【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微型扑翼飞行器，具体地说是一种扑翼飞行器采摘机器人。
技术介绍
1、我国西南地区林业资源丰富，由于处亚热带季风气候，降雨充沛，气候湿润，使得各类果树苗木长势良好，所结出的果实也又大又多汁；有的果树被种植在陡坡上，不仅起到牢固水土，减少泥石流等自然灾害发生的可能性，其结出的果实也能为当地农民带来不错的收入；但长势过高的树木也给当地果农带来不小的负担，随着果树生长迅速，各类果实一般也结在树木顶端处，其采摘方式一直困扰着当地果农，传统上一般都是采用人工采摘的方式，一方面，采摘费时费力，效率低下，另外一方面，对于高处的果实若是采用攀爬的方式容易发生安全事故，若是采用竹竿敲打的方式，容易损伤果实，使得磕碰的果实无法销售，造成不必要的浪费。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对地形复杂、果实位置过高，且被采摘果实在采摘过程中易于损坏的难题而提供一种可以安全且高效的完成采摘工作且采摘过程中不会损坏果实表面形态结构的扑翼飞行器采摘机器人。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的扑翼飞行器采摘机器人，包括扑翼飞行器本体、扑翼飞行器本体前端设置的用于进行采摘的柔性夹爪机构、用于摘取被摘果实的剪刀剪断机构以及用于判别果实成熟程度的视觉识别装置，柔性夹爪机构包括有夹爪连接杆、与夹爪连接杆配合安装的多块椭圆形的柔性夹爪以及用于控制柔性夹爪动作的夹爪驱动装置，通过视觉识别装置识别所需采摘果实后能够通过夹爪驱动装置驱动柔性夹爪动作进而夹持所需采摘的果实，剪刀剪断机构包括一对剪刀
3、所述剪刀组件包括固定剪刀以及与固定剪刀交叉铰接从而能够进行剪切动作的活动刀，所述活动刀通过所述剪刀驱动装置驱动动作。
4、所述夹爪连接杆安装在扑翼飞行器本体的正前部，所述视觉识别装置安装在夹爪连接杆的前端，所述夹爪驱动装置设置在夹爪连接杆内。
5、所述剪刀剪断机构设置在柔性夹爪机构的旁侧，所述剪刀剪断机构还包括有铰接在夹爪连接杆的前端并且用于对剪刀组件和剪刀驱动装置进行支撑安装的座架、铰接在座架上的摆动摇杆以及用于驱动摆动摇杆仰俯动作从而控制剪断位置的摇杆驱动装置。
6、所述扑翼飞行器本体包括机身、机身后端连接的机身连接杆、机身两侧对称设置的两组刚性机翼四杆机构以及机身连接杆尾部设置的尾翼，所述机身上设置有用于驱动两组所述刚性机翼四杆机构动作的飞行驱动装置。
7、所述飞行驱动装置通过传动齿轮组与两组所述刚性机翼四杆机构之间配合进行动力传动，所述飞行驱动装置还连接有作为控制单元的控制电路模块以及作为能量供应的供电装置。
8、所述刚性机翼四杆机构包括机身上连接的肱骨杆、与肱骨杆铰接的趾骨杆以及铰接在机身与趾骨杆之间的机翼连杆。
9、所述肱骨杆上设置有机翼支撑片，所述趾骨杆上设置有翼尖外支撑片、翼尖中支撑片和翼尖内支撑片，所述肱骨杆与趾骨杆之间形成的夹角为翼角。
10、所述尾翼的形状为扇形结构，所述机身连接杆上安装有与尾翼配合的舵机。
11、本专利技术的优点是：
12、可以在利用扑翼飞行器本体所具有悬停功能的基础上，通过视觉识别装置识别所需采摘果实后通过柔性夹爪夹持所需采摘的果实，进而通过剪刀驱动装置驱动剪刀组件动作进行果实摘取，其柔性夹爪夹持的可靠夹持在采摘果实时既不损害果实形态结构，用剪刀剪断果实根蒂，又不对果树本身造成伤害；同时通过视觉识别装置识别果实的具体位置、形态结构以及成熟度实现有效果实的有效识别，另外，通过舵机控制尾翼俯仰方向，使其姿态可调性好，由此通过各个相应机构的可靠配合，对被采摘物不造成形态受损的情况下快速完成采摘任务，从而提高了采摘效率，降低了劳动成本，且该采摘机器人整体结构小巧轻便，操作简单，续航性好，实用性强，特别是对地形复杂、果实位置过高的田地作业有优势，可以极大减轻了果农工作负担，具有广泛的市场前景。
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1.一种扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：包括扑翼飞行器本体、扑翼飞行器本体前端设置的用于进行采摘的柔性夹爪机构（1）、用于摘取被摘果实的剪刀剪断机构（20）以及用于判别果实成熟程度的视觉识别装置（19），所述柔性夹爪机构（1）包括有夹爪连接杆（2）、与夹爪连接杆配合安装的多块椭圆形的柔性夹爪以及用于控制柔性夹爪动作的夹爪驱动装置，通过所述视觉识别装置（19）识别所需采摘果实后能够通过所述夹爪驱动装置驱动柔性夹爪动作进而夹持所需采摘的果实，所述剪刀剪断机构（20）包括一对剪刀组件（21）以及控制剪刀组件实现开合动作的剪刀驱动装置（22），所述柔性夹爪夹持所需采摘的果实后能够通过所述剪刀驱动装置驱动剪刀组件动作进行果实摘取。
2.按照权利要求1所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述剪刀组件（21）包括固定剪刀以及与固定剪刀交叉铰接从而能够进行剪切动作的活动刀，所述活动刀通过所述剪刀驱动装置（22）驱动动作。
3.按照权利要求1或2所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述夹爪连接杆（2）安装在扑翼飞行器本体的正前部，所述视觉识别装置安装在夹爪连接杆（
4.按照权利要求3所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述剪刀剪断机构（20）设置在柔性夹爪机构（1）的旁侧，所述剪刀剪断机构（20）还包括有铰接在夹爪连接杆（2）的前端并且用于对剪刀组件（21）和剪刀驱动装置（22）进行支撑安装的座架（23）、铰接在座架上的摆动摇杆（24）以及用于驱动摆动摇杆仰俯动作从而控制剪断位置的摇杆驱动装置（25）。
5.按照权利要求1、2或4所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述扑翼飞行器本体包括机身（3）、机身后端连接的机身连接杆（11）、机身（3）两侧对称设置的两组刚性机翼四杆机构（8）以及机身连接杆尾部设置的尾翼（14），所述机身（3）上设置有用于驱动两组所述刚性机翼四杆机构动作的飞行驱动装置（9）。
6.按照权利要求5所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述飞行驱动装置（9）通过传动齿轮组与两组所述刚性机翼四杆机构（8）之间配合进行动力传动，所述飞行驱动装置（9）还连接有作为控制单元的控制电路模块以及作为能量供应的供电装置（12）。
7.按照权利要求6所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述刚性机翼四杆机构（8）包括机身（3）上连接的肱骨杆（7）、与肱骨杆铰接的趾骨杆（10）以及铰接在机身（3）与趾骨杆（10）之间的机翼连杆（6）。
8.按照权利要求7所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述肱骨杆（7）上设置有机翼支撑片（15），所述趾骨杆（10）上设置有翼尖外支撑片（16）、翼尖中支撑片（17）和翼尖内支撑片（18），所述肱骨杆（7）与趾骨杆（19）之间形成的夹角为翼角。
9.按照权利要求8所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述尾翼（14）的形状为扇形结构，所述机身连接杆上安装有与尾翼配合的舵机（13）。
...【技术特征摘要】
1.一种扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：包括扑翼飞行器本体、扑翼飞行器本体前端设置的用于进行采摘的柔性夹爪机构（1）、用于摘取被摘果实的剪刀剪断机构（20）以及用于判别果实成熟程度的视觉识别装置（19），所述柔性夹爪机构（1）包括有夹爪连接杆（2）、与夹爪连接杆配合安装的多块椭圆形的柔性夹爪以及用于控制柔性夹爪动作的夹爪驱动装置，通过所述视觉识别装置（19）识别所需采摘果实后能够通过所述夹爪驱动装置驱动柔性夹爪动作进而夹持所需采摘的果实，所述剪刀剪断机构（20）包括一对剪刀组件（21）以及控制剪刀组件实现开合动作的剪刀驱动装置（22），所述柔性夹爪夹持所需采摘的果实后能够通过所述剪刀驱动装置驱动剪刀组件动作进行果实摘取。
2.按照权利要求1所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述剪刀组件（21）包括固定剪刀以及与固定剪刀交叉铰接从而能够进行剪切动作的活动刀，所述活动刀通过所述剪刀驱动装置（22）驱动动作。
3.按照权利要求1或2所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述夹爪连接杆（2）安装在扑翼飞行器本体的正前部，所述视觉识别装置安装在夹爪连接杆（2）的前端，所述夹爪驱动装置设置在夹爪连接杆（2）内。
4.按照权利要求3所述的扑翼飞行器采摘机器人，其特征在于：所述剪刀剪断机构（20）设置在柔性夹爪机构（1）的旁侧，所述剪刀剪断机构（20）还包括有铰接在夹爪连接杆（2）的前端并且用于对剪刀组件（21）和剪刀驱动装置（22）进行支撑安装的座架（23...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡超，沈宝国，谢中敏，赖永岩，权学聪，
申请(专利权)人：江苏航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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