[发明专利]基于人机协作的草莓采收一体化系统

权利要求书

1.基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：包括运动承载机构、控制机构、采摘机构、一次收集机构和二次收集机构；

运动承载机构包括底盘、脚轮、承载架和拉杆，脚轮设置于底盘底部，承载架设置于底盘上用于承载采摘机构、一次收集机构和二次收集机构，在承载架上设置有拉杆；

控制机构通过控制机构安装架设置于拉杆的上端，使之位于承载架的垂直上方，控制机构包括按钮、手轮、第一同步带上轮和传动轴，手轮通过传动轴与第一同步带上轮同轴设置，手轮上设置有用于控制采摘机构中柔性夹钳开合的按钮；

采摘机构包括第一同步带下轮、第二同步带上轮、第一齿轮、第一齿条、第一导轨和采摘臂，第一同步带下轮、第二同步带上轮和第一齿轮三者同轴设置，在第一同步带上轮和第一同步带下轮之间设置第一同步带以实现二者的同步转动，第一齿轮位于第一同步带下轮、第二同步带上轮之间，在第一导轨上设置有可沿其滑动且与第一齿轮相配合的第一齿条，第一齿条连接采摘臂，采摘臂的一端设置有与弹簧、闸线相配合的柔性夹钳，闸线受手轮上按钮的控制实现柔性夹钳的开启与闭合，在柔性夹钳上设置有用于执行剪切动作的快速刀片；

一次收集机构包括第二同步带下轮、换向齿轮、第二齿轮、第二齿条、第二导轨和收集臂，第二同步带下轮和换向齿轮同轴设置，在第二同步带上轮与第二同步带下轮设置第二同步带使二者同步转动，换向齿轮与第二齿轮相互啮合设置，在第二导轨上设置有可沿其滑动且与第二齿轮相配合的第二齿条，第二齿条连接收集臂，收集臂上安装有用于将掉落草莓收集的收集铲；

二次收集机构包括收集平台、领口结构、传送带、电机和收集箱，收集平台设置于一次收集机构的垂直下方，收集平台上设置有领口结构以使经收集铲收集的草莓从领口结构垂直掉落于传送带上，传送带由电机驱动，在传送带上设置有搬运竖板，收集箱位于传送带一侧用于接收由传送带上掉落的草莓。

2.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述脚轮数量为4个。

3.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述承载架由不锈钢管材焊接成型。

4.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述拉杆与底盘相垂直。

5.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：在所述拉杆的上端设置有用于推动运动承载机构行进的扶手。

6.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述拉杆为升降式拉杆。

7.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述收集铲为上方及朝向内侧开放的盒体结构。

8.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：所述收集臂的动作方向与收集平台相平行。

9.根据权利要求1所述的基于人机协作的草莓采收一体化系统，其特征在于：在所述底盘上设置有供收集箱放置的卡槽。

10.基于人机协作的草莓采收一体化系统的使用方法，其特征在于，包含以下过程：

采摘：转动手轮，通过第一同步带上轮、第一同步带、第一同步带下轮同步传动，第一齿轮和第二同步带上轮发生同步转动，第一齿轮通过第一齿条推动采摘臂伸出，第二同步带下轮通过第二同步带与第二同步带上轮同步转动，第二同步带下轮通过换向齿轮使第二齿轮发生反向转动，即带动收集臂执行向回收缩的动作，在转动手轮的过程中，按压按钮，通过闸线控制弹簧缩紧，柔性夹钳张开，当柔性夹钳达到待采摘草莓位置时，松开按钮，弹簧弹回，使柔性夹钳夹紧，柔性夹钳上的快速刀片将草莓果实的果柄剪断，柔性夹钳夹持着草莓，采摘动作完成；

一次收集：向相反反正转动手轮，通过第一同步带上轮、第一同步带、第一同步带下轮同步传动，第一齿轮和第二同步带上轮发生同步转动，第一齿轮通过第一齿条推动采摘臂收回，第二同步带下轮通过第二同步带与第二同步带上轮同步转动，第二同步带下轮通过换向齿轮使第二齿轮发生反向转动，收集臂同步伸出，此时按压按钮弹簧缩紧柔性夹钳张开，草莓掉落至收集铲内，再次转动手轮使采摘臂伸出时，收集臂收回，收集铲将收集的草莓运送至领口结构处，一次收集动作完成；

二次收集：电机驱动传送带转动，传送带上的搬运竖板将从领口结构掉落的草莓运送至收集箱内，二次收集动作完成。