【技术实现步骤摘要】
本技术涉及烟叶采摘，具体为一种烟叶采摘机器人。
技术介绍
1、基于我国虽然是烟叶生产大国，但我国烟草采收的机械化却相对较为落后，烟叶采收一直处于人工作业阶段，这主要与我国的烟叶种植模式，种烟区分布等相联系的。我国的种烟区主要分为三个区域：东北种烟区，黄淮种烟区和丘陵种烟区。东北种烟区由于地广人稀，种烟地块面积大，需要生产效率高的大型烟草收获机械。黄淮种烟区由于人口密度大，烟农习惯分散种植，每户的种烟地块面积不大，大型收获机械虽然作业效率高，但价格昂贵，地头转弯半径大，转弯时对烟草的损伤率较高，烟农难以接受。对于转弯半径小的小型收获机械，烟农们却乐意接受。丘陵种烟区由于地面起伏大，地块面积小，烟农们更需要机动性更好，适应于山地丘陵的微型烟草收获机械。目前，我国绝大多数烟农还是手工采摘烟叶，效率低，需要消耗大量的劳动力和时间，并难以保证及时采摘。在需要收获的烟叶量极大的情况下，手工采摘已不能满足需要，而且容易错过最佳收获时间。虽然目前也有少量半机械化和机械化的收获机投入使用，其采摘效率比人工操作高，能及时完成采摘作业；但是这类烟叶收获机的结构大多比较复杂，烟叶收获机的造价比较高，且在田间施工的时候容易损坏，一直未能得到广泛使用，进而造成经济损失，也在一定程度上制约了烟叶行业的发展。烟叶采摘过程中常面临以下问题：难以保证采摘的及时性、采摘耗时长、受现实采摘环境影响采摘准确性低等因素影响。因此，开发一款性能可靠、适合国内烟叶采摘机器人，对加快我国烟叶采收作业机械化具有重要意义。
2、专利文献号为cn109566081的中国专
技术实现思路
1、本技术为了解决上述提到的现有烟叶采摘方式仍需要人工对烟叶进行采摘导致采摘效率不高的问题，特此提出了一种烟叶采摘机器人。本技术集烟叶位置识别、机械臂位姿调整、夹爪抓取为一体，同时具有使用方便、自由度高等优点，使用本技术不仅其缩短作业时间，还减轻了操作人员的工作量，使步骤简单，采摘精度、效率得到提高。
2、本技术提出了一种烟叶采摘机器人，具体包括顶棚吊架、直线模组、机械臂和夹爪，顶棚吊架与外部设备连接，顶棚吊架上设置有直线模组，直线模组上设置有机械臂，机械臂另一端设置有夹爪；夹爪包括安装座和两个夹爪手指，安装座与机械臂活动连接，安装座上活动安装有两个夹爪手指。
3、更进一步地，所述机械臂包括机械臂大臂、机械臂中臂、机械臂小臂和若干驱动装置，直线模组、机械臂大臂、机械臂中臂、机械臂小臂和夹爪依次连接，在连接位置均设置有驱动装置。
4、更进一步地，所述机械臂还包括深度相机，深度相机设置在直线模组和机械臂大臂的连接位置处。
5、更进一步地，所述夹爪还包括滑轨，滑轨设置在安装座上，滑轨上滑动安装有两个夹爪手指。
6、更进一步地，所述夹爪还包括摄像头，摄像头设置在滑轨上。
7、更进一步地，所述安装座包括连接法兰和驱动装置，连接法兰与机械臂小臂连接；连接法兰上设置有驱动装置，驱动装置与滑轨连接。
8、更进一步地，所述夹爪还包括两个齿形刀片，齿形刀片分别安装在夹爪手指上。
9、更进一步地，所述顶棚吊架包括顶棚固定加强筋、顶棚固定侧板和顶棚固定底板，顶棚固定侧板与外部设备连接，顶棚固定侧板和顶棚固定底板通过顶棚固定加强筋连接，顶棚固定底板与直线模组连接。
10、更进一步地，所述直线模组包括直线模组电机、滚珠丝杠和机械臂安装板，直线模组电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠上滑动安装有机械臂安装板，机械臂安装板与机械臂大臂连接；械臂安装板上设置有深度相机。
11、更进一步地，所述直线模组还包括若干限位开关，若干限位开关设置在滚珠丝杠上。
12、本技术所述的一种烟叶采摘机器人的有益效果为：
13、(1)本技术所述的一种烟叶采摘机器人，集烟叶位置识别、机械臂位姿调整、夹爪抓取为一体，同时具有使用方便、自由度高等优点，使用本技术不仅其缩短作业时间，还减轻了操作人员的工作量，使步骤简单，采摘精度、效率得到提高；
14、(2)本技术所述的一种烟叶采摘机器人，整机重量轻，自由度高，可以以更高的柔性来实现位姿调整，机械臂大臂、中臂和小臂均采用回转机构，机械臂的圆弧抓取形式能更有效的躲避现实条件下的干扰，来实现对目标烟叶的精确定位；
15、(3)本技术所述的一种烟叶采摘机器人，机械臂响应速度快，理论2.5s完成一次抓取，理论上夹爪开合抓取的时间可以达到0.2s，大大提高作业效率；
16、(4)本技术所述的一种烟叶采摘机器人，防尘、防水效果好，可以应用在户外以及一些环境相对复杂的场合。
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1.一种烟叶采摘机器人，其特征在于：包括顶棚吊架(1)、直线模组(2)、机械臂(3)和夹爪(4)，顶棚吊架(1)与外部设备连接，顶棚吊架(1)上设置有直线模组(2)，直线模组(2)上设置有机械臂(3)，机械臂(3)另一端设置有夹爪(4)；夹爪(4)包括安装座(13)和两个夹爪手指(18)，安装座(13)与机械臂(3)活动连接，安装座(13)上活动安装有两个夹爪手指(18)。
2.根据权利要求1所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述机械臂(3)包括机械臂大臂(5)、机械臂中臂(10)、机械臂小臂(11)和若干驱动装置，直线模组(2)、机械臂大臂(5)、机械臂中臂(10)、机械臂小臂(11)和夹爪(4)依次连接，在连接位置均设置有驱动装置。
3.根据权利要求2所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述机械臂(3)还包括深度相机(6)，深度相机(6)设置在直线模组(2)和机械臂大臂(5)的连接位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述夹爪(4)还包括滑轨(27)，滑轨(27)设置在安装座(13)上，滑轨(27)上滑动安装有
5.根据权利要求4所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述夹爪(4)还包括摄像头(17)，摄像头(17)设置在滑轨(27)上。
6.根据权利要求4所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述安装座(13)包括连接法兰(16)和驱动装置，连接法兰(16)与机械臂小臂(11)连接；连接法兰(16)上设置有驱动装置，驱动装置与滑轨(27)连接。
7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述夹爪(4)还包括两个齿形刀片(19)，齿形刀片(19)分别安装在夹爪手指(18)上。
8.根据权利要求1所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述顶棚吊架(1)包括顶棚固定加强筋(20)、顶棚固定侧板(21)和顶棚固定底板(22)，顶棚固定侧板(21)与外部设备连接，顶棚固定侧板(21)和顶棚固定底板(22)通过顶棚固定加强筋(20)连接，顶棚固定底板(22)与直线模组(2)连接。
9.根据权利要求1所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述直线模组(2)包括直线模组电机(23)、滚珠丝杠(25)和机械臂安装板(26)，直线模组电机(23)与滚珠丝杠(25)连接，滚珠丝杠(25)上滑动安装有机械臂安装板(26)，机械臂安装板(26)与机械臂大臂(5)连接；械臂安装板(26)上设置有深度相机(6)。
10.根据权利要求9所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述直线模组(2)还包括若干限位开关(24)，若干限位开关(24)设置在滚珠丝杠(25)上。
...【技术特征摘要】
1.一种烟叶采摘机器人，其特征在于：包括顶棚吊架(1)、直线模组(2)、机械臂(3)和夹爪(4)，顶棚吊架(1)与外部设备连接，顶棚吊架(1)上设置有直线模组(2)，直线模组(2)上设置有机械臂(3)，机械臂(3)另一端设置有夹爪(4)；夹爪(4)包括安装座(13)和两个夹爪手指(18)，安装座(13)与机械臂(3)活动连接，安装座(13)上活动安装有两个夹爪手指(18)。
2.根据权利要求1所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述机械臂(3)包括机械臂大臂(5)、机械臂中臂(10)、机械臂小臂(11)和若干驱动装置，直线模组(2)、机械臂大臂(5)、机械臂中臂(10)、机械臂小臂(11)和夹爪(4)依次连接，在连接位置均设置有驱动装置。
3.根据权利要求2所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述机械臂(3)还包括深度相机(6)，深度相机(6)设置在直线模组(2)和机械臂大臂(5)的连接位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述夹爪(4)还包括滑轨(27)，滑轨(27)设置在安装座(13)上，滑轨(27)上滑动安装有两个夹爪手指(18)。
5.根据权利要求4所述的烟叶采摘机器人，其特征在于：所述夹爪(4)还包括摄像头(17)，摄像头(17)设置在滑轨(27)上。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺国强，谭定忠，元野，付龙，李尊强，荣恩誉，齐海涛，杨卓，魏冠一，郝丽霞，王春军，李莞晴，陈页磊，孙宏伟，李慧，刘军，牛昊，
申请(专利权)人：中国烟草总公司黑龙江省公司烟草科学研究所，
类型：新型
国别省市：
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