[发明专利]一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置及其操作方法

权利要求书

1.一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：包括车体、升降装置、移动平台、执行末端、视觉模块、收集装置；

车体为四轮式，上端设置果实收集框；

移动平台包括水平移动层、旋转层、进给层；

执行末端包括捉取瓜果的捉取机构和切断瓜梗的分段机构，分段机构位于捉取机构的上方；

收集装置包括水平传送带、斜向传送带；

视觉模块与执行末端固定连接；执行末端通过进给层径向位置可调式与旋转层连接，进给层通过旋转层水平位置转动式与水平移动层连接，旋转层通过水平移动层左右位置可调式与升降装置相接，水平移动层通过升降装置高度可调式与车体相接；升降装置位于果实收集框的前侧，沿着前后方向延伸的水平传送带位于果实收集框的一侧，沿着左右方向延伸的斜向传送带设置在水平传送带的后侧和果实收集框之间。

2.按照权利要求1所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：车体设置有动力系统和转向系统，动力系统、转向系统均搭载于车身底盘一层，底盘二层搭载果实收集框。

3.按照权利要求1所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：升降装置包括液压推杆、导向架、升降台；导向架包括左右两根安装在车体上的C型钢材，两根C型钢材的开口朝向内侧，升降台的左右两侧各设置有2个导向轮，导向轮在C型钢材的开口内滚动；液压推杆安装在车体和导向架之间，通过液压推杆驱动升降台升降，升降台与水平移动层相接。

4.按照权利要求3所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：

水平移动层包括水平支撑板、滑轨、水平丝杆、丝杆电机，滑轨的数量为两条，滑轨与丝杆电机固连在水平支撑板上，水平丝杆由水平支撑板支撑并与丝杆电机通过联轴器相连；

旋转层包括旋转台、旋转电机、带传动组、传动轴，旋转台的底部有两道与水平移动层的滑轨配合的滑槽和一个与水平移动层的水平丝杆配合的丝杆孔，传动轴竖直设置，旋转电机通过带传动组带动传动轴转动；

进给层包括进给支撑板、进给电机、滑轨、水平丝杆、进给板，传动轴驱动进给支撑板转动，滑轨的数量为两条，滑轨与进给电机固连在进给支撑板上，水平丝杆由进给支撑板支撑并与进给电机通过联轴器相连，进给板底部有两道与进给层的滑轨配合的滑槽和一个与进给层的水平丝杆配合的丝杆孔，通过进给电机带动水平丝杆转动从而带动进给板进给或后退。

5.按照权利要求4所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：

抓取机构包括固定座、旋转电机、抓取爪，固定座与进给板固定连接，旋转电机安装在固定座上，抓取爪的基座通过轴承与旋转电机连接，旋转电机带动抓取爪轴向旋转，抓取爪的基座内置电动推杆控制抓取爪的开合；

分断机构包括小型电锯、电锯座、电机、电机座，电机座固定在固定座侧面，电机固定在电机座下平面并与电锯座通过法兰盘相连，小型电锯与电锯座固定，电机带动小型电锯在水平面上转动实现进给切割或退刀。

6.按照权利要求5所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：视觉模块包括深度相机，深度相机搭载于抓取机构的固定座上。

7.按照权利要求1所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置，其特征在于：水平传送带架设于车体侧方，传送方向与车体前进方向平行；斜向传送带呈Z型，斜向传送带上每隔一段距离设置有一块辅助瓜果沿着斜向传送带向上输送的挡板，斜向传送带的传送方向与车体前进方向垂直。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的一种面向设施栽培瓜的四轮式多功能果园机械装置的操作方法，其特征在于：采摘瓜类果实信息时，车体在预定路线中行走，车体到达每个预采摘位置时停止，通过深度相机在预采摘位置收集图像信息，使得视觉模块能够采集到一定区域内果实的信息。