[0025] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026] 如图1所示，一种水果采摘分拣装置，包括小车、采摘传输单元和筛分收集单元，所述筛分收集单元放置在小车上，所述小车包括底板1-2、设置在底板1-2下方的前轮1-1和后轮1-3；
[0027] 如图2和图3所示，采摘传输单元包括采摘手3-1、旋转平台3-7、伸缩杆3-2、入袋漏斗3-3和输送管3-4；采摘手3-1包括限位圆环3-11、配重铁块3-10、电磁铁3-9、空心套筒3-15、装配圆环3-16、采摘爪3-5和测距传感器3-14；限位圆环3-11、配重铁块3-10和电磁铁3-
9由上到下依次设置在空心套筒3-15的内部，限位圆环3-11和电磁铁3-9均与空心套筒3-15固定连接，配重铁块3-10与空心套筒3-15的内侧壁滑动配合；装配圆环3-16固定装配在空心套筒3-15的上端；在装配圆环3-16上端的周向上均匀分布有至少三个采摘爪3-5，采摘爪
3-5呈中部内凹外凸的圆弧状，其弧面的外凸侧的中下部通过弹簧3-8与空心套筒3-15的外壁之间连接，三个采摘爪3-5的圆弧内凹侧朝向装配圆环3-16中心地设置，采摘爪3-5的下端设有折向空心套筒3-15中心的连接段，该连接段的外侧铰接在装配圆环3-16的上端、内侧通过拉绳3-12与配重铁块3-10连接；作为一种优选，采摘爪3-5通过铰链3-13与装配圆环
3-16的上端；测距传感器3-14为可见光传感器，其固定支设在装配圆环3-16的中心区域；作为一种优选，在限位圆环3-11的内部设有人字形支架3-17，人字形支架3-17之间的空隙供拉绳3-12通过，在人字形支架3-17的中心连接有竖直设置的支撑杆3-18，测距传感器3-14固定支设在支撑杆3-18的顶部，支撑杆3-18延伸到空心套筒3-15的上部至不影响采摘爪3-
5动作的高度；伸缩杆3-2包括固定段和伸缩段；
[0028] 如图2和图3所示，旋转平台3-7的旋转盘与空心套筒3-15的下端固定连接，旋转平台3-7的底座与伸缩杆3-2伸缩段的上端固定连接；入袋漏斗3-3具有大尺寸的上开口端和小尺寸的下开口端，入袋漏斗3-3固定连接在伸缩杆3-2固定段上，入袋漏斗3-3下开口端与输送管3-4的上端连通，入袋漏斗3-3下开口端的口径大于采摘水果中尺寸最大水果的直径；
[0029] 如图4和图5所示，筛分收集单元包括固定设置在底板1-2上部的箱体2-1和分别固定设置在箱体2-1前后两侧的前立板1-8和后立板1-4；箱体2-1的左侧板和右侧板在相对的一侧开设有多对用于插装隔板2-3的隔板插槽2-2，隔板插槽2-2竖向设置，且由箱体2-1的左侧板和右侧板的上端沿延伸到下端沿；插装于隔板插槽2-2中的隔板2-3将箱体2-1内部分隔为多个分拣区域，隔板2-3可以通过插入不同的隔板插槽2-2以进行不同分拣等级的划分，其中越靠近箱体2-1的后端，分拣出来的水果的尺寸越大；隔板2-3插装于隔板插槽2-2中后，隔板2-3上端沿可以与箱体2-1的左侧板和右侧板上端沿相平齐，也可以略低于箱体2-1的左侧板和右侧板上端沿的高度。可以在隔板插槽2-2上设置扣紧装置，以固定插入的隔板2-3，这样，也能方便在倾斜水果时隔板2-3不会自动滑出。每个分拣区域中均设置有至少一层缓冲单元，缓冲单元由分布在所在分拣区域中的多根弹性绳子2-4组成，其中每根弹性绳子2-4的两端分别连接在左侧板和右侧板上，相邻的弹性绳子2-4之间的距离略小于所在分拣区域的设定的分选尺寸；为了提高缓冲性能，每根弹性绳子2-4的两端连接点的高度均相同；在前立板1-8与后立板1-4之间固定设置有至少两根分拣杆1-6，两根分拣杆1-6之间的距离由前到后逐渐变大，且两根分拣杆1-6之间形成前高后低的倾斜滑道，倾斜滑道的前端与输送管3-4的下端连接。作为一种优选，两根分拣杆1-6的位置位于每根弹性绳子2-4的中部，这样能保证由两根分拣杆1-6之间落下的水果可以落入相邻两根弹性绳子2-4的中部，而弹性绳子2-4的中部的振幅最大，因此，能达到最好的缓冲效果，以最大程度地保护水果，避免因水果与箱体2-1的碰撞而导致水果的损坏；另外，缓冲单元中的弹性绳子2-4在倾倒水果时也可以起到很好的缓冲作用。为了降低水果在下落时与隔板的上端沿发生碰撞的机率，位于最上面一层缓冲单元中的弹性绳子2-4等高或略高于隔板2-3的上端沿。
[0030] 伸缩杆3-2可以采用手动伸缩杆，也可以采用电动伸缩杆或气动伸缩杆；采用手动操作方式时，操作者握持固定段，通过手动调整伸缩段伸出或缩回，并通过设置在固定段与伸缩杆连接处的锁紧套筒进行相应的锁紧，以固定伸出或缩回位置。
[0031] 如图7所示，为了能实现自动化地控制，还包括控制器，所述测距传感器3-14、旋转平台3-7的旋转电机、驱动电机4-5和电磁铁3-9均与控制器连接；旋转平台3-7为现有技术中的产品，其由内部的旋转电机带动位于其表面的旋转盘转动。整个系统的供电可以采用直流电源，当然也可以采用交流电源。还设置有与控制器连接的指示模块、手动/自动切换按钮、启动按钮、夹紧按钮、松开按钮和旋转按钮；指示模块可以为指示灯或显示屏也可以为喇叭，根据控制器的控制进行点亮、显示或进行设定语音的播报；手动/自动切换按钮用于向控制器输入切换信号，用于选择手动模式或自动模式；启动按钮用于向控制器发出执行设定的自动化抓取过程的电信号；夹紧按钮用于向控制器发出抓取苹果的信号，控制器控制电磁铁对配重铁块的吸合，松开按钮用于向控制器发出放开苹果的信号，控制器控制电磁铁对配重铁块的放开；旋转按钮用于向控制器发出旋转电信号，控制器在收到该电信号后控制旋转平台内的旋转电机完成设定圈数或设定时间的转动。
[0032] 作为一种优选，本发明采用电动伸缩杆，如图6所示，为了便于调整伸缩杆的长度，所述伸缩杆3-2为电动伸缩管，其包括作为伸缩段的伸缩管4-1、作为固定段的固定管4-2、丝杆4-3、螺母4-4、齿轮箱、驱动电机4-5、伸出按钮和缩回按钮，所述固定管4-2的下端与齿轮箱固定连接，由齿轮箱内部可转动地穿出的丝杆4-3穿设于固定管4-2内部；螺母4-4轴向滑动地设置在固定管4-2内部，螺母4-4在径向上不能相对于固定管4-2转动，且其通过螺纹配合套装于丝杆4-3的外部；伸缩管4-1的下端由固定管4-2的上开口端滑动插入并与螺母4-4固定连接；在固定管4-2的底端和顶端分别设置有下行程开关和上行程开关。下行程开关、上行程开关、伸出按钮、缩回按钮和驱动电机4-5均与控制器连接。
[0033] 伸出按钮或缩回按钮用于向控制器发出调整伸缩杆长度的电信号，控制器根据该电信号来控驱动电机的正反转，以实现伸出或缩回的效果。上、下行程开关用于检测伸缩管本体4-1在伸出或缩回过程中是否达到固定管4-2的顶端或底端，当上、下行程开关被触碰后，其会向控制器发出到达顶端的电信号或到达底端的电信号。
[0034] 作为一种优选，箱体2-1优选为木质或塑料材质，为了能更好地保护水果，箱体2-1的内侧壁和隔板2-3的内侧壁上可以覆盖有海棉减震层或橡胶材质的减震层。
[0035] 如图4所示，为了能便于不同的分拣等级的调整，在前立板1-8上部靠近中间的部位横向开设有至少两个通孔a1-7，在后立板1-4的上部从左至右开设有多个通孔b1-5，通孔a1-7的高度略高于通孔b1-5的高度；两根分拣杆1-6的前端分别插装于两个通孔a1-7中，两根分拣杆1-6的后端分别插装于位于中部的两个通孔b1-5中。
[0036] 为了提高对水果的保护效果，每个分拣区域中均设置有多层缓冲单元，多层缓冲单元在竖直方向上均匀地分布于箱体2-1的内部。
[0037] 为了能保证在采摘过程不损伤水果，所述的采摘爪3-5的内侧固定敷设有弹性胶体层3-6。
[0038] 如图2所示，为了能便于建立入袋漏斗与倾斜通道之间的连接，所述的输送管3-4为伸缩波纹管，其中输送管3-4也可以是伸缩式铝箔软管，当然也可以是PVC尼龙螺旋伸缩软管。其内部间隔设置多个减速布袋3-19，减速布袋3-19的入口端朝向输送管3-4的入口端的设置，减速布袋3-19的口径由入口端到出口端逐渐变小。
[0039] 为了便于进行转向，所述的小车的前轮1-1为万向轮。为了便于人工推动小车，所述的小车前立板1-8的前方设有扶手1-9。为了便于通过机车的牵引，小车前立板1-8的前方还可以固定连接牵引机架。
[0040] 如图6所示，所述齿轮箱由上端盖4-6、下端盖4-7及装配于上端盖4-6和下端盖4-7之间的齿轮组4-8组成。
[0041] 工作过程：对于远距离水果的采摘，可通过按钮手动/自动切换按钮切换为自动模式，操作者手持伸缩杆3-2，使采摘手3-1对准水果，此时，带可见光的测距传感器3-14以沿着伸缩杆3-2方向投射在水果上，通过肉眼可以看到投射点，以达到对准的目的，按下启动按钮，该控制器执行预设的程序，首先，控制电磁铁3-9的断电，在弹簧3-8的拉力作用下，各个采摘爪3-5的自由端向外部张开,同时，会控制驱动电机4-5驱动丝杆4-3沿一个方向转动，进而使位于固定管4-2中的螺母4-4连同与其固定连接的伸缩管本体4-1伸出，测距传感器3-14会实时检测其与水果的距离，并将检测数据实时发送给控制器，控制器检测到实际的距离等于设定的距离时，该设定距离可以为1至3厘米，此时，控制器控制提示模块进行灯光或声音提示，同时，控制器控制驱动电机4-5停止转动，驱动电机4-5停止转动后，伸缩杆3-2保持一定的伸长状态，在经过设定的延时时间，如0.5-2秒，控制器控制电磁铁3-9加电，电磁铁3-9会吸附配重铁块3-10，使电磁铁3-9通过拉绳3-12拉动各个采摘爪3-5向内收缩，进而多个采摘爪3-5将水果包裹，根据不同水果的质地，在开始前调节电磁铁3-9的通电电流大小，保证爪子的吸合力合适，既能抓住，又不至于将水果抓坏；在抓紧水果后，经过设定的延时时间，如0.5-2秒，控制器控制旋转平台3-7内部的旋转电机开始转动，进而带动旋转平台3-7上的旋转盘进行转动，旋转盘转动的过程中通过空心套筒3-15带动采摘爪3-5转动，进而将水果的果梗与果树分离，根据水果的类型不同，可以在开始前设定每次采摘时，旋转平台3-7内部的旋转电机旋转的圈数或工作的时长。在经过设定的延时时间，如0.5-2秒，控制器控制驱动电机4-5驱动丝杆4-3沿伸出时相反的方向转动，使位于固定管4-2中螺母4-4连同与其固定连接的伸缩管本体4-1缩回，缩回到达底端位置后，下行程开关向控制器发出到达底端的电信号，控制器控制驱动电机4-5停止转动，经过设定的延时时间，如
0.5-2秒，控制器控制电磁铁3-9失电，在弹簧3-8的拉力作用下，各个采摘爪3-5的自由端向外部张开，水果落入入袋漏斗3-3，再通过输送管3-4和减速布袋3-19达到输送、减速缓冲的目的，以确保不伤害果实，到达两根分拣杆1-6形成的倾斜通道上，在倾斜通道上，水果根据直径的不同分别落入不同等级的分拣区域中。这样，在自动模式下，对准远距离的水果，只需按一下启动按钮，便可实现采摘分拣的过程。在自动模式下，如果伸缩杆3-2在伸出过程中，测距传感器3-14一直未检测到水果到达设定距离，而伸缩管本体4-1已经到达顶端，上行程开关会向控制器发出到达顶端的电信号，此时，控制器控制驱动电机4-5停止转动，此时，需要手动举高伸缩杆3-2以够到需要采摘的水果，如果，仍然不能够到，则放弃该目标水果的采摘，而去采摘其余高度合适的水果。
[0042] 对于近距离不需要伸缩采摘的水果，可通过按钮手动/自动切换按钮切换为手动模式，在手动模块时，手持伸缩杆3-2对准并靠近水果，通过依次按下夹紧按钮、旋转按钮、松开按钮便可完成水果的采摘操作。当然对于远距离的水果，也可以对准水果，通过肉眼判断，依次按下伸出按钮、夹紧按钮、旋转按钮、缩回按钮、松开按钮完成操作，在这个过程中，水果到达设定的采摘距离时，测距传感器3-14会发出电信号给控制器，控制器控制指示模块进行灯光或声音提示。操作过程具体的是点动还是持续动作，都可以通过控制器程序轻松实现。伸出按钮和缩回按钮在按压的过程中向控制器发出伸出或缩回动作信号，在接收到伸出或缩回动作信号时，控制器会持续控制驱动电机4-5正转或反转，当松开按钮后，控制器接收不到伸出或缩回动作信号，进而会控制驱动电机4-5停止动作。
