一种智能苹果分级系统技术方案

技术编号:29047259 阅读:27 留言:0更新日期:2021-06-26 06:04
本发明专利技术涉及一种智能苹果分级系统,包括无人机和起飞平台,所述无人机上设有中心控制器、视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂;该视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂均与所述中心控制器电性相连;所述视觉识别与定位装置包括机载摄像头和双目摄像头;所述机械臂为杆状,其前端设有抓取器;该抓取器为鸭蹼式结构,能够开合而抓取或松开水果,并在抓取时,在其内部形成暗室效果;所述高光谱相机设置于所述抓取器内,能够对抓取的苹果进行拍照,确定苹果的等级;所述起飞平台包括果箱;该果箱为无顶盒状,其内部设有多个格挡;所述果箱设置于履带车上;该起飞平台上设有停放台。本发明专利技术在采摘苹果的同时进行分级,极大的提高了作业效率。了作业效率。了作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能苹果分级系统


[0001]本专利技术涉及一种农业设备,尤其是一种水果的分级系统,具体的说是一种智能苹果分级系统。

技术介绍

[0002]我国是世界上第一大水果生产国,但是,目前对水果品质高低的划分还是以人工为主,无法准确量化,不仅会增加人力劳动的成本,而且,会耗费大量时间,影响生产效率和效益。若是通过化学仪器进行检测,不仅会破坏水果的完整性,而且,只能进行抽样检测,无法对所有水果进行划分。因此,需要对现有的采摘和分级设备进行改进,以便提高生产效率,降低人工成本,为提高经济效益。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对当前在水果采摘和分级操作过程中存在的问题,提供一种智能苹果分级系统,可对水果进行无人式的采摘和分级,并可实现零损伤、零污染和高效快速的检测,从而,可极大的提高生产效率,降低成本,减少浪费。
[0004]本专利技术的技术方案是:一种智能苹果分级系统,包括无人机和起飞平台,所述无人机上设有中心控制器、视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂;该视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂均与所述中心控制器电性相连;所述视觉识别与定位装置包括机载摄像头和双目摄像头,能够获取目标水果的图像和位置信息,并通过中心控制器计算后,确定目标水果的成熟度和空间位置;所述机械臂为杆状,其前端设有抓取器;该抓取器为鸭蹼式结构,能够开合而抓取或松开水果,并在抓取时,在其内部形成暗室效果;所述高光谱相机设置于所述抓取器内,能够对抓取的苹果进行拍照,并将获取的光谱信息传送至所述中心控制器,对苹果的糖度和破损度进行检测,确定苹果的等级;所述起飞平台包括果箱;该果箱为无顶盒状,其内部设有多个格挡,便于放置不同等级的苹果;所述果箱设置于履带车上;该起飞平台上设有停放台,供所述无人机停放。
[0005]进一步的,所述无人机为1个或多个;每个所述无人机分别通过电缆与所述起飞平台相连,通过所述起飞平台自带的电池向所述无人机供电。
[0006]进一步的,所述机械臂包括套筒和移动杆;该移动杆为中空杆,其一部分设置于所述套筒内内,能够沿该套筒前后移动;所述移动杆内设有螺纹,并与丝杆I相旋接;该丝杆I的后端与电机I相连,能够在所述电机I的驱动下转动,进而带动所述移动杆前后移动;所述移动杆的前端通过旋转盘I与所述抓取器的后部相连;该旋转盘I与电机III相连,能够在该电机III的驱动下而转动,带动所述抓取器旋转而产生扭力。
[0007]进一步的,所述旋转盘I为凸台状,其大端与所述抓取器的底端固定连接,其小端的外周设有轮齿;所述电机III的输出轴通过齿轮与所述旋转盘I相连;
进一步的,所述移动杆通过直线轴承与所述套筒相连。
[0008]进一步的,所述套筒的后端设有电机座I;所述电机I安装在该电机座I上;所述丝杆I的后端设有皮带轮,能够通过皮带与所述电机输出轴相连;所述移动杆的前部设有电机座II;所述电机III安装在该电机座II上。
[0009]进一步的,所述抓取器包括底座、爪指、遮盖层和旋转盘II;该底座为圆柱状,其底部通过所述旋转盘I与所述移动杆相连,其前端设有电机II,其外周设有凸耳I;所述爪指为圆弧形条状,其下部设有连接块;该连接块上设有长条形的连接槽,能够与所述凸耳I相铰接,并沿该铰接处转动和移动;所述旋转盘II为圆盘状,其中心设有螺孔,旋接在丝杆II的前端;该丝杆II的后端与所述电机II的输出轴相连,使所述电机II转动时,所述旋转盘II能够沿所述丝杆II的轴向进行移动;所述旋转盘II的周边设有凸耳II,与所述爪指的下端相铰接;所述爪指的上端为悬空;所述爪指、凸耳I和凸耳II均为多个,且相互对应和均布;所述遮盖层由弹性不透明材料制成,包裹在所述爪指的外侧,其下端与所述底座相连,其上端为开口,并与所述爪指的上端相连;所述遮罩层的开口端设有弹性的系绳。
[0010]进一步的,所述爪指内侧设有压力传感器;该传感器与所述中心控制器相连;所述高光相机安装在所述旋转盘II上。
[0011]进一步的,所述停放台为平板状,设置于所述果箱的上沿,并向外突出;所述停放台的数量与所述无人机的数量相适应。
[0012]进一步的,还包括固定支架;该固定支架为“门”字形窄板状,其下端通过套环安装在所述套管上,其顶部设有长条状固定槽,便于通过螺钉连接到所述无人机的底部;所述套环为两个半圆环,两端通过螺栓连接。
[0013]本专利技术的有益效果:本专利技术设计合理,结构可靠,操控方便,可对苹果进行无人式的采摘和分级,并可实现零损伤、零污染和高效快速的检测,极大的提高了生产效率,降低了成本,减少了浪费,为提高经济效益创造有利条件。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0015]图2是无人机和机械臂组合后的示意图。
[0016]图3是起飞平台结构示意图。
[0017]图4是机械臂结构示意图。
[0018]图5是抓取器爆炸示意图。
[0019]图6是抓取器局部剖视示意图。
[0020]其中,1

起飞平台;2

电缆;3

机械臂;4

无人机;5

机载摄像头;6

双目摄像头;7

高光相机;1
‑1‑
履带车;1
‑2‑
果箱;1
‑3‑
停放台;3
‑1‑
电机I;3
‑2‑
固定支架;3
‑3‑
固定槽;3
‑4‑
套筒;3
‑5‑
移动杆;3
‑6‑
旋转盘I;3
‑7‑
抓取器;3
‑8‑
电机III;3
‑9‑
电机座II;3

10

直线轴承;3

11

丝杆I;3

12

电机座I;3
‑7‑1‑
底座;3
‑7‑2‑
丝杆II;3
‑7‑3‑
旋转盘II;3
‑7‑4‑
爪指;3
‑7‑5‑
遮罩层;3
‑7‑6‑
压力传感器;3
‑7‑7‑
连接座;3
‑7‑8‑
凸耳II;3
‑7‑9‑
电机II;3
‑7‑
10

凸耳I;3
‑7‑
11

系绳。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0022]如图1至6所示。
[0023]一种智能苹果分级系统,包括无人机4和起飞平台1。
[0024]所述无人机4上设有中心控制器、视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂。所述视觉识别与定位装置包括机载摄像头5和双目摄像头6。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能苹果分级系统,包括无人机和起飞平台,其特征是,所述无人机上设有中心控制器、视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂;该视觉识别与定位装置、高光谱相机和机械臂均与所述中心控制器电性相连;所述视觉识别与定位装置包括机载摄像头和双目摄像头,能够获取目标水果的图像和位置信息,并通过中心控制器计算后,确定目标水果的成熟度和空间位置;所述机械臂为杆状,其前端设有抓取器;该抓取器为鸭蹼式结构,能够开合而抓取或松开水果,并在抓取时,在其内部形成暗室效果;所述高光谱相机设置于所述抓取器内,能够对抓取的苹果进行拍照,并将获取的光谱信息传送至所述中心控制器,对苹果的糖度和破损度进行检测,确定苹果的等级;所述起飞平台包括果箱;该果箱为无顶盒状,其内部设有多个格挡,便于放置不同等级的苹果;所述果箱设置于履带车上;该起飞平台上设有停放台,供所述无人机停放。2.根据权利要求1所述的智能苹果分级系统,其特征是,所述无人机为1个或多个;每个所述无人机分别通过电缆与所述起飞平台相连,通过所述起飞平台自带的电池向所述无人机供电。3.根据权利要求1所述的智能苹果分级系统,其特征是,所述机械臂包括套筒和移动杆;该移动杆为中空杆,其一部分设置于所述套筒内内,能够沿该套筒前后移动;所述移动杆内设有螺纹,并与丝杆I相旋接;该丝杆I的后端与电机I相连,能够在所述电机I的驱动下转动,进而带动所述移动杆前后移动;所述移动杆的前端通过旋转盘I与所述抓取器的后部相连;该旋转盘I与电机III相连,能够在该电机III的驱动下而转动,带动所述抓取器旋转而产生扭力。4.根据权利要求3所述的智能苹果分级系统,其特征是,所述旋转盘I为凸台状,其大端与所述抓取器的底端固定连接,其小端的外周设有轮齿;所述电机III的输出轴通过齿轮与所述旋转盘I相连。5.根据权利要求3所述的智能苹果分级系统,其特征是,所述移动杆通过直线...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱威邬伊浩周义之周慧能王殊迪罗汶博
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

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