【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:
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。
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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
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。
...【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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