一种水果自动采摘设备制造技术

本发明专利技术公开了一种水果自动采摘设备，包括机械装置，机械装置包括：机座、采摘装置，其中采摘装置包括设于机座上的升降架、升降驱动机构、设于升降架上的基架、平移驱动机构，以及设于基架前端部的夹爪组件与剪刀组件，机械装置还包括收集装置，收集装置包括导料台和分设于导料台两端部下方的收集机构，每组收集机构均包括台座、旋转盘，以及用于驱使旋转盘旋转的旋转驱动件；机械装置还包括落料装置，其具有入料口与出料口。本发明专利技术的水果自动采摘设备自动化程度高，并且能适应各种环境的果实采摘，在收集果实排布均匀，当料筐装满果实后，能实现自动换筐。

【技术实现步骤摘要】
一种水果自动采摘设备
本专利技术涉及一种水果自动采摘设备。
技术介绍
在果园和农场日趋机械化的过程中，原本需要大量劳动力来进行的采摘过程必然逐步被智能机器人采摘所取代。然而在当前市场中，还没有出现成熟的能够实现该功能的水果采摘的装置。在采摘过程中往往会出现以下问题：1、采摘水果需要大量劳动力；2、果实高低分布不均，相距距离不定，采摘装置难以适应多维度的采摘工作；3、果实在收集装置中堆放不平整导致浪费空间，甚至果实会从收集装置中散出；4、当收集装置（如收集筐）装满果实后，一般需要人力去更换新的空筐，工作时多有不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种新型的水果自动采摘设备。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种水果自动采摘设备，包括机械装置，所述机械装置包括：机座，其具有自动行走机构和用于驱使所述自动行走机构工作的行走驱动装置；采摘装置，其包括能够沿上下方向升降地设于所述机座上的升降架、用于驱使所述升降架升降的升降驱动机构、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于所述升降架上的基架、用于驱使所述基架相对所述升降架沿前后方向伸缩的平移驱动机构，以及设于所述基架前端部的夹爪组件与剪刀组件，其中，所述夹爪组件包括后端部分别枢轴连接在所述基架上的第一夹爪与第二夹爪，以及用于驱使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动而使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构，所述第一夹爪的前端部与所述第二夹爪的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部；所述剪刀组件设于所述基架的前端部并位于所述夹爪组件的上方，所述剪刀组件包括剪刀，所述剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆和第二刀刃杆，所述第一刀刃杆与第二刀刃杆具有相互配合用于对所述水果的根部进行剪切的剪切部，所述剪切部位于所述夹持部的上方，所述剪刀组件还包括用于驱使所述第一刀刃杆与第二刀刃杆相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构；收集装置，包括沿上下方向倾斜设置的导料台和分设于所述导料台两端部下方的两组收集机构，所述导料台具有沿长度方向延伸的导料通道，所述导料台的上端部还开设有与所述导料通道相连通且沿上下方向贯穿的落料槽，所述落料槽的槽宽小于所述导料通道的宽度，每组所述收集机构均包括台座、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于所述台座上且用于置放料筐的旋转盘，以及用于驱使所述旋转盘旋转的旋转驱动件；落料装置，其具有入料口与出料口，所述入料口位于所述夹爪组件的所述夹持部的下方，所述出料口与所述导料通道的上部相接。优选地，所述采摘设备还包括控制系统，所述控制系统包括：果实识别装置，包括用于在所述自动行走机构行走的过程中实时采集视野内图像的摄像头、用于将所述摄像头拍摄到的图像与预设的图像进行颜色对比并在两者颜色相同时识别为成熟果实的目标识别器，位置感应器，与所述果实识别装置信号连接，所述位置传感器在所述目标识别器识别出成熟果实时获取所述成熟果实的中心坐标；控制器，分别与所述位置感应器、行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构信号连接，所述控制器根据所述位置感应器获取的所述中心坐标控制所述行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构的工作状态。优选地，所述自动行走机构为履带行走机构，所述采摘装置中所述基架伸缩的方向与所述履带行走机构行进的方向相互垂直。优选地，所述机座的底部设有寻找预设行走路线标记的寻迹传感器，所述行走驱动装置与所述寻迹传感器信号连接并按照所述寻迹传感器获取的路线信息控制所述行走驱动装置的工作状态。优选地，所述收集机构中，所述台座能够绕水平方向延伸的中心线旋转地设置在所述机座上，所述机座上还固定地设有料筐暂存座，所述料筐暂存座设于所述台座的一侧，所述料筐暂存座具有容置多个所述料筐的容纳区域，所述收集装置还包括用于驱使所述台座朝向所述料筐暂存座翻转的翻转驱动机构。进一步优选地，所述翻转驱动机构包括绕自身轴心线旋转地设于所述机座上的丝杠、配合地设于所述丝杠上的螺母、用于驱使所述丝杠旋转的翻转驱动电机，以及一端枢轴连接在所述螺母上且另一端枢轴连接在所述台座上的顶杆，所述台座具有收集工作状态与换筐工作状态，当所述台座处于收集工作状态时，所述旋转盘水平设置；当所述台座处于换筐工作状态时，所述台座翻转而使所述旋转盘朝向所述料筐暂存座倾斜。更进一步优选地，所述料筐暂存座设于两组所述收集机构的同一侧，所述翻转驱动机构驱使两个所述台座同时朝向所述料筐暂存座翻转，其中，所述翻转驱动机构设置为一组，两组所述收集机构的两个所述台座固定连接或者一体设置；或者，两组所述收集机构的两个所述台座分体设置，所述翻转驱动机构具有两个所述的顶杆，两根所述顶杆的上端部分别与两个所述台座相枢轴连接，两根所述顶杆的下端部分别枢轴连接在所述螺母上。优选地，所述落料装置包括用于承接所述采摘装置采集的果实的落料管、沿上下方向倾斜延伸且上端部枢轴连接在所述导料台上端部上的挺举臂、以及用于驱使所述挺举臂在竖直方向上翻转的挺举驱动件，所述落料管沿上下方向延伸，且所述落料管的下部管口与所述挺举臂的下部相接，所述挺举臂上具有沿长度方向延伸的传料通道，所述落料管的上端管口上固定地设有落料漏斗，所述落料漏斗位于所述夹持部的下方，所述落料漏斗的口部形成所述的入料口；所述传料通道的上端口部形成所述的出料口。优选地，所述夹爪驱动机构包括夹爪驱动气缸，所述夹爪驱动气缸的缸体固定在所述基架上且其伸缩杆沿前后方向延伸，所述伸缩杆的前端固定地连接有驱动块，所述第一夹爪的后端通过第一轴枢轴连接在所述基架上，所述第二夹爪的后端通过第二轴枢轴连接在所述基架上，所述夹爪驱动机构还包括一端通过第三轴枢轴连接在所述第一夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第一连杆、一端通过第四轴枢轴连接在所述第二夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第二连杆，其中，所述第三轴位于所述夹持部与所述第一轴之间，所述第四轴位于所述夹持部与所述第二轴之间。优选地，所述剪刀驱动机构包括剪切驱动气缸，所述剪切驱动气缸的缸体固设于所述基架上且其伸缩杆的轴心线沿前后方向延伸，所述剪刀驱动机构还包括驱动杆，所述驱动杆的后部枢轴连接在所述伸缩杆的前端上，所述驱动杆的前部枢轴连接在所述第二刀刃杆的后部上，所述第一刀刃杆的后部固定地连接在所述基架上。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1、本专利技术的水果自动采摘设备自动化程度高，对人工依赖程度低，能够降低采摘过程中的劳动力成本；2、本专利技术的水果自动采摘设备能适应各种环境的果实采摘；3、在收集果实的过程中，料筐在旋转盘的带动下不断旋转，因此果实会相对均匀的在料筐中堆积，而不会堆积在料筐中的某个位置处，避免空间浪费和果实堆积不稳的现象；4、料筐收集满后，台座倾斜地翻转，料筐会滑入料筐暂存座中，从而实现自动换筐，节省人力。附图说明附图1为本专利技术的水果自动采摘设备的轴测视图；附图2为本专利技术的水果自动采摘设备另一角度的轴测视图；附图3为本专利技术的水果自动采摘设备的正视图附图4为本专利技术的水果自动采摘设备的左视图；附图5为本专利技术的水果自动采摘设备的俯视图；附图6为本专利技术的水果自动采摘设备的采摘装置的轴测视图；附图7为本专利技术的水果自动采摘设备的采摘装置另一角度的轴测视图；附图8为本专利技术的水果自动采摘设备的采摘装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果自动采摘设备，包括机械装置，其特征在于，所述机械装置包括：机座，其具有自动行走机构和用于驱使所述自动行走机构工作的行走驱动装置；采摘装置，其包括能够沿上下方向升降地设于所述机座上的升降架、用于驱使所述升降架升降的升降驱动机构、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于所述升降架上的基架、用于驱使所述基架相对所述升降架沿前后方向伸缩的平移驱动机构，以及设于所述基架前端部的夹爪组件与剪刀组件，其中，所述夹爪组件包括后端部分别枢轴连接在所述基架上的第一夹爪与第二夹爪，以及用于驱使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动而使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构，所述第一夹爪的前端部与所述第二夹爪的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部；所述剪刀组件设于所述基架的前端部并位于所述夹爪组件的上方，所述剪刀组件包括剪刀，所述剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆和第二刀刃杆，所述第一刀刃杆与第二刀刃杆具有相互配合用于对所述水果的根部进行剪切的剪切部，所述剪切部位于所述夹持部的上方，所述剪刀组件还包括用于驱使所述第一刀刃杆与第二刀刃杆相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构；收集装置，包括沿上下方向倾斜设置的导料台和分设于所述导料台两端部下方的两组收集机构，所述导料台具有沿长度方向延伸的导料通道，所述导料台的上端部还开设有与所述导料通道相连通且沿上下方向贯穿的落料槽，所述落料槽的槽宽小于所述导料通道的宽度，每组所述收集机构均包括台座、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于所述台座上且用于置放料筐的旋转盘，以及用于驱使所述旋转盘旋转的旋转驱动件；落料装置，其具有入料口与出料口，所述入料口位于所述夹爪组件的所述夹持部的下方，所述出料口与所述导料通道的上部相接。...

【技术特征摘要】
1.一种水果自动采摘设备，包括机械装置，其特征在于，所述机械装置包括：机座，其具有自动行走机构和用于驱使所述自动行走机构工作的行走驱动装置；采摘装置，其包括能够沿上下方向升降地设于所述机座上的升降架、用于驱使所述升降架升降的升降驱动机构、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于所述升降架上的基架、用于驱使所述基架相对所述升降架沿前后方向伸缩的平移驱动机构，以及设于所述基架前端部的夹爪组件与剪刀组件，其中，所述夹爪组件包括后端部分别枢轴连接在所述基架上的第一夹爪与第二夹爪，以及用于驱使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动而使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构，所述第一夹爪的前端部与所述第二夹爪的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部；所述剪刀组件设于所述基架的前端部并位于所述夹爪组件的上方，所述剪刀组件包括剪刀，所述剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆和第二刀刃杆，所述第一刀刃杆与第二刀刃杆具有相互配合用于对所述水果的根部进行剪切的剪切部，所述剪切部位于所述夹持部的上方，所述剪刀组件还包括用于驱使所述第一刀刃杆与第二刀刃杆相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构；收集装置，包括沿上下方向倾斜设置的导料台和分设于所述导料台两端部下方的两组收集机构，所述导料台具有沿长度方向延伸的导料通道，所述导料台的上端部还开设有与所述导料通道相连通且沿上下方向贯穿的落料槽，所述落料槽的槽宽小于所述导料通道的宽度，每组所述收集机构均包括台座、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于所述台座上且用于置放料筐的旋转盘，以及用于驱使所述旋转盘旋转的旋转驱动件；落料装置，其具有入料口与出料口，所述入料口位于所述夹爪组件的所述夹持部的下方，所述出料口与所述导料通道的上部相接。2.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备，其特征在于：所述采摘设备还包括控制系统，所述控制系统包括：果实识别装置，包括用于在所述自动行走机构行走的过程中实时采集视野内图像的摄像头、用于将所述摄像头拍摄到的图像与预设的图像进行颜色对比并在两者颜色相同时识别为成熟果实的目标识别器，位置感应器，与所述果实识别装置信号连接，所述位置传感器在所述目标识别器识别出成熟果实时获取所述成熟果实的中心坐标；控制器，分别与所述位置感应器、行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构信号连接，所述控制器根据所述位置感应器获取的所述中心坐标控制所述行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构的工作状态。3.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备，其特征在于：所述自动行走机构为履带行走机构，所述采摘装置中所述基架伸缩的方向与所述履带行走机构行进的方向相互垂直。4.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备，其特征在于：所述机座的底部设有寻找预设行走路线标记的寻迹传感器，所述行走驱动装置与所述寻迹传感器信号连接并按照所述寻迹传感器获取的路线信息控制所述行走驱动装置的工作状态。5.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙承峰，俞永林，桑春磊，李应波，张聪，卓北辰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32