基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种猕猴桃花朵授粉装置，目的是提供一种基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，以实现猕猴桃花朵授粉的精量化、智能化、经济化。技术方案是基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，其特征在于：所述四轮驱动式底盘上安装着由若干横梁和立柱组成的主框架、可活动地定位在主框架上部以根据猕猴桃花朵坐标移动的若干个移动组件、安装在每个移动组件上对猕猴桃花朵精量对靶授粉的双流式精良对靶喷头、固定在主框架上的视觉识别系统、设置在四轮驱动式底盘上为精量对靶喷头提供授粉源液的电动花粉液药箱以及固定在四轮驱动式底盘上用以为双流式精良对靶喷头提供气路的空气压缩机。双流式精良对靶喷头提供气路的空气压缩机。双流式精良对靶喷头提供气路的空气压缩机。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人


[0001]本专利技术涉及一种猕猴桃花朵授粉装置，具体涉及一种基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人。

技术介绍

[0002]猕猴桃为雌雄异株藤本植物，需通过雄蕊的产生的花粉进行异花授粉，自然种植环境下其雌雄比例一般为1：8。猕猴桃仅有3
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5天的短暂花期，而且猕猴桃对授粉效果的要求非常严格，花期授粉效果的好坏直接影响到花粉的活力，花粉活力的强弱又直接影响到花粉萌发和受精坐果。同时自然授粉在密闭的设施环境内比较受制约，授粉效果也极易受环境光照条件、温湿度、风速影响。
[0003]为了保证授粉效果，目前我国生产上多采用人工点粉来辅助授粉，但人工授粉劳动强度大，工作效率低，劳动力成本高；同时部分使用电动授粉器来辅助授粉。在劳动力减少，人工成本逐年提高的情况下，人工作业授粉缺乏稳定性和经济性。目前市面上专用的授粉机械匮乏，仅有少数的团队研究出搭配可移动底盘和授粉末端的机器人，但其智能化、精量化不够高，存在花粉浪费大，面对具有重叠情况和倾斜角度的猕猴桃花朵授粉不准确等问题。因此有必要研发一种能够在猕猴桃花朵重叠与倾斜情况下，找到最佳授粉点实现精量对靶，减少花粉浪费的智能双流式精量对靶授粉机器人。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，以实现猕猴桃花朵授粉的精量化、智能化、经济化。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：r/>[0006]基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，包括四轮驱动式底盘、固定在四轮驱动式底盘上方的电控箱；其特征在于：所述四轮驱动式底盘上安装着由若干横梁和立柱组成的主框架、可活动地定位在主框架上部以根据猕猴桃花朵坐标移动的若干个移动组件、安装在每个移动组件上对猕猴桃花朵精量对靶授粉的双流式精良对靶喷头、固定在主框架上的视觉识别系统、设置在四轮驱动式底盘上为精量对靶喷头提供授粉源液的电动花粉液药箱以及固定在四轮驱动式底盘上用以为双流式精良对靶喷头提供气路的空气压缩机。
[0007]所述每个移动组件包含固定在主机架上为双流式精良对靶喷头左右移动提供动力的左右伺服电机、将左右伺服电机的动力传递给两个左右皮带的左右传动轴、由左右皮带带动且可在主框架上左右移动的前后传动辊固定支架、两端分别与所述两个滑轨上的滑块连接的前后滑动轴、一一可转动地定位在两个前后传动辊固定支架上且与前后皮带进行配合的两个前后传动辊、可滑动地定位在所述前后滑动轴上且与所述前后皮带连接的倾斜组件固定板以及通过固定支架3
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4安装在倾斜组件固定板上的所述双流式精良对靶喷头。
[0008]两个前后传动辊中的其中一个与前后伺服电机的电机轴同轴连接，
[0009]所述空气压缩机和电动花粉液药箱，分别通过带有电磁阀的导管连通所述双流式精量对靶喷头中的气路接头和液路接头。
[0010]所述四轮驱动式底盘包含底盘框架、可转动地定位在小车框架上的若干驱动轮和若干从动轮。
[0011]所述倾斜组件包括安装在倾斜组件固定板上的前后倾斜伺服电机、由前后倾斜伺服电机带动的前后倾斜底部支撑件、与前后倾斜底部支撑件固连的左右倾斜伺服电机以及由左右倾斜伺服电机带动且安装着双流式精量对靶喷头的喷头支架。
[0012]所述视觉识别系统包括深度相机和上位机，以采集和处理猕猴桃花朵的重叠情况与倾斜角度图片。
[0013]所述电控箱中安装着蓄电池、下位机。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术提供的基于视觉识别和双流式喷头的智能授粉机器人，通过移动组件在主框架上方移动，通过深度相机拍摄并找到一簇猕猴桃花朵，并通过根据花朵重叠情况与倾斜角度找到最佳授粉点进行定位，通过移动组件和倾斜组件对猕猴桃花朵进行精量对靶授粉，实现了猕猴桃花朵授粉的精量化、智能化、经济化和去人工化，大大提高了授粉效率，降低了花粉消耗量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的立体结构示意图。
[0017]图2为本专利技术中四轮驱动式底盘的结构示意图。
[0018]图3为本专利技术中移动组件的立体结构示意图之一。
[0019]图4为本专利技术中移动组件的立体结构示意图之二。
[0020]图5为本专利技术中移动组件的立体结构示意图之三。
[0021]图6为本专利技术中倾斜组件的立体结构示意图之一。
[0022]图7为本专利技术中倾斜组件的立体结构示意图之二。
[0023]附图标号：
[0024]1、主框架；1
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1、横梁；1
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2、立柱；2、移动组件；2
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1、前后伺服电机；2
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2、左右皮带；2
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3、左右传动轴；2
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4、前后滑动轴；2
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5、移动组件支撑架；2
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6、前后传动辊；2
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7、左右传动辊；2
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8、滑轨；2
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9、左右伺服电机；2
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10、倾斜组件固定板；2
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11、前后伺服电机固定板；2
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12、前后传动辊固定支架；2
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13、滑块；2
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14、固定板；2
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15、前后皮带；3、倾斜组件；3
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1、前后倾斜伺服电机；3
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2、前后倾斜底部支撑件；3
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3、左右倾斜伺服电机；3
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4、喷头支架；4、四轮驱动式底盘；4
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1、底盘框架；4
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2、驱动轮；4
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3、从动轮；5、双流式精良对靶喷头；6、空气压缩机；7、电动花粉液药箱；8、电控箱；9、深度相机。
具体实施方式
[0025]以下结合附图所示的实施例进一步说明。
[0026]如图1所示的基于花朵重叠情况和角度判断策略的智能授粉机器人中，主框架1由若干横梁和立柱组成且设计成矩形，以方便框架固定在四轮驱动式底盘上，并在猕猴桃花架(猕猴桃花朵及藤叶缠绕在花架上，图中未显示猕猴桃花朵及花架)下方进行授粉作业。
所述深度相机安装在主框架的前侧，用于采集猕猴桃花朵的重叠情况和倾斜角度图片，通过上位机计算出最佳授粉点的坐标然后传输给下位机；所述上位机(图中省略)位于操作员的手中，通过无线信号发送装置与深度相机以及下位机进行信息传递。电动花粉液药箱固定在四轮驱动式底盘上以通过液路提供花粉源液给双流式喷头。空气压缩机同样固定在四轮驱动式底盘上以通过气路为双流式喷头供气。电控箱固定在四轮驱动式底盘上，电控箱中的下位机用于接受上位机传输的坐标数据并且控制移动组件、倾斜模块和双流式喷头的运动。蓄电池安装在电控箱中。
[0027]如图2所示，所述四轮驱动式底盘安装在主框架的下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，包括四轮驱动式底盘(4)、固定在四轮驱动式底盘上方的电控箱(8)；其特征在于：所述四轮驱动式底盘上安装着由若干横梁和立柱组成的主框架(1)、可活动地定位在主框架上部以根据猕猴桃花朵坐标移动的若干个移动组件(2)、安装在每个移动组件上对猕猴桃花朵精量对靶授粉的双流式精良对靶喷头(5)、固定在主框架上的视觉识别系统、设置在四轮驱动式底盘上为精量对靶喷头提供授粉源液的电动花粉液药箱(7)以及固定在四轮驱动式底盘上用以为双流式精良对靶喷头提供气路的空气压缩机(6)。2.根据权利要求1所述的基于视觉识别与双流式喷雾的猕猴桃精量对靶授粉机器人，其特征在于：所述每个移动组件包含固定在主机架上为双流式精良对靶喷头左右移动提供动力的左右伺服电机(2
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9)、将左右伺服电机的动力传递给两个左右皮带(2
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2)的左右传动轴(2
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3)、由左右皮带带动且可在主框架上左右移动的前后传动辊固定支架(2
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12)、两端分别与所述两个滑轨上的滑块连接的前后滑动轴(2
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4)、一一可转动地定位在两个前后传动辊固定支架上且与前后皮带进行配合的两个前后传动辊(2
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6)、可滑动地定位在所述前后滑动轴上且与所述前后皮带(2
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15)连接的倾斜组件固定板(2
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10)以及通过固定支架(3
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4)安装在倾斜组件固定板上的所述双流...

【专利技术属性】
技术研发人员：童俊华，欧俊朗，商凯源，孟鹏豪，周海丽，熊宵，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：