技术领域

本实用新型涉及一种菠萝收割设备，特别涉及一种收割菠萝的一种菠萝智能收割机器人。

背景技术

目前，菠萝收割，使用人工采摘，人工采摘的劳动强度较大，效率较低；一种菠萝智能收割机器人，已成为企业降低农民劳动强度，以及提高收割效率的需要。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种菠萝智能收割机器人，用于降低工人采摘菠萝的劳动强度，以及提高菠萝收割的效率。

本实用新型的所采取的技术方案是：一种菠萝智能收割机器人包括有收割机械手、机械臂、机械座以及控制器，机械座以及控制器安装于机动车上，机械座与机械臂连接，机械臂与收割机械手连接；收割机械手包括有收割筒、切割套以及升降电动拉杆，收割筒与机械臂连接，切割套与收割筒动配合连接，升降电动拉杆的升降机座与收割筒固定连接，升降电动拉杆的升降驱动杆与切割套连接，利用升降电动拉杆带动切割套升降；切割套包括有定位装置以及切割装置，定位装置包括有定位爪、定位电动推杆以及定位滑座，定位滑座与切割套连接，定位电动推杆的定位机座与定位滑座连接，定位电动推杆的定位驱动杆与定位爪连接，利用定位电动推杆驱动定位爪移动；切割装置包括有切割刀、切割电动推杆以及切割滑座，切割滑座与切割套连接，切割电动推杆的切割机座与切割滑座连接，切割电动推杆的切割驱动杆与切割刀连接,利用切割电动推杆驱动切割刀切割菠萝的果柄；控制器包括有摄像传感器、菠萝接近传感器、切割套上升传感器、切割套下降传感器、切割套感应件、定位右传感器、定位左传感器、定位感应件、收割传感器、切割左传感器、切割右传感器、切割感应件、启动开关、停止开关以及显示器；摄像传感器以及菠萝接近传感器设于收割筒内，切割套上升传感器以及切割套下降传感器设于升降机座上，切割套感应件设于升降驱动杆上；定位右传感器以及定位左传感器设于定位机座上，定位感应件设于定位驱动杆上，收割传感器设于定位爪上；切割左传感器以及切割右传感器设于切割机座上，切割感应件设于切割驱动杆上；控制器、启动开关、停止开关以及显示器设于机动车的驾驶室；控制器通过控制线与摄像传感器、菠萝接近传感器、切割套上升传感器、切割套下降传感器、定位右传感器、定位左传感器、收割传感器、切割左传感器、切割右传感器、启动开关、停止开关以及显示器连接。

为了实施菠萝的采集、定位以及切割，切割套的初始状态是：切割套处于下限位的位置，切割套处于下限位的位置时，切割套感应件接近切割套下降传感器；定位装置的初始状态是：定位装置的定位爪未进入收割筒内，定位感应件接近定位左传感器；切割装置的初始状态是：切割装置的切割刀未进入收割筒内，切割感应件接近切割右传感器。

一种菠萝智能收割机器人的使用方法是：使用时，将机动车驾驶入菠萝田地，利用控制器控制机械臂带动收割机械手移动到菠萝的上方，然后控制收割机械手的收割筒向菠萝移动，使菠萝插入到收割筒内，当收割筒内的菠萝接近传感器接近菠萝时，菠萝接近传感器将其信号传输给控制器，控制器控制收割机械手停止移动；收割机械手停止移动后，控制器控制定位电动推杆运行，定位电动推杆的定位驱动杆带动定位爪向菠萝的果柄移动，但定位爪与菠萝的果柄不接触，定位爪与菠萝的果柄之间留有间隙，以便定位爪能上升；当定位爪接近菠萝的果柄时，定位驱动杆上的定位感应件接近定位右传感器，定位右传感器将其信号传输给控制器，控制器控制定位电动推杆停止；定位电动推杆停止后，控制器控制升降电动拉杆运行，升降电动拉杆的升降驱动杆带动切割套沿收割筒上升，切割套上的定位装置以及切割装置跟随切割套上升，定位装置的定位爪以及定位爪上的收割传感器跟随切割套上升，当收割传感器接近菠萝的果体时，收割传感器将其信号传输给控制器，控制器控制升降电动拉杆停止；升降电动拉杆停止后，控制器控制切割电动推杆运行，切割电动推杆的切割驱动杆带动切割刀向菠萝的果柄移动，利用切割刀将菠萝的果柄切断，菠萝的果柄被切断时，切割驱动杆上的切割感应件接近切割左传感器，切割左传感器将其信号传输给控制器，控制器控制切割电动推杆停止；菠萝的果柄被切断后，菠萝被切割刀挡在收割筒内，控制器控制收割机械手向上移动，将收割机械手的收割筒移动到机动车的车厢位置后，控制器控制定位装置以及切割装置复位，使定位装置以及切割装置复位到初始状态，定位爪以及切割刀退出收割筒的内型腔，收割机械手将收割的菠萝卸到机动车的车厢上；如此不断循环，实施了菠萝的智能机器化收割。

本实用新型的有益效果是：一种菠萝智能收割机器人包括有收割机械手、机械臂以及控制器，收割机械手包括有收割筒以及切割套，切割套包括有定位装置以及切割装置，定位装置包括有定位爪，切割装置包括有切割刀；使用时，利用控制器控制机械臂带动收割机械手移动，将收割机械手的收割筒套在被收割的菠萝上，控制器切割套带动定位装置的定位爪以及切割装置的切割刀移动到需要切割菠萝果柄的位置，利用定位爪挡住菠萝的果柄，利用切割刀将菠萝的果柄切割断，然后将收割的菠萝卸在机动车的车厢上，实施了菠萝的智能机械收割，提高了菠萝收割的效率。

附图说明

图1是一种菠萝智能收割机器人的结构示意图；

图2是定位爪以及切割刀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本实用新型进行进一步的说明：

如图1所示的一种菠萝智能收割机器人的结构示意图以及图2所示的定位爪以及切割刀的结构示意图，一种菠萝智能收割机器人包括有收割机械手1、机械臂2、机械座3以及控制器4，机械座3以及控制器4安装于机动车5上，机械座3与机械臂2连接，机械臂2与收割机械手1连接；收割机械手1包括有收割筒6、切割套7以及升降电动拉杆8，收割筒6与机械臂2连接，切割套7与收割筒6动配合连接，升降电动拉杆8的升降机座9与收割筒6固定连接，升降电动拉杆8的升降驱动杆10与切割套7连接，利用升降电动拉杆8带动切割套7升降；切割套7包括有定位装置11以及切割装置12，定位装置11包括有定位爪13、定位电动推杆14以及定位滑座15，定位滑座15与切割套7连接，定位电动推杆14的定位机座16与定位滑座15连接，定位电动推杆14的定位驱动杆17与定位爪13连接，利用定位电动推杆14驱动定位爪13移动；切割装置12包括有切割刀18、切割电动推杆19以及切割滑座20，切割滑座20与切割套7连接，切割电动推杆19的切割机座21与切割滑座20连接，切割电动推杆19的切割驱动杆22与切割刀18连接,利用切割电动推杆19驱动切割刀18切割菠萝23的果柄24；控制器4包括有摄像传感器25、菠萝接近传感器26、切割套上升传感器27、切割套下降传感器28、切割套感应件29、定位右传感器30、定位左传感器31、定位感应件32、收割传感器33、切割左传感器34、切割右传感器35、切割感应件36、启动开关37、停止开关38以及显示器39；摄像传感器25以及菠萝接近传感器26设于收割筒6内，切割套上升传感器27以及切割套下降传感器28设于升降机座9上，切割套感应件29设于升降驱动杆10上；定位右传感器30以及定位左传感器31设于定位机座16上，定位感应件32设于定位驱动杆17上，收割传感器33设于定位爪13上；切割左传感器34以及切割右传感器35设于切割机座21上，切割感应件36设于切割驱动杆22上；控制器4、启动开关37、停止开关38以及显示器39设于机动车5的驾驶室40；控制器4通过控制线与摄像传感器25、菠萝接近传感器26、切割套上升传感器27、切割套下降传感器28、定位右传感器30、定位左传感器31、收割传感器33、切割左传感器34、切割右传感器35、启动开关37、停止开关38以及显示器39连接。

为了实施菠萝23的采集、定位以及切割，切割套7的初始状态是：切割套7处于下限位的位置，切割套7处于下限位的位置时，切割套感应件29接近切割套下降传感器28；定位装置11的初始状态是：定位装置11的定位爪13未进入收割筒6内，定位感应件32接近定位左传感器31；切割装置12的初始状态是：切割装置12的切割刀18未进入收割筒6内，切割感应件36接近切割右传感器35。

为了实施菠萝23的采集收割，控制切割套7、定位爪13以及切割刀18的行程，切割套上升传感器27以及切割套下降传感器28设于升降机座9的升降连接板41上，升降连接板41与升降机座9固定连接，切割套上升传感器27位于切割套下降传感器28的上方；定位右传感器30以及于定位左传感器31设于定位机座16的定位连接板42上，定位连接板42与定位机座16固定连接，定位右传感器30位于定位左传感器31的右边；切割左传感器34以及切割右传感器35设于切割机座21的切割连接板43上，切割连接板43与切割机座21固定连接，切割左传感器34位于切割右传感器35的左边；

为了实施切割套7的升降，实施定位爪13以及切割刀18向菠萝23的果柄24移动；切割套7套在收割筒6外，收割筒6的轴线与切割套7的中心线相同，升降电动拉杆8的升降驱动杆10轴线与收割筒6的轴线平行；定位装置11的定位滑座15设有定位滑槽44，定位驱动杆17设有定位滑块45，定位滑块45与定位滑槽44动配合连接，定位滑块45与定位爪13固定连接；定位驱动杆17的轴线与定位滑槽44平行，定位驱动杆17的轴线与收割筒6的轴线垂直，收割筒6设有定位孔46，定位孔46的中心线与收割筒6的轴线垂直，定位孔46的中心线指向收割筒6的轴线，定位爪13位于定位孔46；切割装置12的切割滑座20设有切割滑槽47，切割驱动杆22设有切割滑块48，切割滑块48与切割滑槽47动配合连接，切割滑块48与切割刀18固定连接；切割驱动杆22的轴线与切割滑槽47平行，切割驱动杆22的轴线与收割筒6的轴线垂直，收割筒6设有切割孔49，切割孔48的中心线与收割筒6的轴线垂直，切割孔49中心线指向收割筒6的轴线，切割刀18位于切割孔49。

为了利用定位爪13将菠萝23的果柄24顶住，利用切割刀18将菠萝23的果柄24切断，定位装置11的定位爪13为平板，定位爪13的前端设有弧形爪口50，定位爪13的板平面51与收割筒6的轴线垂直，定位爪13的弧形爪口50指向收割筒6的轴线；切割装置12的切割刀18为平的刀片，切割刀18的刀平面52与收割筒6的轴线垂直，切割刀18的刀口53指向收割筒6的轴线；切割装置12的切割刀18位于定位装置11的定位爪13的上方，切割刀18的刀平面52与定位爪13的板平面51平行，切割刀18的刀平面52与定位爪13的板平面51的距离为5毫米至10毫米，切割刀18位于定位爪13的对面

采集菠萝23时，为了减少菠萝23的碰伤碰伤，收割筒6内设有采集套54，采集套54由软质的弹性材料构成，采集套54衬在收割筒6，采集套54的直径小于收割筒6的直径。

一种菠萝智能收割机器人的使用方法是：使用时，将机动车5驾驶入菠萝23田地，利用控制器4控制机械臂2带动收割机械手1移动到菠萝23的上方，然后控制收割机械手1的收割筒6向菠萝23移动，使菠萝23插入到收割筒6内，当收割筒6内的菠萝接近传感器26接近菠萝23时，菠萝接近传感器26将其信号传输给控制器4，控制器4控制收割机械手1停止移动；收割机械手1停止移动后，控制器4控制定位电动推杆14运行，定位电动推杆14的定位驱动杆17带动定位爪13向菠萝23的果柄24移动，当定位爪13接近菠萝23的果柄24时，定位驱动杆17上的定位感应件32接近定位右传感器30，定位右传感器30将其信号传输给控制器4，控制器4控制定位电动推杆14停止；定位电动推杆14停止后，控制器4控制升降电动拉杆8运行，升降电动拉杆8的升降驱动杆10带动切割套7沿收割筒6上升，切割套7上的定位装置11以及切割装置12跟随切割套7上升，定位装置11的定位爪13以及定位爪13上的收割传感器33跟随切割套7上升，当收割传感器33接近菠萝23时，收割传感器33将其信号传输给控制器4，控制器4控制升降电动拉杆8停止；升降电动拉杆8停止后，控制器4控制切割电动推杆19运行，切割电动推杆19的切割驱动杆22带动切割刀18向菠萝23的果柄24移动，利用切割刀18将菠萝23的果柄24切断，菠萝23的果柄24被切断时，切割驱动杆22上的切割感应件36接近切割左传感器34，切割左传感器34将其信号传输给控制器4，控制器4控制切割电动推杆19停止；菠萝23的果柄24被切断后，菠萝23被切割刀18挡在收割筒6内，控制器4控制收割机械手1向上移动，将收割机械手1的收割筒6移动到机动车5的车厢55位置后，控制器4控制定位装置11以及切割装置12复位，使定位装置11以及切割装置12复位到初始状态，收割机械手1将收割的菠萝23卸到机动车5的车厢55上；如此不断循环，实施了菠萝23的智能机器化收割。

为了实施将收割筒6套在被采集的菠萝23上，收割筒6向菠萝23移动时，安装于收割筒6上的摄像传感器25将菠萝23的位置数据信号传输给控制器4的显示器39，显示器39设有智能显示触屏57，显示器39将菠萝23显示于智能显示触屏57上，驾驶员点触智能显示触屏57上的该菠萝23时，智能显示触屏57将该点触信号传输给控制器4，控制器4收割机械手1向该菠萝23移动，将收割筒6套在该菠萝23上。

为了实施将收割的菠萝23放到机动车5的车厢55上，控制器4设有卸果传感器56，卸果传感器56安装于收割筒6上，卸果传感器56通过其控制线与控制器4连接；收割机械手1将收割的菠萝23移动到机动车5的车厢55时，收割筒6上的卸果传感器56接近机动车5的车厢55，或者，收割筒6上的卸果传感器56接近车厢55上的其他菠萝23，卸果传感器56将其信号传输给控制器4，控制器4控制定位装置11以及切割装置12复位，使定位装置11以及切割装置12复位到初始状态；定位装置11以及切割装置12复位到初始状态时，收割筒6内的菠萝23被卸到机动车5的车厢55上。

为了实施不断循环收割菠萝23，利用定位爪13挡住菠萝23的果柄24，定位装置11复位时，控制器4控制定位电动推杆14的定位驱动杆17带动定位爪13向左移动，当定位爪13移动退出收割筒6的内型腔57时，定位爪13复位到初始状态，定位驱动杆17的定位感应件32接近定位左传感器31，定位左传感器31将其信号传输给控制器4，控制器4控制定位电动推杆14停止；定位爪13移动时，定位爪13移动的行程与定位右传感器30到定位左传感器31的距离相等；定位爪13移动的行程依据收割筒6的半径以及菠萝23的果柄24的大小来设置，定位爪13移动的行程小于收割筒6的半径。

为了实施不断利用切割刀18将菠萝23的果柄24切断，切割装置12复位时，控制器4控制切割电动推杆19的切割驱动杆22带动切割刀18向右移动，当切割刀18退出收割筒6的内型腔57时，切割刀18复位到初始状态，切割驱动杆22上的切割感应件36接近切割右传感器35，切割右传感器35将其信号传输给控制器4，控制器4控制切割电动推杆19停止；切割刀18移动时，切割刀18移动的行程与切割左传感器34到切割右传感器35的距离相等；切割刀18移动的行程依据收割筒6的半径以及菠萝23的果柄24的大小来设置，切割刀18移动的行程大于收割筒6的半径，切割刀18移动的行程小于收割筒6的直径。

为了实施将将不同大小的菠萝23套入收割筒6的采集套54内，收割机械手1设有不同的规格，收割机械手1的规格依据菠萝23的大小范围来设置，收割筒6的采集套54的内径大于菠萝23水平截面尺寸，使采集套54能套入菠萝23；使用时依据菠萝23的大小来选择收割机械手1的规格，通过收割机械手1的连接头58与机械臂2连接。

为了避免收割筒6碰伤菠萝23，收割筒6设有保护套59，保护套59安装于收割筒6的下筒口60，保护套59由软质的弹性材料构成，保护套59的内径大于或者等于收割筒6的内径；收割菠萝23时，菠萝23由保护套59进入收割筒6的采集套54内。

为了实施定位装置11、切割装置12以及切割套7的复位，菠萝23的收割完成后，按下停止开关38，控制器4控制机械臂2带动收割机械手1回到机动车5设置的位置上；同时，控制器4控制定位装置11以及切割装置12复位到初始状态；以及控制器4控制升降电动拉杆8带动切割套7下降，切割套感应件29跟随升降电动拉杆8的升降驱动杆10下降，切割套感应件29下降到接近切割套下降传感器28时，切割套下降传感器28将其信号传输给控制器4，控制器4控制升降电动拉杆8停止，切割套7复位到初始状态。

为了避免切割套7脱离收割筒6，控制器4控制升降电动拉杆8带动切割套7上升，当切割套7上升动到上限位时，切割套感应件29接近切割套上升传感器27，切割套上升传感器27将其信号传输给控制器4，控制器4控制升降电动拉杆8停止。