一种一体化大白菜收获机和大白菜收获方法

本发明属于农业机械的，具体公开了一种一体化大白菜收获机和大白菜收获方法。

背景技术：

1、大白菜采摘属于劳动密集型工作，但整体产业化程度和收获机械化水平较低，目前仍主要依靠人工利用刀具将大白菜从根茎处切断，再进行人工捡拾、搬运、剥叶、分拣等作业，工作效率低，劳动强度大，作业成本高，人工收获质量和作业效率也难以保证。

技术实现思路

1、本发明提供一体化大白菜收获机和大白菜收获方法，以改善人工收获大白菜存在工作效率低，劳动强度大，作业成本高，人工收获质量和作业效率也难以保证的技术问题。

2、本发明提供的一种一体化大白菜收获机，包括行走装置、旋转式切根提升装置、输送装置和收集装置；旋转式切根提升装置包括旋转提升机构、夹持机构和切割机构；旋转提升机构包括旋转架和旋转架驱动组件；两个旋转架转动安装在行走装置的两侧，由旋转架驱动组件驱动旋转；每个旋转架上设置有多个悬臂，每个悬臂的端部均安装有夹持机构和切割机构；夹持机构包括两个相对设置的夹持手以及用于驱动夹持手张开或收拢的夹持手驱动组件，两个夹持手用于夹持在大白菜的茎部；切割机构包括两个相对设置的切割手以及用于驱动切割手张开或收拢的切割手驱动组件，两个切割手用于切断大白菜的根部；运输装置和收集装置安装在行走装置上；运输装置位于旋转架最高位的下方，收集装置的上方，处于旋转架最高位的夹持手张开，由夹持手夹持的大白菜落入运输装置中，由运输装置运输至收集装置中。

3、上述一体化大白菜收获机中，夹持机构还包括夹持架；夹持架安装在悬臂的端部；每个夹持手均包括夹持板和夹持板连杆，多块夹持板平行设置，由夹持板连杆依次穿过连成一体，位于最外层的两块夹持板均与夹持架转动连接，位于最外层的单块夹持板上设置有齿轮结构；两个夹持手的齿轮结构相互啮合，分别为主动齿轮结构和从动齿轮结构，主动齿轮结构由夹持手驱动组件驱动旋转；夹持板的内侧设置有凹凸间隔的夹持齿。

4、上述一体化大白菜收获机中，切割机构还包括切割架；切割架安装在悬臂的端部；每个切割手均包括切割板ⅰ、切割板ⅱ和切割连杆，切割板ⅰ的第一端与切割架转动连接且设置有齿轮结构，切割板ⅰ的第二端与切割板ⅱ的第一端转动连接，切割连杆的第一端与切割架转动连接，切割连杆的第二端与切割板ⅱ转动连接；两个切割手的齿轮结构相互啮合，分别为主动齿轮结构和从动齿轮结构，主动齿轮结构由切割手驱动组件驱动旋转；切割板ⅱ的第二端设置有切割刀片。

5、上述一体化大白菜收获机中，输送装置包括输送轨道和皮带输送机构；输送轨道位于旋转架最高位的下方，皮带输送机构的上方；皮带输送机构包括皮带、皮带主动辊、皮带从动辊、皮带架和皮带驱动组件；皮带套设在皮带主动辊和皮带从动辊上；皮带主动辊和皮带从动辊的两端转动安装在皮带架上；皮带主动辊由皮带驱动组件驱动旋转。

6、上述一体化大白菜收获机中，皮带输送机构还包括张紧块、张紧块安装件和张紧定位件；皮带架上设置有皮带从动辊安装孔、张紧块安装孔ⅰ和张紧定位孔ⅰ，皮带从动辊安装孔为弧形孔，张紧块安装孔ⅰ和张紧定位孔ⅰ为圆形孔；皮带从动辊的端部穿过皮带从动辊安装孔；张紧块上设置有张紧块安装孔ⅱ和张紧定位孔ⅱ，张紧块安装孔ⅱ为圆形孔且偏离张紧块中心，张紧定位孔ⅱ为弧形孔；张紧块安装件穿过张紧块安装孔ⅰ和张紧块安装孔ⅱ，将张紧块转动安装在皮带架上；张紧定位件穿过张紧定位孔ⅰ和张紧定位孔ⅱ。

7、上述一体化大白菜收获机中，收集装置包括分拣斜坡和收集框；分拣斜坡倾斜设置，位于皮带输送机构的下方，收集框的上方，最高处位于皮带的出料口下方，设置有减速带和至少两个不同尺寸的落料孔；落料孔的尺寸由高到低逐渐增大；每个落料孔的下方均设置有收集框。

8、上述一体化大白菜收获机中，收集装置还包括收集底座、收集框定位件和压力传感器；每个落料孔均对应多个收集框，多个收集框沿垂直于分拣斜坡的方向布置在收集底座内；每个收集框的底面均安装有滚轮，侧壁上设置有收集框定位孔；收集框定位件安装在行走装置上，通过伸缩插入或脱离收集框定位孔；压力传感器安装在收集底座上，位于落料孔在收集底座的投影范围内。

9、上述一体化大白菜收获机中，行走装置包括行走架、安装在行走架下方的行走轮以及用于驱动行走轮旋转的行走电机；旋转架驱动组件包括旋转架连接轴、从动齿轮、主动齿轮和旋转架电机；旋转架连接轴穿过行走架的左右两侧，两端分别与两个旋转架连接；从动齿轮套设在旋转架连接轴上，与主动齿轮啮合；主动齿轮由旋转架电机驱动旋转；每个旋转架设置有四个悬臂，呈十字形布置；夹持手驱动组件包括夹持手电机，夹持手电机安装在夹持架上；切割手驱动组件包括切割手电机，切割手电机安装在切割架；输送轨道通过轨道支架与行走架的顶面连接；皮带架与行走架连接，皮带沿行走架的前后方向布置；皮带驱动组件包括皮带电机；分拣斜坡与行走架连接，前端底后端高；收集底座安装在行走架上，收集底座中每个落料孔均对应多个收集框沿行走架的左右方向布置；收集框定位件为收集框电推杆。

10、上述一体化大白菜收获机，还包括中控单元、用于识别大白菜植株间距的视觉相机、用于检测切割手切割力的力传感器、用于检测旋转架最高位的限位开关；压力传感器、行走电机、旋转架电机、夹持手电机、切割手电机、皮带电机、视觉相机、力传感器和限位开关均与中控单元连接。

11、本发明还提供一种大白菜收获方法，采用上述一体化大白菜收获机进行，包括下述步骤：

12、中控单元控制行走电机启动，整机行走，视觉相机识别大白菜的植株间距并将信号反馈至中控单元，中控单元控制旋转架电机启动，使旋转架旋转，根据大白菜的植株间距控制旋转架旋转速度配合整机行走速度，使整机行驶至大白菜前时，旋转架的一根悬臂处于最低位，该悬臂上的夹持手张开围合在大白菜的茎部外，切割手张开围合在大白菜的根部外，然后夹持手收拢夹紧大白菜的茎部，切割手收拢切断大白菜的根部，力传感器实时检测切割手的切割力并将信号反馈至中控单元，中控单元根据力传感器的信号判断大白菜的根部是否被切断，当大白菜的根部被切断时，旋转架旋转将夹持的大白菜提升至最高位，触发限位开关，中控单元控制夹持手张开，大白菜沿着输送轨道落到皮带上，中控单元控制皮带电机启动，将大白菜输送至皮带的出料口落入分拣斜坡，经减速带减速，通过的落料孔落入正下方的收集框中，压力传感器实时检测收集框的重量并将信号反馈至中控单元，当中控单元判断收集框装满后，控制收集框电推杆收缩，并停机，将装满大白菜的收集框从落料孔的正下方移走，将未装大白菜的收集框移动到落料孔的正下方，收集框电推杆伸出，插入收集框定位孔，对未装大白菜的收集框进行固定，继续收集大白菜。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

14、本发明根据大白菜种植模式和特点，提出一种集切根、夹持、输送、分装于一体的大白菜收获机，利用旋转式切根提升装置实现切根和夹持提升，可与行走装置的速度互相配合，提高适配性，从而提高整体的效率以及机械的利用率；并对旋转式切根提升装置、输送装置和收集装置进行针对性优化，采用模块化设计，使其制造、维修成本大大降低，结构更加简单便于装拆，方便运输携带，最终满足大白菜高效、低损、节本、增益的生产要求，改善人工收获大白菜存在工作效率低，劳动强度大，作业成本高，人工收获质量和作业效率也难以保证的技术问题。