1.一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:包括外壳、驱动组件、曲柄滑块组件、调幅组件和带可转式U型卡头的作动臂;其中,所述调幅组件包括可调电流源和磁流变阻尼器,所述驱动组件内置于外壳,所述曲柄滑块组件内置于外壳中且其滑杆的一端伸出外壳,所述驱动组件与曲柄滑块组件连接,由该驱动组件驱动曲柄滑块组件动作,所述曲柄滑块组件的滑杆伸出外壳的一端与调幅组件的磁流变阻尼器的一端连接,所述磁流变阻尼器的另一端与作动臂的一端连接,所述驱动组件产生的驱动力经曲柄滑块组件和磁流变阻尼器传递到作动臂,所述作动臂的另一端安装有可转式U型卡头,以适应不同方向生长的树枝,所述磁流变阻尼器通过导线与可调电流源连接,通过调节可调电流源的输出电流来控制磁流变阻尼器的阻尼力,从而调节采收装置的振动幅度。
2.根据权利要求1所述的一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:所述可调电流源内置有微处理器,用于控制输出电流的变化模式,且其与外壳上的第一旋钮开关和第三旋钮开关电连接,由第一旋钮开关调选可调电流源的电流输出变化模式,并由第三旋钮开关调节可调电流源的输出电流大小。
3.根据权利要求1所述的一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:所述驱动组件包括电池模块、电机、小圆锥齿轮和大圆锥齿轮,所述电池模块与电机电连接,为电机提供电力,所述电机与外壳上的第二旋钮开关电连接,由第二旋钮开关控制电机的启动、停止和转速,从而调节采收装置的振动频率,所述电机的输出轴与小圆锥齿轮连接,通过输出轴驱动小圆锥齿轮转动,所述小圆锥齿轮与大圆锥齿轮啮合,其轴线与大圆锥齿轮的轴线互相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:所述曲柄滑块组件包括偏心圆盘、连杆和滑杆,所述偏心圆盘安装于外壳内部的套筒上,能够在套筒上转动,且其与大圆锥齿轮通过传动轴连接,所述连杆的一端与偏心圆盘固连,其另一端与滑杆的一端铰接,所述滑杆的另一端伸出外壳。
5.根据权利要求1所述的一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:所述外壳上分别设有第一旋钮开关、第二旋钮开关、第三旋钮开关和两个把手。
6.根据权利要求5所述的一种变频变幅激励式振动采收装置,其特征在于:所述外壳由上壳和下壳组成,所述上壳和下壳通过螺栓连接。
7.一种权利要求1至6任意一项所述变频变幅激励式振动采收装置的调幅方法,其特征在于:该方法是通过调节可调电流源的输出电流实现,所述可调电流源的输出电流由微处理器中的程序控制,电流输出的变化模式有无电流输出、线性函数波形输出、幂函数波形输出、指数函数波形输出和对数函数波形输出中的一种或多种,电流输出越大,所述磁流变阻尼器的阻尼力越大,磁流变阻尼器等效为刚性杆,采收装置的输出振幅相当于曲柄滑块组件的振幅,而电流输出越小,所述磁流变阻尼器的阻尼力越小,磁流变阻尼器等效为能量耗散元件,消耗的曲柄滑块组件的振动能越多,故采收装置的输出振幅越小。
8.一种权利要求1至6任意一项所述变频变幅激励式振动采收装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将可转式U型卡头卡住果树枝干后,根据实际需要采收果树的情况来选定装置的振动频率与振幅的匹配模式,然后根据选定的振动频率与振幅的匹配模式,调节第一旋钮开关来调选可调电流源的电流输出变化模式以及调节第三旋钮开关调节可调电流源的输出电流大小,用于选择装置所需的振幅,最后,打开第二旋钮开关启动电机并调节振动频率;
2)电机通过输出轴带动与其连接的小圆锥齿轮转动,通过小、大圆锥齿轮带动曲柄滑块机构工作,进而带动磁流变阻尼器和带可转式U型卡头的作动臂做往复直线运动,迫使枝干振动,果实从果树分离;
3)激励特定时间后,观察果树采收情况并根据该情况,通过调节第二旋钮开关增大或降低振动频率,再通过第一旋钮开关选择可调电流源的输出电流的变化模式,通过调节第三旋钮开关增大或减小可调电流源的输出电流,以调节装置的振幅,从而使更多果实从果树分离。
9.根据权利要求8所述的一种变频变幅激励式振动采收装置的使用方法,其特征在于:
所述振动频率与振幅的匹配模式有低频-小振幅、低频-大振幅和高频-小振幅中的一种或多种。