王立刚

（宜宾学院 智能制造学部，四川 宜宾 644007）

宜宾市柑橘类水果种植较多，目前主要靠人工采摘，存在安全隐患较多、采摘成本过高等问题，因此，急需一种能大大提升采摘效率、保障采摘安全、降低采摘成本的水果采摘机器。文中提出的采摘装置以电机为驱动，电机通过减速箱减速，减速后增加剪切驱动力，再由锥齿轮带动往复式刀片实现果柄剪切，在刀片下方还有接水果使用的缓冲网，可接住水果，使水果不受破坏，完成采摘。本装置结构简单、操作方便、成本低廉、适用范围广，能有效减轻果农的劳动强度。

1 总体方案设计

便携式电动水果采摘器工作流程，见图1。

图1 系统工作流程框图Fig.1 The system work flow block diagram

2 系统硬件设计

2.1 控制电路设计

本设计采用L293D 驱动模块驱动电机，输出引脚OUT1和OUT2 控制电机两端的高低电平，实现电机正反转。当控制电机的开关按下时，电机一端高电平一端低电平促使电机正转，完成剪切工作。当关闭控制电机的开关时，之前的高低电平反向促使电机反转，回到工作前的位置，为下一次剪切任务做好准备。

2.2 果实收纳缓冲网的设计

果实收纳缓冲网接在剪切刀片正下方，在准备剪切时，刀片处于果柄处，果实正好在收纳网的网口处，当剪刀完成剪切时，果实顺势落入收纳网中。

2.3 支撑伸缩杆设计

支撑杆由2 根中空铝合金管构成，通过伸缩装置完成支撑杆的伸缩。支撑杆伸长到4 m 时能够承受3 kg 的质量，适用于绝大多数果实的采摘。伸缩转换装置是由一个弹簧卡扣组成，在中空伸缩杆上分布着均匀的小孔，卡豆可卡在任意小孔中，以此来固定支撑杆的伸缩长度。……