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摘要：為了解决赣州地区矮化密植脐橙采收作业存在的问题，针对目前脐橙的种植模式中的植物生长特点，本文设计了可升缩剪切式多功能脐橙采摘器，详细阐述了采摘器结构及工作原理，设计分析其关键部件，该装置中收集篮、伸缩杆的连接结构十分稳固，并且在收集篮与伸缩杆之间还设有缓冲带，能够有效减缓二者之间的相互作用力，从而使本实用新型具有很好的稳固性和耐冲击能力该机器结构严谨、适应性强、采摘效率高、无需再额外请人在地面上接住果子，节约人工且更加安全，适用于密植种植园进行脐橙的采摘与收集。
关键词：可升缩剪切式、脐橙采摘器、多功能、电动摘果刀
前言
在“乡村振兴”发展战略下，赣南脐橙产业逐步占据着赣南人的主要收入位置[1]。但是，在实际的脐橙种植作业中，依然主要依靠传统的人工作业方式，工作量大、效率低、质量难保证[2]。因此，以脐橙为对象研究一种脐橙采摘装置，促进果业采摘自动化、智能化具有较大的意义。赣南脐橙年产量达百万吨，原产地江西省赣州市已经成为脐橙种植面积世界第一，年产量世界第三、全国最大的脐橙主产区[3-4]。在采摘脐橙时，往往需要两人配合工作，其中一人借助电动摘果刀具将脐橙摘下，另一人手持容器在下面接住落下的脐橙，这样不但浪费人工，并且容易砸到人有一定的危险性[5];且脐橙在过高的高度掉落在容器中产生的冲击力较大，容易摔坏脐橙，并且人工手持容器在如此大冲击力的作用下接住脐橙，手持容器的稳定性以及容器的耐冲击能力均不够。
2.可升缩剪切式多功能脐橙采摘器结构设计
2.1整体结构设计
可升缩剪切式多功能脐橙采摘器包括套杆、伸缩杆和电动摘果刀具，伸缩杆上安装了一个可随着伸缩杆一起运动的收集篮以及电动摘果刀具构成，收集篮的开口正对电动摘果刀具，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离所述套杆的一端，收集篮外表面的一侧与所述伸缩杆固定连接，收集篮设有一个开口，该开口正对所述电动摘果刀具。收集篮与伸缩杆之间通过多个螺栓与螺纹孔拧紧配合，通过两块柔性卡板卡接配合，使收集篮与伸缩杆的连接结构十分稳固，并且在收集篮与伸缩杆之间还设有缓冲带，能够有效减缓二者之的相互作用力，从而使其具有很好的稳固性和耐冲击能力。
2.2可升缩剪切式多功能脐橙采摘器结构
一种可升缩剪切式多功能脐橙采摘器，包括套杆、伸缩杆和电动摘果刀具。伸缩杆活动插接在套杆的内部，二者伸缩配合使用，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离套杆的一端;端边还设计有收集篮，收集篮外表面的一侧与伸缩杆固定连接，收集篮设有一个开口，开口正对电动摘果刀具，收集篮在其与伸缩杆连接的位置设计了柔性卡板和缓冲带，能够有效减缓二者之间的相互作用力，从而使本实用新型具有很好的稳固性和耐冲击能力。一端同轴套接有把手、手上设有防滑纹。伸缩杆形状相匹配的限位槽。
其工作原理：伸缩杆活动插接在套杆的内部，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离套杆的一端，伸缩杆可沿着套管做伸缩运动，从而使电动摘果刀具也可随着伸缩杆进行伸缩调节，以摘取位于不同高度的脐橙，该种可升缩剪切式多功能脐橙采摘器还包括有收集篮，收集篮外表面的一侧与伸缩杆固定连接，从而使收集篮也可随着伸缩杆进行伸缩调节。
2.3新型收集篮结构设计
收集篮由横向杆和纵向杆交错组合而成，伸缩杆嵌入在嵌入在收集篮外表面一侧中部的两根纵向杆之间，该两根纵向杆的一端均开设有三个第二螺纹孔，每个第二螺纹孔内均配套设置有一根所述螺栓;伸缩杆上的所述第一螺纹孔开设有六个，伸缩杆的两侧各分布有三个第一螺纹孔，分别对应于两根纵向杆上的三个第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔同轴设置，并且二者通过螺栓螺纹连接在一起。
收集篮与伸缩杆之间通过多个螺栓与第一螺纹孔和第二螺纹孔相互拧紧配合，还通过两块柔性卡板将伸缩杆与收集篮牢牢卡接在一起，使收集篮与伸缩杆的连接结构十分稳固，从而使收集篮在受到冲击力时不易与伸缩杆出现松动甚至脱离，当收集篮在受到冲击力时，缓冲带能够减缓收集篮给伸缩杆的挤压力，从而有效减缓二者之间的相互作用力，进而使具有很好的稳固性和耐冲击能力。
2.4电池盒设计
电池盒呈两端开口的长方体结构，所述接线板的一端铰接在所述电池盒底部开口的一侧，另一端与所述电池盒底部开口的另一侧活动连接，所述底盖的截面呈L型，其远离自身铰接端的一端与所述接线板远离自身铰接端的一端的底部活动连接。
电池盒的底面铰接有接线板，伸缩杆的外表面位于电池盒下方的位置铰接有底盖，电池盒的内部位于接线板上方的位置固定安装有支撑板，电池盒呈两端开口的长方体结构，接线板的一端铰接在电池盒底部开口的一侧，另一端与电池盒底部开口的另一侧通过相互配合的卡头以及卡槽活动连接在一起，底盖的截面呈L型，其远离自身铰接端的一端与接线板远离自身铰接端的一端的底部通过相互配合的卡头以及卡槽活动连接在一起，支撑板、接线板以及电池盒的内壁之间构成有空腔，底盖与接线板之间也构成有空腔，第一接线孔贯通该空腔，支撑板上贯通开设有两个第二接线孔，接线板上固定贯穿设置有两个接线柱。
结论
本装置的机械结构直接决定了机器人运动的灵活性和控制的复杂性，针对采摘作业对象的特点，设计简单、紧凑、轻巧，采摘无损高效，节省劳动力成本且更加安全，显著提高了降低生产成本、生产效率和经济效率。
参考文献
[1]卢占军，钟八莲，郭慧.赣南脐橙产业可持续发展的探讨[J].企业经济，2015（04）：149-152.
[2]王云霞.奉节县：着力推广林果机械为乡村振兴添措施[J].当代农机，2019（08）：16-17.
[3]李志鹏，罗玉峰，石志新，等.脐橙采摘执行器的设计与研究[J].机械传动，2020，44（04）：67-73.
[4]刁俊明，曾宪录，朱远平，等.脐橙果实大小对果实感官品质和可溶性固形物含量的影响[J].广东农业科学，2015，42（23）：82-85.
[5]李玉桂.推广果业机械助推脐橙产业发展[J].当代农机，2013（07）：21.
基金项目
国家（江西省）大学生创新创业训练计划资助项目（201635）;江西省教育厅项目（GJJ180960，GJJ180934）;江西省研究生创新创业项目（YC2020-S633）;南昌工程学院研究生创新项目（YJSCX202006）。
通信作者：胡瑞
关键词：可升缩剪切式、脐橙采摘器、多功能、电动摘果刀
前言
在“乡村振兴”发展战略下，赣南脐橙产业逐步占据着赣南人的主要收入位置[1]。但是，在实际的脐橙种植作业中，依然主要依靠传统的人工作业方式，工作量大、效率低、质量难保证[2]。因此，以脐橙为对象研究一种脐橙采摘装置，促进果业采摘自动化、智能化具有较大的意义。赣南脐橙年产量达百万吨，原产地江西省赣州市已经成为脐橙种植面积世界第一，年产量世界第三、全国最大的脐橙主产区[3-4]。在采摘脐橙时，往往需要两人配合工作，其中一人借助电动摘果刀具将脐橙摘下，另一人手持容器在下面接住落下的脐橙，这样不但浪费人工，并且容易砸到人有一定的危险性[5];且脐橙在过高的高度掉落在容器中产生的冲击力较大，容易摔坏脐橙，并且人工手持容器在如此大冲击力的作用下接住脐橙，手持容器的稳定性以及容器的耐冲击能力均不够。
2.可升缩剪切式多功能脐橙采摘器结构设计
2.1整体结构设计
可升缩剪切式多功能脐橙采摘器包括套杆、伸缩杆和电动摘果刀具，伸缩杆上安装了一个可随着伸缩杆一起运动的收集篮以及电动摘果刀具构成，收集篮的开口正对电动摘果刀具，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离所述套杆的一端，收集篮外表面的一侧与所述伸缩杆固定连接，收集篮设有一个开口，该开口正对所述电动摘果刀具。收集篮与伸缩杆之间通过多个螺栓与螺纹孔拧紧配合，通过两块柔性卡板卡接配合，使收集篮与伸缩杆的连接结构十分稳固，并且在收集篮与伸缩杆之间还设有缓冲带，能够有效减缓二者之的相互作用力，从而使其具有很好的稳固性和耐冲击能力。
2.2可升缩剪切式多功能脐橙采摘器结构
一种可升缩剪切式多功能脐橙采摘器，包括套杆、伸缩杆和电动摘果刀具。伸缩杆活动插接在套杆的内部，二者伸缩配合使用，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离套杆的一端;端边还设计有收集篮，收集篮外表面的一侧与伸缩杆固定连接，收集篮设有一个开口，开口正对电动摘果刀具，收集篮在其与伸缩杆连接的位置设计了柔性卡板和缓冲带，能够有效减缓二者之间的相互作用力，从而使本实用新型具有很好的稳固性和耐冲击能力。一端同轴套接有把手、手上设有防滑纹。伸缩杆形状相匹配的限位槽。
其工作原理：伸缩杆活动插接在套杆的内部，电动摘果刀具安装在伸缩杆远离套杆的一端，伸缩杆可沿着套管做伸缩运动，从而使电动摘果刀具也可随着伸缩杆进行伸缩调节，以摘取位于不同高度的脐橙，该种可升缩剪切式多功能脐橙采摘器还包括有收集篮，收集篮外表面的一侧与伸缩杆固定连接，从而使收集篮也可随着伸缩杆进行伸缩调节。
2.3新型收集篮结构设计
收集篮由横向杆和纵向杆交错组合而成，伸缩杆嵌入在嵌入在收集篮外表面一侧中部的两根纵向杆之间，该两根纵向杆的一端均开设有三个第二螺纹孔，每个第二螺纹孔内均配套设置有一根所述螺栓;伸缩杆上的所述第一螺纹孔开设有六个，伸缩杆的两侧各分布有三个第一螺纹孔，分别对应于两根纵向杆上的三个第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔同轴设置，并且二者通过螺栓螺纹连接在一起。
收集篮与伸缩杆之间通过多个螺栓与第一螺纹孔和第二螺纹孔相互拧紧配合，还通过两块柔性卡板将伸缩杆与收集篮牢牢卡接在一起，使收集篮与伸缩杆的连接结构十分稳固，从而使收集篮在受到冲击力时不易与伸缩杆出现松动甚至脱离，当收集篮在受到冲击力时，缓冲带能够减缓收集篮给伸缩杆的挤压力，从而有效减缓二者之间的相互作用力，进而使具有很好的稳固性和耐冲击能力。
2.4电池盒设计
电池盒呈两端开口的长方体结构，所述接线板的一端铰接在所述电池盒底部开口的一侧，另一端与所述电池盒底部开口的另一侧活动连接，所述底盖的截面呈L型，其远离自身铰接端的一端与所述接线板远离自身铰接端的一端的底部活动连接。
电池盒的底面铰接有接线板，伸缩杆的外表面位于电池盒下方的位置铰接有底盖，电池盒的内部位于接线板上方的位置固定安装有支撑板，电池盒呈两端开口的长方体结构，接线板的一端铰接在电池盒底部开口的一侧，另一端与电池盒底部开口的另一侧通过相互配合的卡头以及卡槽活动连接在一起，底盖的截面呈L型，其远离自身铰接端的一端与接线板远离自身铰接端的一端的底部通过相互配合的卡头以及卡槽活动连接在一起，支撑板、接线板以及电池盒的内壁之间构成有空腔，底盖与接线板之间也构成有空腔，第一接线孔贯通该空腔，支撑板上贯通开设有两个第二接线孔，接线板上固定贯穿设置有两个接线柱。
结论
本装置的机械结构直接决定了机器人运动的灵活性和控制的复杂性，针对采摘作业对象的特点，设计简单、紧凑、轻巧，采摘无损高效，节省劳动力成本且更加安全，显著提高了降低生产成本、生产效率和经济效率。
参考文献
[1]卢占军，钟八莲，郭慧.赣南脐橙产业可持续发展的探讨[J].企业经济，2015（04）：149-152.
[2]王云霞.奉节县：着力推广林果机械为乡村振兴添措施[J].当代农机，2019（08）：16-17.
[3]李志鹏，罗玉峰，石志新，等.脐橙采摘执行器的设计与研究[J].机械传动，2020，44（04）：67-73.
[4]刁俊明，曾宪录，朱远平，等.脐橙果实大小对果实感官品质和可溶性固形物含量的影响[J].广东农业科学，2015，42（23）：82-85.
[5]李玉桂.推广果业机械助推脐橙产业发展[J].当代农机，2013（07）：21.
基金项目
国家（江西省）大学生创新创业训练计划资助项目（201635）;江西省教育厅项目（GJJ180960，GJJ180934）;江西省研究生创新创业项目（YC2020-S633）;南昌工程学院研究生创新项目（YJSCX202006）。
通信作者：胡瑞