本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種手持式植物果實(shí)摘收裝置，能夠調(diào)節(jié)手持高度，通過套筒的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)位于1.8-5米高度的果實(shí)的快速摘收。

背景技術(shù)：
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隨著人口老齡化現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重和人工成本的費(fèi)用增加，人工摘收大面積果實(shí)的模式的弊端越來越大，果實(shí)自動(dòng)化摘收的已成為必然的發(fā)展趨勢；中國專利201620866229.8公開的一種果實(shí)摘收器包括支撐桿、網(wǎng)兜、無線攝像裝置和割刀，支撐桿的一端傾斜設(shè)置有一鋼圈，網(wǎng)兜套設(shè)在鋼圈上，在鋼圈的周圍還設(shè)置有齒狀割刀，無線攝像裝置包括紅外線燈、攝像鏡頭、無線發(fā)射器、處理模塊、顯示裝置和電源A，顯示裝置包括殼體、顯示屏、無線接收器、中心處理器、電源B、連接桿和頭箍，殼體通過連接桿與頭箍相連，其支撐桿的摘收高度固定，網(wǎng)斗容量有限；中國專利201510283450.0公開的一種液壓式果實(shí)摘收設(shè)備包括傳送帶、支架、液壓缸和采集裝置，在工作臺(tái)上設(shè)有傳送帶和支架，采集裝置包括采集袋、袋口支架和收割刀，袋口支架外支架和內(nèi)支架，內(nèi)支架可以為一字形、Y字形或者X字形，且位于外支架內(nèi)側(cè)與外支架固定連接，收割刀位于內(nèi)支架的正下方，且通過轉(zhuǎn)軸與內(nèi)支撐架活動(dòng)連接，在收割刀上設(shè)有若干刀片，在袋口支架底部設(shè)有采集袋，第一液壓缸的一端與支架連接，另一端與采集裝置連接，第二液壓缸一端與支架連接，另一端與第一液壓缸連接，其摘收位置相對(duì)固定，不適用于搬挪；中國專利201620787337.6公開的一種林業(yè)用果實(shí)摘收器包括支撐桿，支撐桿為伸縮機(jī)構(gòu)，支撐桿上端設(shè)置有夾持爪A，支撐桿與夾持爪B之間為鉸接連接，夾持爪A、夾持爪B的夾持面上分別設(shè)置有防滑凸塊，夾持爪B端部與擺動(dòng)桿端部連接，擺動(dòng)桿與支撐桿之間為鉸接連接，擺動(dòng)桿與支撐桿之間設(shè)置有回復(fù)彈簧，其沒有保護(hù)果實(shí)表面的措施，影響果實(shí)表皮的完整性；中國專利201610465414.0公開的一種便捷式果實(shí)摘收裝置包括框體，框體的底部固定連接有果袋網(wǎng)，并且框體底部的一側(cè)固定連接有頂桿，頂桿遠(yuǎn)離框體的一端螺紋連接有連接桿，并且連接桿的底部螺紋連接有底桿，框體的一側(cè)面固定連接有引線輪裝置，框體內(nèi)壁的一側(cè)面固定連接有固定彈簧，并且固定彈簧遠(yuǎn)離框體的一端固定連接有連接板，連接板的一側(cè)面固定連接有刀柄，并且刀柄遠(yuǎn)離連接板的一側(cè)面固定連接有刀刃，框體的內(nèi)壁且遠(yuǎn)離固定彈簧的一側(cè)面固定連接有固定板，其摘收數(shù)量有限，摘收視線受阻；中國專利201620077723.6公開的一種便捷式果實(shí)摘收裝置包括伸縮桿、剪刀、線筒和拉扣，拉扣安裝在線筒下端，剪刀上設(shè)置有第一線孔和第一彈簧，第一彈簧與兩個(gè)握柄相連，伸縮桿上設(shè)置有第二線孔、第二彈簧、卡銷和第三線孔，第二線孔位于伸縮桿的上端，第二彈簧和用于固定的卡銷相連，伸縮桿的下端設(shè)置有第三線孔，剪刀安裝在伸縮桿頂端，線筒安裝在伸縮桿底端，其沒有設(shè)置果實(shí)接收裝置，摘收高處的果實(shí)勢必使果實(shí)落地，造成不必要的損失。因此，研發(fā)設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活和經(jīng)濟(jì)適用的手持式植物果實(shí)摘收裝置，能夠提高人工摘收果實(shí)的效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化摘收果實(shí)的功效，具有現(xiàn)實(shí)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，研發(fā)設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活和經(jīng)濟(jì)適用的手持式植物果實(shí)摘收裝置，用于提高人工摘收果實(shí)的效率，實(shí)現(xiàn)低成本的自動(dòng)化摘收硬質(zhì)果皮果實(shí)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型涉及的手持式植物果實(shí)摘收裝置的主體結(jié)構(gòu)包括主支撐管、電池、把手、控制電路板、電源開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、伸縮閥、輔支撐管、豎管、斜管、網(wǎng)兜、減震墊、外套筒、障礙彈片、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、U形轉(zhuǎn)子、上旋塊、下旋塊、凸起、內(nèi)套筒、旋轉(zhuǎn)圈槽、旋轉(zhuǎn)圈、緊固圈孔、緊固圈、凸起塊、保護(hù)層和導(dǎo)線；內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的主支撐管的底端設(shè)置有電池，主支撐管的外側(cè)距主支撐管底端垂直距離45cm處設(shè)置有把手，主支撐管與弧狀結(jié)構(gòu)的把手垂直連接，把手的內(nèi)部設(shè)置有控制電路板，把手的外部并列設(shè)置有按壓式結(jié)構(gòu)的電源開關(guān)、調(diào)速開關(guān)和轉(zhuǎn)向開關(guān)，主支撐管的頂端通過設(shè)置有卡扣的伸縮閥與內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的輔支撐管的底端卡接式連接，主支撐管與開設(shè)有卡槽的輔支撐管通過伸縮閥構(gòu)成伸縮式結(jié)構(gòu)的主管，輔支撐管的頂端與內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的豎管固定連接，豎管的底端設(shè)置有內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的斜管，斜管的底端與軟體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)兜掛接式連接，豎管與斜管的相交處設(shè)置有弧狀結(jié)構(gòu)的減震墊，豎管的頂端與喇叭狀內(nèi)空式U形結(jié)構(gòu)的外套筒固定連接，外套筒的上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有障礙彈片，外套筒的底端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與U形轉(zhuǎn)子機(jī)械傳動(dòng)式連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與U形轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有關(guān)于中心對(duì)稱的上旋塊和下旋塊，圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的上旋塊和下旋塊相接觸的表面上均設(shè)置有凸起，U形轉(zhuǎn)子的U形端與內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)套筒固定連接，內(nèi)套筒的頂端外側(cè)開設(shè)有矩形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)圈槽，旋轉(zhuǎn)圈槽中設(shè)置有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)圈，內(nèi)套筒的上部開設(shè)有矩形結(jié)構(gòu)的緊固圈孔，內(nèi)套筒的上部內(nèi)側(cè)與帶狀結(jié)構(gòu)的緊固圈的一端固定連接，緊固圈穿過緊固圈孔到達(dá)外套筒與內(nèi)套筒之間的空隙，緊固圈的另一端設(shè)置有凸起塊，凸起塊與障礙彈片接觸并相互作用，緊固圈的內(nèi)壁設(shè)置有帶狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)層，保護(hù)層的上下兩側(cè)分別沿著緊固圈的外側(cè)伸出3-5cm；控制電路板通過設(shè)置在主管中的螺旋式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線分別與電池、電源開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接；外套筒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、U形轉(zhuǎn)子和內(nèi)套筒的中軸線均在同一直線上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用滿足平均高度為3-5m果樹的摘收要求的主支撐管和輔支撐管、鋰離子充電電池、符合人體工程學(xué)的把手、具有控制功能的電路板和緩沖減振的減震墊、可調(diào)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、支撐內(nèi)套筒旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圈以及限制內(nèi)套筒反向旋轉(zhuǎn)周數(shù)的上旋塊、下旋塊、凸起和凸起塊共同構(gòu)成手持式植物果實(shí)摘收裝置，主要部件采用塑料材質(zhì)，重量輕，便于人手握持，減少勞動(dòng)強(qiáng)度和疲勞感，增加舒適度，有效減少果實(shí)下落的重力加速度，避免果實(shí)的表皮受損，摘收一顆果實(shí)的用時(shí)為5-10s；其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，摘收效率高，使用成本低，應(yīng)用環(huán)境友好，易于推廣使用。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本實(shí)用新型涉及的障礙彈片的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本實(shí)用新型涉及的上旋塊和下旋塊的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖4為本實(shí)用新型涉及的內(nèi)套筒的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖5為本實(shí)用新型涉及的緊固圈的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)果實(shí)摘收的流程框圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例：

本實(shí)施例涉及的手持式植物果實(shí)摘收裝置的主體結(jié)構(gòu)包括主支撐管1、電池2、把手3、控制電路板4、電源開關(guān)5、調(diào)速開關(guān)6、轉(zhuǎn)向開關(guān)7、伸縮閥8、輔支撐管9、豎管10、斜管11、網(wǎng)兜12、減震墊13、外套筒14、障礙彈片15、驅(qū)動(dòng)電機(jī)16、U形轉(zhuǎn)子17、上旋塊18、下旋塊19、凸起20、內(nèi)套筒21、旋轉(zhuǎn)圈槽22、旋轉(zhuǎn)圈23、緊固圈孔24、緊固圈25、凸起塊26、保護(hù)層27和導(dǎo)線28；內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的主支撐管1的底端設(shè)置有電池2，主支撐管1的外側(cè)距主支撐管1底端垂直距離45cm處設(shè)置有把手3，主支撐管1與弧狀結(jié)構(gòu)的把手3垂直連接，把手3的內(nèi)部設(shè)置有控制電路板4，把手3的外部并列設(shè)置有按壓式結(jié)構(gòu)的電源開關(guān)5、調(diào)速開關(guān)6和轉(zhuǎn)向開關(guān)7，主支撐管1的頂端通過設(shè)置有卡扣的伸縮閥8與內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的輔支撐管9的底端卡接式連接，主支撐管1與開設(shè)有卡槽的輔支撐管9通過伸縮閥8構(gòu)成伸縮式結(jié)構(gòu)的主管，輔支撐管9的頂端與內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的豎管10固定連接，豎管10的底端設(shè)置有內(nèi)空式圓柱狀結(jié)構(gòu)的斜管11，斜管11的底端與軟體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)兜12掛接式連接，豎管10與斜管11的相交處設(shè)置有弧狀結(jié)構(gòu)的減震墊13，豎管10的頂端與喇叭狀內(nèi)空式U形結(jié)構(gòu)的外套筒14固定連接，外套筒14的上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有障礙彈片15，外套筒14的底端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)16，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與U形轉(zhuǎn)子17機(jī)械傳動(dòng)式連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與U形轉(zhuǎn)子17之間設(shè)置有關(guān)于中心對(duì)稱的上旋塊18和下旋塊19，圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的上旋塊18和下旋塊19相接觸的表面上均設(shè)置有凸起20，U形轉(zhuǎn)子17的U形端與內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)套筒21固定連接，內(nèi)套筒21的頂端外側(cè)開設(shè)有矩形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)圈槽22，旋轉(zhuǎn)圈槽22中設(shè)置有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)圈23，內(nèi)套筒21的上部開設(shè)有矩形結(jié)構(gòu)的緊固圈孔24，內(nèi)套筒21的上部內(nèi)側(cè)與帶狀結(jié)構(gòu)的緊固圈25的一端固定連接，緊固圈25穿過緊固圈孔24到達(dá)外套筒14與內(nèi)套筒21之間的空隙，緊固圈25的另一端設(shè)置有凸起塊26，凸起塊26與障礙彈片15接觸并相互作用，緊固圈25的內(nèi)壁設(shè)置有帶狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)層27，保護(hù)層27的上下兩側(cè)分別沿著緊固圈25的外側(cè)伸出5-8cm；控制電路板4通過設(shè)置在主管中的螺旋式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線28分別與電池2、電源開關(guān)5、調(diào)速開關(guān)6、轉(zhuǎn)向開關(guān)7和驅(qū)動(dòng)電機(jī)16電連接；外套筒14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)16、U形轉(zhuǎn)子17和內(nèi)套筒21的中軸線均在同一直線上；外套筒14的直徑比內(nèi)套筒21的直徑大1-1.5cm，緊固圈孔24的寬度比保護(hù)層27的寬度大0.5-0.8cm；各部件共同配合構(gòu)成手持式植物果實(shí)摘收裝置，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的自動(dòng)化摘收。

本實(shí)施例涉及的主支撐管1和輔支撐管9構(gòu)成的主管的長度范圍為1.5-2.5m，能夠滿足平均高度為3-5m果樹的摘收要求，主支撐管1和輔支撐管9的材質(zhì)均為塑料或鋼管；電池2采用鋰離子充電電池；把手3的外部包覆有橡膠層，把手3的弧度符合人體工程學(xué)，便于人手的握持，增加舒適度，減少疲勞感；控制電路板4上集成有電源模塊、速度調(diào)節(jié)模塊和轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊，電源模塊控制電源開關(guān)5的運(yùn)行，速度調(diào)節(jié)模塊控制調(diào)速開關(guān)6的運(yùn)行，轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊控制轉(zhuǎn)向開關(guān)7的運(yùn)行，控制電路板4能夠控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的開關(guān)、調(diào)速和轉(zhuǎn)向；電源開關(guān)5的按壓能夠使控制電路板4控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的開關(guān)；調(diào)速開關(guān)6的按壓能夠使控制電路板4控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)向開關(guān)7的按壓能夠使控制電路板4控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的轉(zhuǎn)向；伸縮閥8的材質(zhì)為塑料；豎管10的長度為10-20cm，有效減少果實(shí)下落的重力加速度，避免果實(shí)受損，豎管10的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料；斜管11的長度為50-100cm，斜管11為波紋管，避免果實(shí)下滑經(jīng)過時(shí)的表皮損傷；豎管10與斜管11的直徑均為10-12cm；網(wǎng)兜12為鏤空式塑料制品，用于承接果實(shí)；減震墊13的材質(zhì)為軟質(zhì)塑料，緩沖果實(shí)落入斜管11前的應(yīng)力，避免果實(shí)的損傷；外套筒14的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料；障礙彈片15的材質(zhì)為橡膠、塑料或彈性金屬；驅(qū)動(dòng)電機(jī)16為調(diào)速電動(dòng)機(jī)；U形轉(zhuǎn)子17的材質(zhì)為鐵，有足夠的硬度支持內(nèi)套筒21的旋轉(zhuǎn)；上旋塊18、下旋塊19和凸起20的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上旋塊18和下旋塊19跟隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)16正向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上旋塊18跟隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)16反向旋轉(zhuǎn)，下旋塊19固定不動(dòng)，上旋塊18的凸起20在受到下旋塊19的凸起20的阻礙后上旋塊18停止旋轉(zhuǎn)；內(nèi)套筒21的材質(zhì)為硬質(zhì)塑料；旋轉(zhuǎn)圈槽22的寬度為2-3mm，旋轉(zhuǎn)圈槽22的寬度比旋轉(zhuǎn)圈23的寬度大，以使旋轉(zhuǎn)圈23在旋轉(zhuǎn)圈槽22內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)圈23具有軸承的支撐旋轉(zhuǎn)體作用；旋轉(zhuǎn)圈23的材質(zhì)為不銹鋼；緊固圈孔24的寬度比緊固圈25的寬度大2cm；緊固圈25和凸起塊26均為鋁片或鋼片的韌性材料；凸起塊26靠近緊固圈孔24的一側(cè)具有弧度，凸起塊26遠(yuǎn)離緊固圈孔24的一側(cè)沒有弧度，以使緊固圈25在驅(qū)動(dòng)電機(jī)16正向旋轉(zhuǎn)時(shí)連續(xù)正向旋轉(zhuǎn)，緊固圈25在驅(qū)動(dòng)電機(jī)16反向旋轉(zhuǎn)時(shí)只能反向旋轉(zhuǎn)一周；保護(hù)層27的材質(zhì)為塑料、海綿或橡膠制品；導(dǎo)線28具有伸縮功能。

本實(shí)施例涉及的手持式植物果實(shí)摘收裝置實(shí)現(xiàn)果實(shí)摘收的工藝過程包括包套果實(shí)、摘收果實(shí)、釋放果實(shí)和收集果實(shí)共四個(gè)步驟：

(1)、包套果實(shí)：先將能夠被手直接采摘的果實(shí)裝入網(wǎng)兜12中，再啟動(dòng)摘收裝置，按壓電源開關(guān)5為驅(qū)動(dòng)電機(jī)16通電，調(diào)節(jié)主管的長度，使外套筒14的喇叭口接近果實(shí)，然后將果實(shí)套在內(nèi)套筒21中，按壓轉(zhuǎn)向開關(guān)7控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16正向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16帶動(dòng)內(nèi)套筒21正向旋轉(zhuǎn)，內(nèi)套筒21同時(shí)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)圈23和緊固圈25正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)障礙彈片15與緊固圈25上的凸起塊26接觸時(shí)緊固圈25收縮并包緊果實(shí)，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的包套；

(2)、摘收果實(shí)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)16繼續(xù)帶動(dòng)內(nèi)套筒21、旋轉(zhuǎn)圈23和緊固圈25正向旋轉(zhuǎn)并擰斷果實(shí)梗，使果實(shí)與樹枝分離，根據(jù)擰斷果實(shí)梗的難易程度通過按壓調(diào)速開關(guān)6能夠控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的摘收；

(3)、釋放果實(shí)：再次按壓轉(zhuǎn)向開關(guān)7控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)16反向旋轉(zhuǎn)，在上旋塊18、下旋塊19、凸起20和凸起塊26的共同作用下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16帶動(dòng)內(nèi)套筒21、旋轉(zhuǎn)圈23和緊固圈25反向旋轉(zhuǎn)一周后停止旋轉(zhuǎn)，U形轉(zhuǎn)子17的U形槽正對(duì)豎管10的上端開口處，障礙彈片15與緊固圈25上的凸起塊26再次接觸時(shí)緊固圈25放張并松開果實(shí)，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的釋放；

(4)、收集果實(shí)：果實(shí)經(jīng)過U形轉(zhuǎn)子17、豎管10和斜管11落入軟體式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)兜12中，果實(shí)在采摘、釋放和收集過程中，果實(shí)表皮在保護(hù)層27、減震墊13和網(wǎng)兜12的保護(hù)下完整無缺，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的收集。