下旋塊19和凸起20的材質為硬質塑料，驅動電機16正向旋轉時，上旋塊18和下旋塊19跟隨驅動電機16正向旋轉，驅動電機16反向旋轉時，上旋塊18跟隨驅動電機16反向旋轉，下旋塊19固定不動，上旋塊18的凸起20在受到下旋塊19的凸起20的阻礙后上旋塊18停止旋轉；內套筒21的材質為硬質塑料；旋轉圈槽22的寬度為2-3mm，旋轉圈槽22的寬度比旋轉圈23的寬度大，以使旋轉圈23在旋轉圈槽22內自由轉動，旋轉圈23具有軸承的支撐旋轉體作用；旋轉圈23的材質為不銹鋼；緊固圈孔24的寬度比緊固圈25的寬度大2cm；緊固圈25和凸起塊26均為鋁片或鋼片的韌性材料；凸起塊26靠近緊固圈孔24的一側具有弧度，凸起塊26遠離緊固圈孔24的一側沒有弧度，以使緊固圈25在驅動電機16正向旋轉時連續正向旋轉，緊固圈25在驅動電機16反向旋轉時只能反向旋轉一周；保護層27的材質為塑料、海綿或橡膠制品；導線28具有伸縮功能。

本實施例涉及的手持式植物果實摘收裝置實現果實摘收的工藝過程包括包套果實、摘收果實、釋放果實和收集果實共四個步驟：

(1)、包套果實：先將能夠被手直接采摘的果實裝入網兜12中，再啟動摘收裝置，按壓電源開關5為驅動電機16通電，調節主管的長度，使外套筒14的喇叭口接近果實，然后將果實套在內套筒21中，按壓轉向開關7控制驅動電機16正向旋轉，驅動電機16帶動內套筒21正向旋轉，內套筒21同時帶動旋轉圈23和緊固圈25正向旋轉，當障礙彈片15與緊固圈25上的凸起塊26接觸時緊固圈25收縮并包緊果實，實現果實的包套；

(2)、摘收果實：驅動電機16繼續帶動內套筒21、旋轉圈23和緊固圈25正向旋轉并擰斷果實梗，使果實與樹枝分離，根據擰斷果實梗的難易程度通過按壓調速開關6能夠控制驅動電機16的轉速，實現果實的摘收；

(3)、釋放果實：再次按壓轉向開關7控制驅動電機16反向旋轉，在上旋塊18、下旋塊19、凸起20和凸起塊26的共同作用下，驅動電機16帶動內套筒21、旋轉圈23和緊固圈25反向旋轉一周后停止旋轉，U形轉子17的U形槽正對豎管10的上端開口處，障礙彈片15與緊固圈25上的凸起塊26再次接觸時緊固圈25放張并松開果實，實現果實的釋放；

(4)、收集果實：果實經過U形轉子17、豎管10和斜管11落入軟體式結構的網兜12中，果實在采摘、釋放和收集過程中，果實表皮在保護層27、減震墊13和網兜12的保護下完整無缺，實現果實的收集。