菌菇疏蕾机器人末端执行器及疏蕾方法技术

本申请公开了菌菇疏蕾机器人末端执行器，包括调向机构、摆动机构、分离机构和移除机构，调向机构下方连接摆动机构，摆动机构连接分离机构和移除机构，调向机构用于调整疏蕾方向；摆动机构用于晃动菌菇根部使其在培养基上松动；分离机构用于固定菌菇并将待疏蕾的菌菇与培养基分离；移除机构用于将固定在分离机构上的菌菇移除掉，从而进行新一次的疏蕾。具有以下优点：实现对菌菇选择性的疏蕾和移除一体化作业，具有疏蕾效率高、性能稳定、不会影响其他菌菇个体等优点。菌菇个体等优点。菌菇个体等优点。

【技术实现步骤摘要】
菌菇疏蕾机器人末端执行器及疏蕾方法


[0001]本专利技术属于农业机器人领域，涉及一种菌菇疏蕾机器人末端执行器及疏蕾方法，实现对多种菌菇选择性的疏蕾与移除且不影响周围的菌菇个体。

技术介绍

[0002]菌菇类作物的种植普遍在菇床上进行，菇床上出菇的位置是完全随机的，因此会造成菌菇密度分布不均的情况，密度过大的话，菌菇会相互挤压，一方面，会影响菌菇的健康生长，另一方面，菌菇的商品品相不好，影响其价格和分级，因此需要对其进行选择性的疏蕾与移除且不能影响到其周围的菌菇生长。
[0003]针对目前菌菇管理中存在疏蕾难，基本都是靠人工来疏蕾，费时费力，导致生产效益下降等问题，急需专利技术一种菌菇疏蕾机器人末端执行器及疏蕾方法，实现菌菇疏蕾自动化作业，提高疏蕾效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供菌菇疏蕾机器人末端执行器及疏蕾方法，实现对菌菇选择性的疏蕾和移除一体化作业，具有疏蕾效率高、性能稳定、不会影响其他菌菇个体等优点。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]菌菇疏蕾机器人末端执行器，包括调向机构、摆动机构、分离机构和移除机构，调向机构下方连接摆动机构，摆动机构连接分离机构和移除机构，调向机构用于调整疏蕾方向；摆动机构用于晃动菌菇根部使其在培养基上松动；分离机构用于固定菌菇并将待疏蕾的菌菇与培养基分离；移除机构用于将固定在分离机构上的菌菇移除掉，从而进行新一次的疏蕾。
[0007]进一步的，所述调向机构包括转向舵机、舵盘和转向支架，转向舵机固定在机器人机械臂末端的基座上，转向舵机通过输出轴与舵盘连接，舵盘与转向支架固定连接，转向支架下方连接有末端执行器其他部件，通过转向舵机驱动舵盘和转向支架的转动，从而带动末端执行器的转动完成调向。
[0008]进一步的，所述摆动机构包括弧形齿条和小齿轮，弧形齿条下部分布有齿，小齿轮与弧形齿条下部的齿啮合，小齿轮连接有摆动电机，摆动电机驱动小齿轮转动。
[0009]进一步的，所述弧形齿条侧面设有槽型轨道，槽型轨道内安装有滑块，滑块可沿槽型轨道滑动。
[0010]进一步的，所述摆动机构还包括L型连接板，L型连接板一端固定连接摆动电机，另一端固定连接滑块，通过摆动电机驱动小齿轮转动，带动滑块沿槽型轨道滑动，实现L型连接板往复摆动。
[0011]进一步的，所述分离机构包括减速电机和螺纹杆，减速电机安装在L型连接板上，减速电机输出轴与螺纹杆固定连接。
[0012]进一步的，所述移除机构包括举升装置，举升装置固定在弧形齿条上。
[0013]进一步的，所述举升装置包括连接架、举升舵机和举升板，连接架固定在弧形齿条上，举升舵机固定在连接架上，举升板与举升舵机连接。
[0014]进一步的，所述举升板中间开有槽，用于穿过螺纹杆并接触到固定于螺纹杆上的菌菇，用来推动菌菇沿螺纹杆上升。
[0015]进一步的，所述移除机构还包括刀片和吸气管，刀片安装在L型连接板下端并固定在螺纹杆上部两侧，吸气管安装在L型连接板下端，位于举升装置的对侧，并外接于一个吸气泵用于提供吸力。
[0016]菌菇疏蕾机器人末端执行器的疏蕾方法，包括如下步骤：
[0017]步骤一、方向调整：依据菌菇菇盖大小及其分布特点，确定待疏蕾菌菇的疏蕾方向，在移动末端执行器到达待疏蕾菌菇菇盖中心上方的同时，转向舵机同步转动，使得摆动机构转到确定的疏蕾方向；
[0018]步骤二、钻入过程：确保螺纹杆此时处于竖直状态，减速电机驱动螺纹杆转动，末端执行器同步从菌菇菇盖中心上方下移，使螺纹杆沿竖直方向钻入菌菇，并稳定接触菌菇；
[0019]步骤三、晃动过程：摆动电机驱动小齿轮转动，通过螺纹杆带动菌菇沿疏蕾方向往复摆动，松动菌菇根部与培养基的连结；
[0020]步骤四、分离过程：摆动机构回正，使螺纹杆处于竖直状态，末端执行器上移，使得菌菇从培养基分离，已分离菌菇固定在螺纹杆上；
[0021]步骤五、移除过程：移除机构通过举升舵机带动举升板转动，举升板中间开有槽，用于穿过螺纹杆并接触到固定于螺纹杆上的菌菇，推动已分离菌菇沿螺纹杆上升，菌菇推动至吸气管口位置时，菌菇被刀片破开，并被吸气管吸走，完成对菌菇的移除。
[0022]本专利技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0023]1、通过螺纹杆旋转钻入菌菇进行疏蕾，因螺纹杆直径远小于菌菇的直径，既又不会对其周围的菌菇个体产生影响，又使菌菇被紧密固定，便于后续摆动机构对其进行晃动，一举两得；
[0024]2、通过调向机构对疏蕾方向进行调整，使摆动机构转到确定的疏蕾方向，向着菌菇周围有空间的方向晃动菌菇，松动菌菇根部与培养基的连结，这确保了不会对该菌菇周围的其他菌菇个体产生影响；
[0025]3、通过举升装置对菌菇进行举升，推动已分离菌菇沿螺纹杆上升至吸气管口位置时被刀片破开，并被对侧的吸气管吸走，完成对菌菇的疏蕾和移除一体化作业，不会留下残留物污染出菇床上的培养基。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0027]图1为本专利技术中一种菌菇疏蕾机器人末端执行器的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术中一种菌菇疏蕾机器人末端执行器主视图；
[0029]图3为本专利技术中一种菌菇疏蕾机器人末端执行器侧视图；
[0030]图4为本专利技术中菌菇疏蕾方向示意图；
[0031]图中：1、转向舵机；2、舵盘；3、转向支架；4、滑块；5、弧形齿条；6、小齿轮；7、摆动电机；8、L型连接板；9、吸气管；10、连接架；11、减速电机；12、举升舵机；13、举升板；14、刀片；15、螺纹杆。
具体实施方式
[0032]实施例1，如图1至图4所示，菌菇疏蕾机器人末端执行器，包括调向机构、摆动机构、分离机构和移除机构，调向机构下方连接摆动机构，摆动机构连接分离机构和移除机构，调向机构用于调整疏蕾方向；摆动机构用于晃动菌菇根部使其在培养基上松动；分离机构用于固定菌菇并将待疏蕾的菌菇与培养基分离；移除机构用于将固定在分离机构上的菌菇移除掉，从而进行新一次的疏蕾。
[0033]所述调向机构包括转向舵机1、舵盘2和转向支架3，转向舵机1固定在机器人机械臂末端的基座上，转向舵机1通过输出轴与舵盘2连接，舵盘2与转向支架3固定连接，转向支架下方连接有末端执行器其他部件，通过转向舵机1驱动舵盘2和转向支架3的转动，从而带动末端执行器的其他部件转动，进而调整疏蕾的摆动方向。
[0034]所述摆动机构包括弧形齿条5、L型连接板8、摆动电机7、小齿轮6和滑块4，弧形齿条5固定在转向支架3下端，弧形齿条5侧面设有槽型轨道，弧形齿条5下部分布有齿，小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：包括调向机构、摆动机构、分离机构和移除机构；所述摆动机构连接调向机构、分离机构和移除机构，摆动机构固定在调向机构下端，分离机构固定在摆动机构的下端，移除机构位于摆动机构的一侧；所述调向机构用于调整摆动机构的疏蕾方向，调整好方向后分离机构钻入菌菇并稳定接触菌菇，摆动机构用于晃动与分离机构接触的菌菇根部使其在培养基上松动，分离机构用于固定待疏蕾的菌菇并将其与培养基分离，再经移除机构将分离机构分离的菌菇移除。2.如权利要求1所述的菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：所述调向机构包括转向舵机(1)、舵盘(2)和转向支架(3)，转向舵机(1)固定在机器人机械臂末端的基座上，转向舵机(1)通过输出轴与舵盘(2)连接，舵盘(2)与转向支架(3)固定连接，转向支架(3)下端连接有末端执行器其他部件，通过转向舵机(1)驱动舵盘(2)和转向支架(3)的转动，从而带动末端执行器的转动完成调向。3.如权利要求2所述的菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：所述摆动机构包括弧形齿条(5)和小齿轮(6)，弧形齿条(5)固定在转向支架(3)下端，弧形齿条(5)下部分布有齿，小齿轮(6)与弧形齿条(5)下部的齿啮合，小齿轮(6)连接有摆动电机(7)，摆动电机(7)驱动小齿轮(6)转动。4.如权利要求3所述的菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：所述弧形齿条(5)侧面设有槽型轨道，槽型轨道内安装有滑块(4)，滑块(4)可沿槽型轨道滑动。5.如权利要求4所述的菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：所述摆动机构还包括L型连接板(8)，L型连接板(8)一端固定连接摆动电机(7)，另一端固定连接滑块(4)，通过摆动电机(7)驱动小齿轮(6)转动，带动滑块(4)沿槽型轨道滑动，实现L型连接板(8)往复摆动。6.如权利要求5所述的菌菇疏蕾机器人末端执行器，其特征在于：所述分离机构包括减速电机(11)和螺纹杆(15)，减速电机(11)安装在L型连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑进，陶凯，刘雪美，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：