本发明涉及农业机械，具体涉及一种油茶果采收装置及其采收方法。
背景技术：
1、油茶(camellia oleifera)是我国特有的木本油料作物，是与油橄榄、油棕、椰子齐名的世界四大油源树种之一。其主要分布于中国南方丘陵地区，以湖南、江西和广西等地居多，其他地方亦有少量分布。截止到2022年，国内油茶种植面积为7084.5万亩，茶油产能100万吨。
2、但是，传统油茶果采收以人工作业为主，在新建油茶林主要工作环节中采收机械化比率最低，已成为油茶产业全程机械化发展瓶颈。并且，油茶果熟期集中在10月至11月，采摘周期短造成季节性高强度人工劳动，严重限制茶油产能持续提升。因此，迫切需要研发油茶果低损高效采收农机装备，提高油茶果自动化机械采收水平。在丘陵山区地形坡度大、农机作业条件复杂的工作环境下，传统农业机械无法正常操作，设计轻量化机构从而降低作业农机能耗，对推动丘陵山区油茶产业机械化发展具有重大意义。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种油茶果采收装置及其采收方法。
2、为解决上述技术问题，本发明首先公开一种油茶果采收装置，包括行走机构和安装在所述行走机构上的索驱动采收机构，所述索驱动采收机构包括支撑板和安装在所述支撑板上的旋转驱动件、绳索卷筒、绳索以及机械臂，所述旋转驱动件驱动所述绳索卷筒旋转，所述绳索的一端卷绕在所述绳索卷筒上，另一端与所述机械臂上机械手连接以通过所述机械手带动绳索连接到油茶树枝上。
3、进一步的，所述索驱动采收机构还包括机架和驱动所述机架向所述行走机构外延伸的机架伸缩驱动组件，所述机架与所述支撑板滑接，所述机架伸缩驱动组件的伸缩端与所述机架连接，所述机械臂以位置可调的方式安装在所述机架上。
4、进一步的，所述机架伸缩驱动组件包括丝杆螺母组件和丝杆驱动电动机，所述丝杆驱动电动机与所述丝杆螺母组件的丝杆传动，所述丝杆螺母组件的螺母与所述机架连接。
5、进一步的，所述旋转驱动件、绳索卷筒、绳索和机械臂设置为多组，所述机架形成有一u型槽，所述机械臂设置为当所述油茶树的树干进入所述u型槽内时，所述机械臂相对油茶树的树干呈环向布设。
6、进一步的，还包括回转支撑机构，所述回转支撑机构包括电机支撑板、回转驱动电机、主动齿轮和外齿回转支承，所述回转驱动电机安装在所述支撑板上，所述支撑板安装在所述行走机构上，所述外齿回转支承转动安装在所述行走机构上，所述支撑板安装在所述外齿回转支承上，所述主动齿轮安装在所述回转驱动电机的驱动轴上且与所述外齿回转支承啮合。
7、进一步的，所述机械臂的固定座上设置有绳索拉环，所述绳索穿过所述绳索拉环，所述绳索拉环与绳索卷筒之间的绳索与所述绳索卷筒的轴线垂向设置。
8、进一步的，还包括可沿着所述油茶树环向布设的环形可折展剪叉收集机构，所述环形可折展剪叉收集机构可拆式安装有油茶果收集网，所述环形可折展剪叉收集机构包括平面环树折展剪叉组和倾斜向上剪叉组，所述倾斜向上剪叉组底部的两端与所述平面环树折展剪叉组铰接，所述平面环树折展剪叉组的两个剪叉分别与机架伸缩驱动组件的伸缩端和支撑板铰接。
9、进一步的，所述行走机构为履带式行走底盘。
10、然后，本发明公开了一种油茶果采收方法，采用上述的油茶果采收装置，所述机械手带动绳索连接到油茶树的主干上方的分枝后，所述旋转驱动件驱动绳索卷筒，进而通过绳索带动油茶树的分枝以频率f振动，
11、
12、其中，e为油茶树枝弯曲弹性模量，i1为主干截面惯性矩，k为绳索的弹性系数；δl为绳索连接在分枝位置与主干的距离，l1为主干长度，l2为分枝长度，为分枝与主干轴线夹角，m1为主干质量，m2为分枝质量。
13、进一步的，所述旋转驱动件、绳索卷筒、绳索和机械臂设置为多组，驱动同一分枝时，多组绳索连接在所述分枝的同一位置或者采用单组绳索连接在所述分枝预刚度条件下的一位置点。
14、与现有技术相比，本发明的优点在于：
15、本发明通过机械手带动绳索固定到油茶树上，从而将振动能量传递到带采收油茶果的树枝处，从而将油茶果振落，提高了油茶果的采摘效率，降低了采摘的劳动强度和危险程度。由于绳索质量轻，从而能耗更小；多个索驱动采收机构协同控制，实现多模式油茶果重点采收；而振动能量主要传递到树冠挂果区域，避免根部损伤。
1.一种油茶果采收装置，其特征在于，包括行走机构(1)和安装在所述行走机构(1)上的索驱动采收机构(3)，所述索驱动采收机构(3)包括支撑板(35)和安装在所述支撑板(32)上的旋转驱动件(31)、绳索卷筒(32)、绳索(33)以及机械臂(311)，所述旋转驱动件(31)驱动所述绳索卷筒(32)旋转，所述绳索(33)的一端卷绕在所述绳索卷筒(32)上，另一端与所述机械臂(311)上机械手(312)连接以通过所述机械手(312)带动绳索(33)连接到油茶树枝上。
2.根据权利要求1所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述索驱动采收机构(3)还包括机架(310)和驱动所述机架(310)向所述行走机构(1)外延伸的机架伸缩驱动组件，所述机架(310)与所述支撑板(35)滑接，所述机架伸缩驱动组件的伸缩端与所述机架(310)连接，所述机械臂(311)以位置可调的方式安装在所述机架(310)上。
3.据权利要求2所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述机架伸缩驱动组件包括丝杆螺母组件和丝杆驱动电动机(34)，所述丝杆驱动电动机(34)与所述丝杆螺母组件的丝杆(37)传动，所述丝杆螺母组件的螺母(36)与所述机架(310)连接。
4.据权利要求2所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述旋转驱动件(31)、绳索卷筒(32)、绳索(33)和机械臂(311)设置为多组，所述机架(310)形成有一u型槽(314)，所述机械臂(311)设置为当所述油茶树的树干进入所述u型槽(314)内时，所述机械臂(311)相对油茶树的树干呈环向布设。
5.根据权利要求1-4任一所述的油茶果采收装置，其特征在于，还包括回转支撑机构(2)，所述回转支撑机构(2)包括电机支撑板(23)、回转驱动电机(21)、主动齿轮(22)和外齿回转支承(24)，所述回转驱动电机(21)安装在所述支撑板(35)上，所述支撑板(35)安装在所述行走机构(1)上，所述外齿回转支承(24)转动安装在所述行走机构(1)上，所述支撑板(35)安装在所述外齿回转支承(24)上，所述主动齿轮(22)安装在所述回转驱动电机(21)的驱动轴上且与所述外齿回转支承(24)啮合。
6.根据权利要求1-4任一所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述机械臂(311)的固定座上设置有绳索拉环(313)，所述绳索(33)穿过所述绳索拉环(313)，所述绳索拉环(313)与绳索卷筒(32)之间的绳索(33)与所述绳索卷筒(32)的轴线垂向设置。
7.根据权利要求2-4任一所述的油茶果采收装置，其特征在于，还包括可沿着所述油茶树环向布设的环形可折展剪叉收集机构(39)，所述环形可折展剪叉收集机构(39)可拆式安装有油茶果收集网，所述环形可折展剪叉收集机构(39)包括平面环树折展剪叉组(391)和倾斜向上剪叉组(392)，所述倾斜向上剪叉组(392)底部的两端与所述平面环树折展剪叉组(391)铰接，所述平面环树折展剪叉组(391)的两个剪叉分别与机架伸缩驱动组件的伸缩端和支撑板(35)铰接。
8.根据权利要求1-4任一所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述行走机构(1)为履带式行走底盘。
9.一种油茶果采收方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的油茶果采收装置，其特征在于，所述机械手(312)带动绳索(33)连接到油茶树的主干(4)上方的分枝(5)后，所述旋转驱动件(31)驱动绳索卷筒(32)，进而通过绳索(33)带动油茶树的分枝(5)以频率f振动，
10.根据权利要求9所述的油茶果采收方法，其特征在于，所述旋转驱动件(31)、绳索卷筒(32)、绳索(33)和机械臂(311)设置为多组，驱动同一分枝(5)时，多组绳索(33)连接在所述分枝(5)的同一位置或者采用单组绳索(33)连接在所述分枝(5)预刚度条件下的一位置点。
