远程多功能水果采摘机制造技术

本发明专利技术公开了一种远程多功能水果采摘机，包括执行机构、驱动‑传动机构、控制机构和供电电源，供电电源分别与执行机构、驱动‑传动机构、控制机构中的被控装置电联接，控制机构被控装置、驱动‑传动机构和供电电源设置在执行机构上，控制机构控制装置与被控装置wifi或无线连接；执行机构的底座通过螺丝连接到底盘上，所述底座、大臂、小臂、腕、机械手依次通过U型支架连接，采摘机具有六个自由度，机械手采用厚软胶材料。本使用新型结构简单、自由度高、灵活度高、作业范围广，不易伤果便于实时控制，避免采摘到未成熟的水果。

【技术实现步骤摘要】
远程多功能水果采摘机
本专利技术涉及水果采摘机领域，尤其涉及一种远程多功能水果采摘机。
技术介绍
农业智能机械是农业生产过程中不可缺少的现代化工具，它直接影响了农业生产的数量、质量、生产效率和经济效益，从目前正在蓬勃发展的农业新技术革命的角度来说，没有农业机械的新技术革命是不完整的新技术革命。目前，发达国家研发的果蔬采摘机器人、移栽机器人和嫁接机器人等已经开始进入应用阶段，而我国的农业智能机器人仍处于起步阶段，在精度、工作效率和智能性等方面落后于发达国家。目前，我国水果种植面积大，采摘任务繁重。随着人口老龄化和农业劳动力的减少，农业生产成本日益提高，水果自动化采摘已成为必然发展趋势。近些年来一些高校和科研院所在水果采摘机器人的研究中取得一些成果，然而这些采摘机器人仍处于研究阶段，无法实现采摘自动化作业。武汉科技大学孙瑛等人提出一种新型便携式摘果机器人，该新型便携式摘果机器人包括机器人本体和存储装置，机器人本体经输送软管与储存装置连接；机器人本体包括壳体，壳体左右两侧对称设有伸缩臂，伸缩臂的头端设有塑料托盘，壳体上设有进料口与感应器，壳体的右侧下部还设有蓄电池；储存装置包括储存壳体，储存壳体前侧中部设有左右对称的两条背带，背带上设有日字调节扣，储存壳体上与设有背带对应的后侧上端设有出料口，出料口上设有拉手，储存壳体顶端设有收纳架。然而，结合以上具体实例与现有技术中的其他水果采摘机器人，发现现有智能机械装置存在以下缺陷：1.技术、结构复杂，应用成本高；2.采摘作业范围有限，对高处的果实采摘效率受限；3.难以解决不同果地的使用问题；4.对水果的触碰力度较大，容易对水果造成损坏；5.对水果的选择性较差，容易采摘到未成熟的水果。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种结构简单、灵活度高、活动范围广、不伤果的远程多功能水果采摘机。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：远程多功能水果采摘机，包括控制机构、驱动-传动机构、执行机构和供电电源，所述控制机构包括主控装置和被控装置；所述供电电源分别与执行机构、驱动-传动机构、被控装置电联接，所述被控装置、驱动-传动机构和供电电源设置在执行机构上，所述主控装置与被控装置wifi连接，所述执行机构与主控装置wifi连接；作为优选，所述执行机构包括底盘、底座、大臂、小臂、腕、机械手、高清摄像头，底座通过螺丝连接到底盘上，底座、大臂、小臂、腕、机械手依次通过U型支架连接，底座、大臂、小臂、腕、机械手根据驱动信号完成对水果的采摘；高清摄像头设置在所述机械手上；高清摄像头设置为红外夜视功能的720p高清摄像头，高清摄像头上设置发射模块，所述发射模块包括编码器和发射装置，所述发射装置包括wifi发射器和无线发射器，用于对采摘机的位置位置图片信息传回；作为优选，主控装置为接收装置、控制器中的一种或两者的组合，所述接收装置为wifi接收器和无线接收器，所述wifi接收器为终端手机，所述无线接收器由接收装置和编码器构成，所述无线接收器插入终端手机；所述终端手机上安装客户端APP；所述控制器包括主控单片机、液晶显示器、电位器、菜单选择键、电池电源、无线发射模块；所述主控芯片的型号为stc12le5a60s2，所述单片机分别与电位器、无线发射器、液晶显示屏、菜单选择键连接，所述电源通过稳压电路兼滤波与主控单片机连接，所述无线发射模块为433M发射器和2.4ghz无线发射器。所述被控装置包括无线接收模块、被控单片机、副控单片机、电机驱动模块、摄像头稳压电源、单片机稳压电路、LED灯，所述副控单片机、LED灯、无线接收模块分别与被控单片机连接；所述电机驱动模块和副控单片机连接，所述摄像机稳压电源分别与单片机和无线接收模块连接，所述无线接收模块的单片机型号为NRF24L01，用于接收主控装置发出的控制信号，将控制信号传输给驱动-传动机构；所述被控单片机的型号为stc15w408as，所述副控单片机的型号为stc15w104，所述无线接收模块为433M接收器和2.4ghz无线接收器。所述驱动-传动机构包括驱动电机、传动齿轮、第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第六舵机；所述第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第六舵机分别为270度高精度数字舵机、180度高精度数字舵机、180度高精度数字舵机、270度高精度数字舵机、180度高精度数字舵机、90度高精度数字舵机，所述驱动电机、传动齿轮设置在所述底盘上，所述第一舵机设置在底座上，所述第二舵机设置在大臂上，所述第三舵机设置在小臂上，所述第四舵机、第五舵机设置在腕上，所述第六舵机设置在机械手上，所述驱动电机为6-24V直流减速电机，电机和传动齿轮带动采摘机运动，第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第六舵机分别用于调整采摘机的采摘姿态，方便采摘。优选地，所述电源模块设置在所述底座上，用于向被控装置、驱动-传动机构、执行机构供电。本专利技术的有益效果是：1.有效将低了人工劳动强度和人工成本；2.结构简单、自由度高、灵活度高、作业范围广；3.不受摘果地形限制，方便各种果地使用；4.机械手采用软胶旋转采摘，不易伤果；5.wifi远程控制传输信号，便于实时控制，避免采摘到未成熟的水果。说明书附图图1是本专利技术远程多功能水果采摘机的结构示意图；图2是本专利技术多功能远程水果采摘机主控装置电路图；图3是本专利技术多功能远程水果采摘机被控装置电路图；图中：1.底座2.底盘3.大臂4.小臂5.腕6.机械手具体实施方式为使本专利技术的远程多功能水果采摘机技术方案的结构和便于理解，现通过以下技术方案对本专利技术进行解释说明。远程多功能水果采摘机，包括执行机构、驱动-传动机构、控制机构和供电电源，所述供电电源分别与执行机构、驱动-传动机构、控制机构中的被控装置电联接，所述控制机构被控装置、驱动-传动机构和供电电源设置在执行机构上，所述控制机构主控装置与被控装置通过wifi或无线连接。实施例1如图1所示，执行机构包括底盘1、底座2、大臂3、小臂4、腕5、机械手6，所述底座通过螺丝连接到底盘1上，底座2、大臂3、小臂4、腕5、机械手6依次通过U型支架连接；所述底座2上设置270度高精度数字舵机，所述大臂3上设置180度高精度数字舵机，所述小臂4上设置180度高精度数字舵机，所述腕5分为横轴和纵轴，横轴上设置270度可控模拟舵机，纵轴上设置180度高精度数字舵机，所述机械手6上设置90度高精度数字舵机以及高清摄像头。所述底盘为履带车，底盘上设置供电电池、6-24V直流减速电机、传动齿轮以及被控装置。远程多功能水果采摘机的作用原理如下：打开主控装置和被控装置上的电源，机械手上设置的摄像头进行实时拍摄并将拍摄到的图像经过发射模块传输至主控装置，操作者根据图像判断采摘机的位置信息，人为操控下，通过操作主控装置将位置调整信号通过无线发射模块发送至被控装置，被控装置上的接收模块接收到位置调整信号，并将信号传输给接收器或控制器，接收器或控制器将调整信号发送至驱动-传动机构，促进底座驱动，依次为：副控单片机将位置调整信号传输给底盘电机驱动模块，底盘电机驱动装置根据信号驱动电机转动，电机转动带动传动齿轮传动，从而带动履带车开始行驶。操作者根据不断接收到的图片信息确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.远程多功能水果采摘机，其特征在于：包括控制机构、驱动‑传动机构、执行机构和供电电源，所述控制机构包括主控装置和被控装置；所述供电电源分别与执行机构、驱动‑传动机构、被控装置电联接，所述被控装置、驱动‑传动机构和供电电源设置在执行机构上，所述主控装置与被控装置wifi连接，所述执行机构与主控装置wifi或无线连接；所述执行机构，用于对采摘机位置图片信息的采集，根据驱动信号完成对水果的采摘；所述主控装置，用于接收执行机构采集的采摘机位置图片信息，并将控制信号发送给被控装置；所述被控装置，用于接收主控装置发出的控制信号，将控制信号传输给驱动‑传动机构；所述驱动‑传动机构，用于执行被控装置发出的控制信号，调整采摘机位置和姿态，便于水果采摘；所述电源模块，用于向被控装置、驱动‑传动机构、执行机构供电。

【技术特征摘要】
1.远程多功能水果采摘机，其特征在于：包括控制机构、驱动-传动机构、执行机构和供电电源，所述控制机构包括主控装置和被控装置；所述供电电源分别与执行机构、驱动-传动机构、被控装置电联接，所述被控装置、驱动-传动机构和供电电源设置在执行机构上，所述主控装置与被控装置wifi连接，所述执行机构与主控装置wifi或无线连接；所述执行机构，用于对采摘机位置图片信息的采集，根据驱动信号完成对水果的采摘；所述主控装置，用于接收执行机构采集的采摘机位置图片信息，并将控制信号发送给被控装置；所述被控装置，用于接收主控装置发出的控制信号，将控制信号传输给驱动-传动机构；所述驱动-传动机构，用于执行被控装置发出的控制信号，调整采摘机位置和姿态，便于水果采摘；所述电源模块，用于向被控装置、驱动-传动机构、执行机构供电。2.根据权利要求1所述的远程多功能水果采摘机，其特征在于:所述主控装置为接收装置、控制器中的一种或两者的组合，所述控制器包括主控单片机、无线发射模块、液晶显示器、电位器、菜单选择键、电源、稳压电路兼滤波；所述无线发射模块、液晶显示器、电位器、菜单选择键分别与所述主控单片机连接，所述电源通过稳压电路兼滤波与主控单片机连接。3.根据权利要求1所述的远程多功能水果采摘机，其特征在于：所述被控装置包括无线接收模块、被控单片机、副控单片机、LED灯，摄像头稳压电池、单片机稳压电路、电机驱动模块；所述副控单片机、单片机稳压电路、无线接收模块、LED灯分别与所述被控单片机连接，所述摄像机稳压电源分别与单片机稳压电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘浩浩，张伟，王园春，李向前，王新锋，
申请(专利权)人：西安文理学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61