本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種辣椒采摘輥及采摘方法。

背景技術(shù)：

1、在辣椒種植產(chǎn)業(yè)中，采摘環(huán)節(jié)耗費(fèi)大量人力與時(shí)間成本。傳統(tǒng)采摘方式多依賴人工，效率低下，難以滿足大規(guī)模種植的需求?，F(xiàn)有的一些機(jī)械采摘裝置，存在對(duì)辣椒果實(shí)形態(tài)適應(yīng)性差的問題，不同形狀、大小的辣椒難以被有效采摘。而且在分離過程中，容易對(duì)辣椒果實(shí)造成機(jī)械損傷，降低辣椒的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。此外，傳統(tǒng)采摘裝置往往無法根據(jù)辣椒的成熟度等情況進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致采摘效果不佳。因此，亟需一種高效、低損傷且能適應(yīng)不同情況的辣椒采摘裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種辣椒采摘輥及采摘方法，以解決傳統(tǒng)采摘裝置對(duì)果實(shí)形態(tài)適應(yīng)性差、分離過程易產(chǎn)生機(jī)械損傷的問題，提高辣椒采摘的效率和質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本。

2、本發(fā)明的一種辣椒采摘輥及采摘方法，其特征在于，該裝置包括旋轉(zhuǎn)輥筒1、彈性撥片陣列2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、圖像識(shí)別模塊4及切割組件5；

3、其中旋轉(zhuǎn)輥筒1表面分布獨(dú)特弧形的硅膠撥片，硅膠材質(zhì)具有良好的柔韌性和彈性，能在撥動(dòng)辣椒果實(shí)時(shí)，減少對(duì)果實(shí)的硬性擠壓，避免損傷?；⌒卧O(shè)計(jì)貼合辣椒的常見形狀，可更有效地抓取辣椒。

4、彈性撥片陣列2由多個(gè)彈性撥片組成，這些撥片按一定規(guī)律排列在旋轉(zhuǎn)輥筒表面，在采摘過程中，通過柔性撥動(dòng)的方式，將辣椒從植株上分離。

5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3包含變頻電機(jī)和行星齒輪組，變頻電機(jī)能夠根據(jù)辣椒的生長(zhǎng)情況、成熟度以及種植密度等因素，靈活調(diào)整旋轉(zhuǎn)輥筒的轉(zhuǎn)速；行星齒輪組則保證動(dòng)力的穩(wěn)定傳輸，使旋轉(zhuǎn)輥筒運(yùn)行平穩(wěn)。

6、圖像識(shí)別模塊4集成深度相機(jī)與近紅外光譜檢測(cè)單元。深度相機(jī)可獲取辣椒植株和果實(shí)的三維空間信息，識(shí)別辣椒的位置和生長(zhǎng)姿態(tài)；近紅外光譜檢測(cè)單元?jiǎng)t用于檢測(cè)辣椒的成熟度，為后續(xù)的采摘參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。

7、切割組件5在彈性撥片撥動(dòng)辣椒果實(shí)時(shí)，同步驅(qū)動(dòng)切割組件完成果柄截?cái)?。切割組件采用鋒利且耐用的刀具，確保果柄能夠被快速、準(zhǔn)確地切斷，同時(shí)避免對(duì)辣椒果實(shí)和植株造成額外損傷。

8、本發(fā)明的有益效果在于：

9、1、本發(fā)明通過獨(dú)特的彈性撥片和弧形硅膠撥片設(shè)計(jì)，大大提高了對(duì)不同形態(tài)辣椒果實(shí)的適應(yīng)性，有效解決了傳統(tǒng)采摘裝置對(duì)果實(shí)形態(tài)適應(yīng)性差的問題。

10、2、采用柔性撥動(dòng)和精準(zhǔn)切割相結(jié)合的方式，將辣椒采摘損傷率降低至2％以下，顯著提高了辣椒的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

11、3、借助圖像識(shí)別模塊和變頻電機(jī)的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了采摘參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，采收成功率提升至95％以上，作業(yè)效率較人工提高4-6倍，非常適用于高密度種植場(chǎng)景的連續(xù)性采收作業(yè)，極大地提高了辣椒采摘的效率，降低了勞動(dòng)成本。

技術(shù)特征：

1.一種辣椒采摘輥及采摘方法，其特征在于，該裝置包括旋轉(zhuǎn)輥筒1、彈性撥片陣列2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、圖像識(shí)別模塊4及切割組件5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種辣椒采摘輥及采摘方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)輥筒1采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的金屬材料制成，表面分布有獨(dú)特弧形的硅膠撥片；所述彈性撥片陣列2通過特殊膠水或固定裝置牢固附著在所述旋轉(zhuǎn)輥筒表面，通過柔性撥動(dòng)方式將辣椒從植株上分離，減少對(duì)果實(shí)的硬性擠壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種辣椒采摘輥及采摘方法，其特征在于，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3包含變頻電機(jī)和行星齒輪組，所述變頻電機(jī)用于根據(jù)辣椒生長(zhǎng)情況、成熟度以及種植密度調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)輥筒的轉(zhuǎn)速，所述行星齒輪組用于保證動(dòng)力穩(wěn)定傳輸。

4.圖像識(shí)別模塊4集成深度相機(jī)與近紅外光譜檢測(cè)單元，所述深度相機(jī)用于獲取辣椒植株和果實(shí)的三維空間信息，識(shí)別辣椒位置和生長(zhǎng)姿態(tài)，所述近紅外光譜檢測(cè)單元用于檢測(cè)辣椒的成熟度；切割組件5設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)輥筒附近，在所述彈性撥片撥動(dòng)辣椒果實(shí)時(shí)，同步驅(qū)動(dòng)所述切割組件完成果柄截?cái)唷?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種辣椒采摘輥及采摘方法，其特征在于，包括以下步驟：初始準(zhǔn)備：將所述旋轉(zhuǎn)輥筒的軸線與辣椒生長(zhǎng)方向?qū)R；參數(shù)調(diào)節(jié)：依據(jù)所述圖像識(shí)別模塊檢測(cè)到的果實(shí)成熟度，通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變頻電機(jī)調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)輥筒的轉(zhuǎn)速，成熟度高的辣椒降低轉(zhuǎn)速，成熟度較低但達(dá)采摘標(biāo)準(zhǔn)的辣椒提高轉(zhuǎn)速；采摘作業(yè)：?jiǎn)?dòng)所述旋轉(zhuǎn)輥筒和切割組件，所述彈性撥片柔性撥動(dòng)辣椒果實(shí)，同時(shí)所述切割組件同步工作完成果柄截?cái)?，?shí)現(xiàn)辣椒采摘，在采摘過程中，持續(xù)根據(jù)所述圖像識(shí)別模塊反饋的信息，對(duì)采摘參數(shù)進(jìn)行微調(diào)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域，公開了一種辣椒采摘輥及采摘方法。本發(fā)明包括旋轉(zhuǎn)輥筒、彈性撥片陣列、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、圖像識(shí)別模塊及切割組件，其中旋轉(zhuǎn)輥筒表面分布有獨(dú)特的弧形的硅膠撥片；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含變頻電機(jī)和行星齒輪組；圖像識(shí)別模塊集成深度相機(jī)與近紅外光譜檢測(cè)單元。采摘方法包括：通輥筒軸線與辣椒生長(zhǎng)方向?qū)R，依據(jù)果實(shí)成熟度調(diào)節(jié)輥筒轉(zhuǎn)速；彈性撥片柔性撥動(dòng)辣椒果實(shí)，同步驅(qū)動(dòng)切割組件完成果柄截?cái)?。本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)撥離與自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)相結(jié)合，突破了傳統(tǒng)采摘裝置對(duì)果實(shí)形態(tài)適應(yīng)性差、分離過程易產(chǎn)生機(jī)械損傷的技術(shù)瓶頸，損傷率低于2％，采收成功率提升至95％以上，作業(yè)效率較人工提高4?6倍，適用于高密度種植場(chǎng)景的連續(xù)性采收作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：王天羽,谷陽杰,段宇誠,牛仕成,黃彥元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8