一种智能水果采摘机器人教学实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及教学实验装置领域，公开了一种智能水果采摘机器人教学实验装置，其包括机械手(5)、摄像头(4)、前后直线导轨(3)、左右直线导轨(1)、上下直线导轨(2)、控制器(8)和移位传感器(6)。控制器(8)包括前面板(81)、控制器主电路(82)、后面板(83)。通过学生实际的操作可以让学生学习到机器人自主运动的基本原理，也能很好地了解机器人实现自主运动的硬件结构，具体的软件操作及软件实现的功能，而且学生可以根据自己的理解可以编译自己想要的程序实现相关的功能。

An intelligent fruit picking robot teaching experimental device

【技术实现步骤摘要】
一种智能水果采摘机器人教学实验装置
本技术涉及教学实验装置领域，尤其涉及了一种智能水果采摘机器人教学实验装置。
技术介绍
随着自动化控制技术、人工智能技术、模式识别技术、视觉感知技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多。在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程，对学生科学素养的培养和提高起到了积极的作用，在众多中小学学校得以推广，并以其“玩中学”的特点深受青少年的喜爱，机器人走入学校和电脑普及校园一样，已经成为必定的趋势，增进了学生对机器人这一新奇事物相关知识的了解。教学机器人是一种适合大、中、小学生的具有开放式特征的实训实验平台，可以供学生进行机器人结构拼装、电路连接搭建以及各种软硬件设计，可以说是多种高科技的融合，能够锻炼学生的逻辑性思维能力、动手能力、设备操控能力。目前，教学机器人是由生产厂商专门开发的、以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件，它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。专利名称为：一种基于机器视觉的水果采摘机器人，申请号：CN201611222939.8，申请日：2016.12.27的专利技术专利申请中记载，一种基于机器视觉的水果采摘机器人，它包括车架、广角相机、机械爪、所述车架底部设有蓄电池，所述车架左右两侧设有左前轮、左后轮、右前轮和右后轮，所述车架上设有广角相机，所述相机正下方设有图像处理装置，通过机器视觉来实现果品的自动识别，通过广角相机和前置摄像头相互配合来实现果品的精确采摘，解决了双目相机三维重构的精度和效率的不足，实现了实时处理信息，可以对果品进行快速采摘。目前的机器人教学无法触及到机器人最核心功能之一的自主运动；只能以演示的方式让学生参观机器人系统是如何行动的，学生只是留下了一些直观印象，并不能学习到机器人自主运动的基本原理，也不能了解机器人实现自主运动需要哪些基本的硬件结构，其控制软件包括哪些必需的功能。
技术实现思路
本技术所要解决的问题就是提供一种智能水果采摘机器人教学实验装置，优化用户体验。为解决上述问题，本技术提供如下技术方案：一种智能水果采摘机器人教学实验装置控制器及机器人，包括左右直线导轨、上下直线导轨、前后直线导轨、摄像头、机械手、控制器，摇杆，左右直线导轨右侧设有第一防撞装置，左侧设有移位传感器，中间设有控制杆；控制杆下方设有上下控制导轨，左侧设有前后直线导轨；上下控制导轨上方设有第二防撞装置，控制杆左侧设有机械手，前后直线导轨通过连接杆连接到机械手；控制杆的上端设有摇杆电位器，摇杆电位器与控制器通过电性连接，机械手模拟采摘模拟果树的水果，该水果主要为红色的成熟的水果；机械手正上方设有摄像头。作为优选，控制器包括前面板、控制器主电路、后面板，前面板通过电性连接控制器主电路，控制器主电路通过电性连接后面板；作为优选，前面板包括按键控制开关、液晶屏显示器、电源开关、摇杆电位器接口，按键控制开关、液晶屏显示器、电源开关和摇杆电位器接口之间通过电性连接，按键控制开关设置参数不同，实现自动采摘模式和手动采摘模式。作为优选，控制器主电路包括驱动控制模块、CPU模块、传感器测量模块、A/D转换模块、存储模块、输出控制模块、显示模块与键盘控制模块，驱动控制模块驱动传感器模块与A/D转换模块，A/D转换模块信号传输给CPU模块，CPU模块输出的信号传输给存储模块，存储模块将存储的信号传输至输出接口，输出接口输出信号连接至显示模块及案件控制模块前面板包括按键控制开关、液晶屏显示器、电源开关、摇杆电位器接口。作为优选，控制器主电路包括驱动控制模块、CPU模块、传感器测量模块、A/D转换模块、存储模块、输出控制模块、显示模块与键盘控制模块；作为优选，后面板包括电源接口、第一端口、第二端口、第三端口，电源接口、第一端口、第二端口和第三端口之间通过电性连接，第一端口与移位传感器和左右直线导轨通过电性连接，第二端口与上下直线导轨和前后直线导轨通过电性连接，第三端口与机械手和摄像头通过电性连接。本技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本技术通过对按键开关参数的设置，可以实现自动采摘模式和手动采摘模式。对于手动采摘模式，可以根据对机械手位置定位进行区域内采摘和区域外采摘。自动采摘模式情况下，设置好机械手的位置可以直接进行自动采摘。同时摄像头可以识别成熟的红色水果，这样可以避免采摘到一些坏果和不成熟的水果。通过学生实际的操作可以让学生学习到机器人自主运动的基本原理，也能很好地了解机器人实现自主运动的硬件结构，具体的软件操作及软件实现的功能，而且学生可以根据自己的理解可以编译自己想要的程序实现相关的功能。附图说明图1是一种实施例1的结构示意图。图2是实施例1中的控制器组成图。图3是实施例1中的控制器前面板图。图4是实施例1中的控制器主电路图。图5是实施例1中的控制器后面板图。以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1-左右直线导轨、2-上下直线导轨、3-前后直线导轨、4-摄像头、5-机械手、6-移位传感器、7-连接杆、8-控制器、9-第二防撞装置、10-遥感电位器、11-第一防撞装置、12-控制杆、13-模拟果树、81-前面板、82-控制器主电路、83-后面板，811-按键控制开关、812-液晶屏显示器、813-电源开关、814-摇杆电位器接口、831-电源接口、832-第一端口、833-第二端口、834-第三端口。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参照附图1，一种智能水果采摘机器人教学实验装置，包括左右直线导轨1、上下直线导轨2、前后直线导轨3、摄像头4、机械手5、控制器8和控制杆12，左右直线导轨1的右侧设有第一防撞装置11，左右直线导轨1左侧设有移位传感器6，左右直线导轨1的中间设有控制杆12，控制杆12的下方设有上下直线导轨2，控制杆12的左侧设有前后直线导轨3，上下直线导轨2的上方设有第二防撞装置9，第二防撞装置9下方设有上下直线导轨2，上下直线导轨2和机械手5通过连接杆连接，机械手5正上方设有摄像头，控制杆12上端设有摇杆电位器10，摇杆电位器10与控制器8通过电性连接，机械手5模拟采摘模拟果树13的水果，该水果为红色的成熟的水果。参照附图3，通过对按键控制开关811的操作，可以使机器人进入不同的工作区域，同时液晶显示器812上可以看见相关的操作界面。首先通过对液晶显示器812操作界面中设置采集的区域，然后设置采摘模式；查询机械手采摘的区域；最终通过液晶显示器的界面可以读取到机械手坐标、水果采摘的数量、水果采摘消耗的时间。参照附附图4，驱动控制模块用来驱动控制器的主电路及传感器测量模块；传感器测量模块主要检测传感器采集到的信号，然后将经过传感器测量模块检测的信号传送给A/D转换电路模块，对信号进行数模转换，将经过数模转换后的信号传送给CPU模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水果采摘机器人教学实验装置，包括左右直线导轨(1)、上下直线导轨(2)、前后直线导轨(3)、摄像头(4)、机械手(5)、控制器(8)和控制杆(12)，其特征在于：左右直线导轨(1)右侧设有第一防撞装置(11)，左右直线导轨(1)左侧设有移位传感器(6)，中间设有控制杆(12)，控制杆(12)的下方有上下直线导轨(2)，上下直线导轨(2)的左侧设有前后直线导轨(3)，上下直线导轨(2)的上方设有第二防撞装置(9)，前后直线导轨(3)的左侧通过连接杆(7)连接到机械手(5)，控制杆(12)的左侧设有机械手(5)，控制杆(12)的上端设有摇杆电位器(10)，摇杆电位器(10)与控制器(8)通过电性连接，机械手(5)模拟采摘模拟果树(13)的水果，机械手(5)的上方设有摄像头(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能水果采摘机器人教学实验装置，包括左右直线导轨(1)、上下直线导轨(2)、前后直线导轨(3)、摄像头(4)、机械手(5)、控制器(8)和控制杆(12)，其特征在于：左右直线导轨(1)右侧设有第一防撞装置(11)，左右直线导轨(1)左侧设有移位传感器(6)，中间设有控制杆(12)，控制杆(12)的下方有上下直线导轨(2)，上下直线导轨(2)的左侧设有前后直线导轨(3)，上下直线导轨(2)的上方设有第二防撞装置(9)，前后直线导轨(3)的左侧通过连接杆(7)连接到机械手(5)，控制杆(12)的左侧设有机械手(5)，控制杆(12)的上端设有摇杆电位器(10)，摇杆电位器(10)与控制器(8)通过电性连接，机械手(5)模拟采摘模拟果树(13)的水果，机械手(5)的上方设有摄像头(4)。


2.根据权利要求1所述的一种智能水果采摘机器人教学实验装置，其特征在于：控制器(8)包括前面板(81)、控制器主电路(82)、后面板(83)，前面板(81)通过电性连接控制器主电路(82)，控制器主电路(82)通过电性连接后面板(83)。


3.根据权利要求1或2所述的一种智能水果采摘机器人教学实验装置，其特征在于：前面板(81)包括按键控制开关(811)、液晶屏显示器(812)、电源开关(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴韬，张建焕，胡继旭，付强强，陈斌斌，刘迎喜，
申请(专利权)人：浙江求是科教设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33