[发明专利]一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法

说明书

本发明涉及一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法，与现有技术相比解决了果树振动采收装置无法进行振幅调整自动化控制的缺陷。本发明包括以下步骤：采收设备的开启；采收状态的监测；振动幅度的调整；采收状态的二次监测；振动频率的调整；采收状态的再监测。本发明实现了采收装置的自动化控制，并可根据现场采收状态，在采收过程中实时地进行振动频率和振幅的连续调整。

技术领域

本发明涉及农机自动化控制技术领域，具体来说是一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法。

背景技术

果园收获的机械化应用可以有效降低人工采摘的劳动强度，提高采收工作效率。对于密结型林果的采摘，像樱桃、枸杞等个头小的果实采摘，采收机械主要采用抱树振摇法，通过夹持装置抱住树干，并施以一定频率和振幅的激振力，使树干带动树枝振动，将果实从树枝上振落下来，再收集到容器内。为适应不同果树的采摘需要，采收机械需要对树干施加不同频率和振幅大小的激振力，改变树干的振动幅度大小，以获取最佳的振动效果。

专利CN102656999A公开的振动式果树采收装置，通过偏心轮转动带动连接杆上下摆动，将偏心轮的转动转换为L型摇杆的左右摆动，带动钢丝绳与挂钩挂接的树干振动，将果实震落。拖拉机动力输出轴的转速可调，用于改变偏心轮的转速，从而改变L型摇杆的振动频率，进而改变钢丝绳和挂钩挂接的树干的振动频率。L型摇杆上自上而下布置有1～30个圆孔，通过改变钢丝绳与圆孔的挂接位置，改变钢丝绳对果树的振动幅度。该发明虽可以连续调节树干的振动频率，但不能连续调节果树振幅的大小。因此，在实际应用中，调节振动频率较为简单，通过数控技术调整振动源的输出速率就可以实现。但调节振动幅度则较为困难。

专利CN102668815B公开的果树振动采摘手，通过第一电机调节凸轮转速，连续调节动作臂的振动频率；利用杠杆原理放大凸轮的位移，通过第二电机的输出轴带动螺纹丝杆调节滑块在摇杆上的位置，连续调节动作臂的振幅，从而对果树输出不同振幅的振动激励。该发明虽然可以调节树干振动的频率和振幅大小，但是在调节滑块位置后，动作臂与摇杆的中心线不再垂直，振动过程中动作臂会通过前端的手爪对树干产生扭转力矩，容易造成树皮脱落并损伤树干。因此，在调节滑块在摇杆上的位置后，需要同时反向调整立柱和第一电机相对于果树的安装位置，保证动作臂与摇杆的中心线垂直而不至于损伤树皮，且立柱和第一电机安装位置调整繁琐，尤其是小振幅调节过程费时费力，无法做到振幅的实时调节。每次的振幅调节都需要人工进行调整，且振幅调节的大小也依照人工依照经验判断，在经过复杂的结构调整过程后再进行振动采收尝试，若不成功，则再需要停机进行机械结构的调整。采收效率极低，无法满足实际使用需要。

因此，如何开发出一种针对于采收装置的能够进行实时幅度调节的控制方法已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中果树振动采收装置无法进行振幅调整自动化控制的缺陷，提供一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：