一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法技术

本发明专利技术提供一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法，其装置包括与机器人机械臂对接的机械手对接盘，和机械手对接盘连接传动机构中的电机A外壳，与传动机构连杆和安装支架相连的四个刀架；其方法包括相机取点，采用吸盘固定，利用弧面刃切割，收回手臂释放香梨等步骤。本发明专利技术不仅提高了剪切效率，降低了感知机构对果实轮廓和果梗的图像识别和分割的耗时，保证了采摘作业的精度质量，降低了采摘难度，提升了作业效率。

An End Actuator and Picking Method of Fragrant Pear Picking Robot

The invention provides an end-effector and a picking method of a pear picking robot, which includes a mechanical hand docking disc connected with the robot arm, a motor A shell connected with the mechanical hand docking disc, and four cutter holders connected with the connecting rod of the driving mechanism and the installation bracket. The method comprises a camera picking point, a sucker fixing, a arc cutting edge, and a retrieving arm. Release fragrant pear and other steps. The invention not only improves the shearing efficiency, reduces the time-consuming of image recognition and segmentation of fruit contour and stem by the perception mechanism, ensures the precision quality of the picking operation, reduces the difficulty of picking, and improves the operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法
本专利技术属于农业机械领域，尤其涉及一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法。
技术介绍
库尔勒香梨原产于新疆库尔勒、轮台和库车地区，已有1300多年栽培历史，是一个地域性极强的名优品种，也是该地区甚至全国最优异的地方梨品种之一。香梨在南疆各地均有分布，以库尔勒地区为主产区，栽种面积最大、品质最优，为新疆特色水果的主要支柱产业之一。香梨一般为圆卵形或纺锤形，为小果型，香梨主要特点是皮薄、果肉酥脆，果汁多而且无渣，果味香浓。当地有俗语称“香梨掉地一滩水”，因此香梨非常娇气，极不耐机械损伤。截止到2017年库尔勒香梨现在种植面积达100万亩，年产量约为100万吨，香梨果实的采收时机对产量、品质和贮藏性状均有很大影响。采收过早，果实尚未成熟，个头小、产量低、硬度大，口感不好且不耐贮藏；采收过晚，果实水含量降低，成熟度过高，果实品质差，不适合长途运输及长期贮藏。但是目前，香梨采摘的主要方式仍为人工采摘，每年9月为香梨的采收期，摘梨工采摘费在每公斤0.8元至0.9元之间。由于香梨树体高大，大部分香梨生长在高处，极大地给人工采摘造成困难，高空手摘时，人只能通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种香梨采摘机器人末端执行器，包括机械手对接盘(1)、传动机构(2)、执行机构(3)，其特征在于，机械手对接盘(1)，一端与机器人的机械手柄连接，另一端通过螺栓与传动机构(2)中的电机A外壳(22)固定连接为一体；传动机构(2)，传动机构(2)的连杆(212)末端和安装支架(213)均与执行机构(3)的刀架(31)通过铰链连接，刀架(31)上安装有用于切割果梗的弧面切刀(32)；执行机构(3)，执行机构(3)中的真空吸盘(35)通过安装法兰(37)与传动机构(2)的安装支架(213)顶端连接。

【技术特征摘要】
1.一种香梨采摘机器人末端执行器，包括机械手对接盘(1)、传动机构(2)、执行机构(3)，其特征在于，机械手对接盘(1)，一端与机器人的机械手柄连接，另一端通过螺栓与传动机构(2)中的电机A外壳(22)固定连接为一体；传动机构(2)，传动机构(2)的连杆(212)末端和安装支架(213)均与执行机构(3)的刀架(31)通过铰链连接，刀架(31)上安装有用于切割果梗的弧面切刀(32)；执行机构(3)，执行机构(3)中的真空吸盘(35)通过安装法兰(37)与传动机构(2)的安装支架(213)顶端连接。2.根据权利要求1所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，传动机构(2)中，伺服电机A(21)安装在电机A外壳(22)的内腔中，O型环(26)安装在电机轴端面上，伺服电机A(21)的轴端面上通过螺钉安装有电机法兰(23)，伺服电机A(21)通过信号线与减速机(24)相连，减速机(24)安装在连接外壳(25)内，连接外壳(25)通过连接板(215)和连接螺钉(214)与电机B外壳(28)固定相连，伺服电机B(27)安装在电机B外壳(28)的内腔中，丝杆(210)通过联轴器(29)与伺服电机B(27)连接，螺母(211)通过安装孔与连杆(212)铰接，安装支架(213)通过连接板(215)和连接螺钉(214)与电机B外壳(28)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，所述的螺母(211)上有4个安装孔，4个安装孔分别与对应4个连杆(212)的小端铰接。4.根据权利要求1或2或3所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，执行机构(3)中，刀架(31)通过活动铰链连接在传动机构(2)中的连杆(212)的大端和安装支架(213)的安装孔上，弧面切刀(32)与刀架(31)连接组成剪切单元，弧面切刀(32)内腔中贴合一层橡胶材料(33)，真空吸盘(34)安装在连接管(36)头部，连接管(36)中部开设有通气口(35)，安装支架(37)一端连接传动机构(2)的安装支架(213)，另一端连接连接管(36)。5.根据权利要求4所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，四个刀架(31)通过活动铰链连接在传动机构(2)的连杆(212)大端和安装支架(213)上，四个刀架(31)上安装四个弧面切刀(32a、32b、32c、32d)，四个刀架(31)与四个弧面切刀(32a、32b、32c、32d)组成剪切单元。6.根据权利要求1或5所述的一种香梨采摘机器人末端执行器，其特征在于，还包括感...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蓉，李俊杰，张垚鑫，郭昊生，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65