一种水果测产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业机械技术领域，更具体地，涉及一种水果测产装置及方法。一种水果测产装置，包括：控制系统、动力装置、机械爪、水果，所述的控制系统控制动力装置运转，所述的动力装置驱动机械爪的开合，所述的机械爪抓取水果，所述的水果测产装置还包括压力传感器，所述的压力传感器安装在机械爪上，所述的控制系统检测并记录压力传感器上的压力值。该装置可以实现采摘过程中实时测量记录水果重量。

Fruit measuring device and method

The invention relates to the technical field of agricultural machinery, in particular to a fruit production device and a method thereof. Including a fruit yield measuring device, control system, power device, mechanical claw, fruit, the control system to control the power plant operation, the power device drives the mechanical claw and the mechanical claw grab the fruit, fruit yield measuring device also comprises a pressure sensor, pressure sensor which is installed on the mechanical claw on the detection and control system of the pressure sensor and pressure values on the record. The device can realize the real-time measurement and record the weight of fruit during the picking process.

【技术实现步骤摘要】
一种水果测产装置及方法
本专利技术涉及农业机械
，更具体地，涉及一种水果测产装置及方法。
技术介绍
随着我国人口老龄化和农业劳动力的减少，农业生产成本显著提高，采摘任务日益繁重，传统的人工采摘方式已经无法满足实际生产需求，水果采摘趋向机械化、智能化发展。而如何在采摘过程中，直接获得水果产量，减少人工称重等繁琐的环节，是水果采摘机械研究的关键技术之一。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种水果测产装置及方法,该方法能够在水果采摘过程实时计重。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种水果测产装置，包括：控制系统、动力装置、机械爪、水果，所述的控制系统控制动力装置运转，所述的动力装置驱动机械爪的开合，所述的机械爪抓取水果，所述的水果测产装置还包括压力传感器，所述的压力传感器安装在机械爪上，所述的控制系统检测并记录压力传感器上的压力值。该装置可以实现采摘过程中实时测量记录水果重量。进一步地，所述的机械爪包括两个爪体，两个爪体分别夹持水果两侧，所述的压力传感器分别安装在机械爪的两个爪体上。方便采摘与测量。进一步地，所述的控制系统根据检测的压力值计算水果重量。进一步地，所述的控制系统为单片机控制系统。进一步地，所述的水果测产装置还包括暂存筐，所述的暂存筐存储刚摘下的水果。方便采摘。进一步地，所述的水果包括菠萝、苹果、雪梨。进一步地，所述的动力装置为电机。一种水果测产方法，其特征在于包括如下步骤：S1：通过预实验获得机械爪采摘时的预夹紧力Fm以及水果与机械爪之间的摩擦系数μ,当采摘水果时，2f＝2Fmμ≥mg，其中m为单个水果的质量，f为水果与机械爪间的摩擦力。S2：当机械爪夹持水果移动到指定的暂存筐时，电机驱动机械爪缓慢松开水果，此时控制系统不断检测记录压力传感器的压力FN的变化曲线。S3：当2f＝2FNμ≤mg时，水果将从机械爪间掉落，此时压力值FN迅速下降为0，通过对压力传感器压力过程变化曲线进行数据处理，确定水果掉落临界状态FN的值。S4：由2f＝2FNμ＝mg，即可得到单个水果重量进一步地，所述的S4后还包括步骤S5，步骤S5为：重复S2-S4过程，得到水果总产量。与现有技术相比，有益效果是：实现了水果采摘过程实时计重，测算出水果产量，减少人工称重等繁琐的环节，具有结构简单、方便快捷等优点。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术水果受力示意图。图3是水果测产方法流程图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。如图1-3所示，一种水果测产装置，包括：控制系统1、动力装置5、机械爪3、水果2，所述的控制系统1控制动力装置5运转，所述的动力装置5驱动机械爪3的开合，所述的机械爪3抓取水果，其特征在于，所述的水果测产装置还包括压力传感器4，所述的压力传感器4安装在机械爪3上，所述的控制系统1检测并记录压力传感器4上的压力值。进一步地，所述的机械爪3包括两个爪体，两个爪体分别夹持水果2两侧，所述的压力传感器4分别安装在机械爪3的两个爪体上。进一步地，所述的控制系统1根据检测的压力值计算水果2重量。进一步地，所述的控制系统1为单片机控制系统。进一步地，所述的水果测产装置还包括暂存筐，所述的暂存筐存储刚摘下的水果。进一步地，所述的水果2包括菠萝、苹果、雪梨。进一步地，所述的动力装置5为电机。一种水果测产方法，其特征在于包括如下步骤：S1：通过预实验获得机械爪采摘时的预夹紧力Fm以及水果与机械爪之间的摩擦系数μ,当采摘水果时，2f＝2Fmμ≥mg。S2：当机械爪夹持水果移动到指定的暂存筐时，电机驱动机械爪缓慢松开水果，此时控制系统不断检测记录压力传感器的压力FN的变化曲线。S3：f为水果与机械爪间的摩擦力，当2f＝2FNμ≤mg时，水果将从机械爪间掉落，此时压力值FN迅速下降为0，通过对压力传感器4过程变化曲线进行数据处理，确定水果掉落临界状态FN的值。S4：由2f＝2FNμ＝mg，即可得到单个水果重量进一步地，所述的S4后还包括步骤S5，步骤S5为：重复S2-S4过程，得到水果总产量M。当机械手进行采摘作业时，电机驱动机械爪夹紧水果，由单片机控制系统控制机械爪的预紧力，当机械手移动到暂存筐时，电机驱动机械爪缓慢地松开水果，此时单片机控制系统不断检测记录压力传感器的压力的变化曲线，当水果将从机械爪中间掉落瞬间，压力值迅速下降为0，通过对压力传感器过程变化曲线进行数据处理，确定水果掉落临界状态压力传感器的值，由即可得到单个水果重量m。重复上述过程，最终得到水果总产量M。该方法尤其适用于菠萝、苹果、雪梨等颗粒体积大的水果。显然，本专利技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非是对本专利技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水果测产装置，包括：控制系统(1)、动力装置(5)、机械爪(3)、水果(2)，所述的控制系统(1)控制动力装置(5)运转，所述的动力装置(5)驱动机械爪(3)的开合，所述的机械爪(3)抓取水果，其特征在于，所述的水果测产装置还包括压力传感器(4)，所述的压力传感器(4)安装在机械爪(3)上，所述的控制系统(1)检测并记录压力传感器(4)上的压力值。

【技术特征摘要】
1.一种水果测产装置，包括：控制系统(1)、动力装置(5)、机械爪(3)、水果(2)，所述的控制系统(1)控制动力装置(5)运转，所述的动力装置(5)驱动机械爪(3)的开合，所述的机械爪(3)抓取水果，其特征在于，所述的水果测产装置还包括压力传感器(4)，所述的压力传感器(4)安装在机械爪(3)上，所述的控制系统(1)检测并记录压力传感器(4)上的压力值。2.根据权利要求1所述的一种水果测产装置，其特征在于，所述的机械爪(3)包括两个爪体，两个爪体分别夹持水果(2)两侧，所述的压力传感器(4)分别安装在机械爪(3)的两个爪体上。3.根据权利要求1所述的一种水果测产装置，其特征在于，所述的控制系统(1)根据检测的压力值计算水果(2)重量。4.根据权利要求1所述的一种水果测产装置，其特征在于，所述的控制系统(1)为单片机控制系统。5.根据权利要求1所述的一种水果测产装置，其特征在于，所述的水果测产装置还包括暂存筐，所述的暂存筐存储刚摘下的水果。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴灶，吴子杰，杨航，曾志豪，肖永伦，杨楚欣，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：发明
国别省市：广东,44