双侧草莓采摘机器人制造技术

技术编号:43175913 阅读:3 留言:0更新日期:2024-11-01 20:04
双侧草莓采摘机器人,包括车体,车体上装设有采摘部,采摘部包括装设于车体上的机械臂,机械臂末端设有抓取部;抓取部包括抓取盘和与抓取盘连接的两个抓取单元,抓取盘上设有抓取舵机和转柄,转柄两端分别连接两个传动柄,抓取单元连接在传动柄上;两个抓取单元均包括滑块和连接于滑块上的夹取块,抓取盘上配合滑块设有滑轨;两个夹取块分别为第一夹取块和第二夹取块,第一夹取块上方连接有长刀片,第二夹取块上方连接有短刀片。本技术公开了一种双侧草莓采摘机器人,实现了对大田内草莓的机械化采摘,采摘效率高,同时,不易有草莓掉落到地上,极大降低了草莓种植户的劳动强度,实现了种植户扩大种植范围的愿望,提高了草莓种植的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于草莓采摘,尤其涉及一种双侧草莓采摘机器人


技术介绍

1、草莓因其口感可口,被广大人民所喜欢,这也促使草莓成为了一种重要的经济作物。

2、特别是河南中部地区,有大片的草莓种植基地。草莓成熟期短,成熟后需要快速采摘,否则就会出现坏掉的情况,所以当地种植户在草莓成熟期多加班加点进行草莓的采摘,这也严重制约了草莓的种植。

3、为解决这一问题,现有技术中公开了较多的草莓采摘机器人,如申请公布号为:cn117021104的专利申请公开了一种草莓采摘机器人,包括指挥控制中心,为用户提供可视化操作平台,定义采摘任务、发出任务指令、查看无人车的实时位置和运行状态、监控任务的执行情况,能够手动控制行驶路径、采摘动作;还包括车体,利用后轮差速转向与前轮角度控制相配合,能够原地转向;还包括导航避障模块,利用激光雷达与双目相机绘制出高精地图实现采摘路径规划,并通过激光雷达点云聚类算法实现避障;还包括3d图像识别模块,对草莓进行识别、定位、成熟度判断;还包括多关节六自由度机械臂,精确控制末端执行机构位置;还包括上层主控制器、下层主控制器,用于数据处理、控制车体运动和机械臂动作。

4、该方案也对机械臂进行了详细的介绍,通过该机械臂确实提高了采摘机器人的自由度,使得其采摘效果大大提升。但是,其末端采摘部依然选用了现有技术中记载的剪刀形式将果柄剪断。通过这种方式,果柄剪断后,可以使得草莓与草莓秧分离,机械臂再将草莓放置到收纳箱内即可。但是,这种方式在实施的过程中依然存在一些技术问题,比较显著的问题为:

5、刀片在剪断果柄的时候,夹持部刚好夹紧草莓,剪断先于夹紧,也就是果柄剪断的同时,还没有夹紧剪断后的果柄,这样容易出现带着剪断后果柄的草莓从机械臂上脱落下来,造成草莓的浪费。

6、因为这一技术问题的存在,现有的草莓机器人在采摘过草莓后,地面上往往会掉落较多的草莓,采摘效果不够理想,这也从一定程度上显著了草莓采摘机器人的普及。


技术实现思路

1、本技术旨在提供一种结构简单、使用效果好的双侧草莓采摘机器人。

2、为解决上述技术问题,本技术提供了如下的技术方案:双侧草莓采摘机器人,包括车体,车体上对称装设有两个采摘部,

3、采摘部包括装设于车体上的机械臂,机械臂末端设有抓取部;

4、抓取部包括抓取盘和与抓取盘连接的两个抓取单元,抓取盘上设有抓取舵机和与抓取舵机相连的转柄,转柄两端分别连接两个传动柄,抓取单元连接在传动柄上;两个抓取单元均包括滑块和连接于滑块上的夹取块,抓取盘上配合滑块设有滑轨;两个夹取块分别为第一夹取块和第二夹取块,第一夹取块上方连接有长刀片,长刀片的刃部朝向第二夹取块,并伸出第一夹取块的夹取面;第二夹取块上方连接有短刀片,短刀片的刃部朝向第一夹取块,并位于第二夹取块夹取面的内侧,第二夹取块上预留有位于短刀片下方的长槽,长槽开口朝向长刀片的刃部。

5、长刀片刃部的端面为平齐的;短刀片刃部的端面呈尖端状;同时,长刀片刃部的的上表面配合短刀片刃部的下表面。

6、车体下方设有行走轮和循迹模块,车体上设有驱动电机,驱动电机驱动行走轮的动作。

7、机械臂包括安装座,安装座上设有安装支架,安装支架上装设有照明灯;

8、同时,安装支架上装设有第一舵机,第一舵机上连接有第一支架,第一支架上连接有第二舵机;

9、第二舵机上连接有第二支架,第二支架连接第三舵机;

10、第三舵机上连接有支座,抓取部的抓取盘连接在支座上,同时,支座上安装有摄像头。

11、车体上设有主控模块,主控模块包括光敏电阻传感器、主控制器、电机驱动芯片u2和舵机驱动电路;循迹模块、光敏电阻传感器和摄像头分别将采集到的信息传输到主控制器,主控制器输出信号驱动电机驱动芯片u2和舵机驱动电路,电机驱动芯片u2和舵机驱动电路分别驱动电机、抓取舵机、第一舵机、第二舵机和第三舵机的动作。

12、车体上配合两个采摘部装设有两个斜板,斜板自车体中心向车体外侧方向向下倾斜设置;机械臂的安装座螺接于斜板上。

13、斜板上安装有固定座,固定座上装设有第四舵机,第四舵机上连接有遮阳杆,遮阳杆末端连接有位于机械臂上方的遮阳棚。

14、车体上设有竖直设置的支撑架,斜板一端与车体连接,斜板另外一端与支撑架顶端连接。

15、采摘部还包括位于车体上的草莓收集箱;草莓收集箱包括导向箱和连接于导向箱末端的箱体,导向箱末端朝向箱体向下倾斜设置。

16、循迹模块包括循迹红外传感器,循迹红外传感器的信号输出端连接主控制器的信号输入端;车体下方铺设有配合循迹红外传感器设置有铺设层,铺设层材质为橡胶,铺设层上表面为白色,且铺设层中部设有黑线,黑线沿铺设层长度方向设置。

17、通过以上技术方案,本技术的技术效果如下:1、本技术公开了一种双侧草莓采摘机器人,实现了对大田内草莓的机械化采摘,采摘效率高,同时,不易有草莓掉落到地上,极大降低了草莓种植户的劳动强度,实现了种植户扩大种植范围的愿望,提高了草莓种植的经济效益;2、设置的抓取部更容易将草莓果柄夹紧,不易有草莓掉落到地上;通过长刀片和短刀片的配合,使得果柄先夹紧后切断;3、设置的遮阳棚可以在光强达到设定值时,起到遮光的作用,避免强烈的光照影响摄像头的采集效果;同时设置照明灯,可以全天候自适应开展采摘工作;4、设置的循迹模块可以给予车体行走轨迹;5、滑轨和滑块配合可以给予长刀片和短刀片的移动轨迹进行定位,使用维护方便。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.双侧草莓采摘机器人,其特征在于:包括车体,车体上对称装设有两个采摘部,

2.如权利要求1所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:长刀片刃部的端面为平齐的;短刀片刃部的端面呈尖端状;同时,长刀片刃部的上表面配合短刀片刃部的下表面。

3.如权利要求2所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体下方设有行走轮和循迹模块,车体上设有驱动电机,驱动电机驱动行走轮的动作。

4.如权利要求3所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:机械臂包括安装座,安装座上设有安装支架,安装支架上装设有照明灯;

5.如权利要求1至4任意一项所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体上设有主控模块,主控模块包括光敏电阻传感器、主控制器、电机驱动芯片U2和舵机驱动电路;循迹模块、光敏电阻传感器和摄像头分别将采集到的信息传输到主控制器,主控制器输出信号驱动电机驱动芯片U2和舵机驱动电路,电机驱动芯片U2和舵机驱动电路分别驱动电机、抓取舵机、第一舵机、第二舵机和第三舵机的动作。

6.如权利要求5所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体上配合两个采摘部装设有两个斜板,斜板自车体中心向车体外侧方向向下倾斜设置;机械臂的安装座螺接于斜板上。

7.如权利要求6所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:斜板上安装有固定座,固定座上装设有第四舵机,第四舵机上连接有遮阳杆,遮阳杆末端连接有位于机械臂上方的遮阳棚。

8.如权利要求7所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体上设有竖直设置的支撑架,斜板一端与车体连接,斜板另外一端与支撑架顶端连接。

9.如权利要求8所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:采摘部还包括位于车体上的草莓收集箱;草莓收集箱包括导向箱和连接于导向箱末端的箱体,导向箱末端朝向箱体向下倾斜设置。

10.如权利要求9所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:循迹模块包括循迹红外传感器,循迹红外传感器的信号输出端连接主控制器的信号输入端;车体下方铺设有配合循迹红外传感器设置有铺设层,铺设层材质为橡胶,铺设层上表面为白色,且铺设层中部设有黑线,黑线沿铺设层长度方向设置。

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【技术特征摘要】

1.双侧草莓采摘机器人,其特征在于:包括车体,车体上对称装设有两个采摘部,

2.如权利要求1所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:长刀片刃部的端面为平齐的;短刀片刃部的端面呈尖端状;同时,长刀片刃部的上表面配合短刀片刃部的下表面。

3.如权利要求2所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体下方设有行走轮和循迹模块,车体上设有驱动电机,驱动电机驱动行走轮的动作。

4.如权利要求3所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:机械臂包括安装座,安装座上设有安装支架,安装支架上装设有照明灯;

5.如权利要求1至4任意一项所述的双侧草莓采摘机器人,其特征在于:车体上设有主控模块,主控模块包括光敏电阻传感器、主控制器、电机驱动芯片u2和舵机驱动电路;循迹模块、光敏电阻传感器和摄像头分别将采集到的信息传输到主控制器,主控制器输出信号驱动电机驱动芯片u2和舵机驱动电路,电机驱动芯片u2和舵机驱动电路分别驱动电机、抓取舵机、第一舵机、第二舵机和第三舵机的动作。

6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕志军黄会男王克震荆文卓梅咏申家宁刘笑阳张同瑶李若石张俊宝祝英豪王德福
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:新型
国别省市:

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