一种水果采摘机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水果采摘机器人，属于农业机械技术领域，解决了现有的水果采摘机器人收集装置存储容量小、收集方式单一的技术问题。包括机械手、收集装置和运输装置，其中，收集装置设置在机械手的下方；收集装置安装有多个果篮筐，多个果篮筐能够依次经过机械手的末端执行器下方盛接由所述机械手采摘的水果，所述运输装置设置有用于承载和运输所述果篮筐的承载板，在所述收集装置上的果篮筐被运输至所述收集装置的最底端时，所述运输装置能够将所述果篮筐承载并将其运送出去，并且所述运输装置能够将空的果篮筐运送至所述收集装置的底部使其安装至所述收集装置上。本实用新型专利技术的机器人提高了采摘效率，实现了采摘收集运输一体化功能。

A Fruit Picking Robot

【技术实现步骤摘要】
一种水果采摘机器人
本技术涉及农业机械领域，具体涉及一种水果采摘机器人。
技术介绍
我国是水果生产大国，也是世界第一大水果消费国。水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％～50％，目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。采摘作业比较复杂，季节性较强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实损伤。目前在我国已自主研制了智能苹果采摘机器人，该产品是当下国内契合市场最新研制的一款苹果采摘机器人，是一款智能化的水果采摘机器人，所应用的三大类传感器分别是视觉传感器、位置传感器和避障传感器。机械本体结构包含：行走机构、收集装置和机械手等。目前研制的苹果采摘机器人主要由两部分组成：两自由度的移动载体和五自由度的机械手。移动载体为履带式平台，加装了主控PC机、电源箱、采摘辅助装置和多种传感器；五自由度的机械手由各自的关节驱动装置进行驱动。此开链连杆式关节型机器人的机械手固定在履带式行走机构上，采摘机器人机械手为PRRRP结构，作业时机械手末端执行器与收集装置直接相连接，将机械手采摘的水果直接收集至收集装置里。本申请人发现现有技术中至少具有以下技术问题：现有的采摘机器人采摘水果和收集水果的方式比较单一，大多数果农利用最原始的徒手采摘方式采摘水果，不仅效果低下，而且容易损坏果梗，影响水果的储存和价格，大大制约了优良水果的产量；而且通常由于机器人的结构设计导致其收集装置的容量较小，从而使得水果的储存量小，影响了水果采摘的效率。
技术实现思路
基于现有技术之不足，本技术提供了一种水果采摘机器人，以解决现有技术中的水果采摘机器人收集装置存储容量小、收集方式单一的技术问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：本技术提供了一种水果采摘机器人，所述水果采摘机器人至少包括机械手、收集装置、运输装置以及行走机构，其中，所述收集装置设置在所述机械手的下方；所述收集装置安装有多个果篮筐，多个所述果篮筐能够依次经过所述机械手的末端执行器下方盛接由所述机械手采摘的水果，所述运输装置设置有用于承载和运输所述果篮筐的承载板，在所述收集装置上的果篮筐被运输至所述收集装置的最底端时，所述运输装置能够将所述果篮筐承载并将其运送出所述运输装置，并且所述运输装置能够将空的果篮筐运送至所述收集装置的底部使其安装至所述收集装置上。所述行走机构采用履带式结构，所述履带式结构包括四条履带，其中两条第一履带分别固定在机器人本体的两侧，另两条第二履带的动力端分别与第一履带的一端同轴连接，且连接第三驱动装置的输出轴；所述第三驱动装置固定在所述机器人本体内部且与所述第一履带和所述第二履带的传动轴连接；所述第二履带的远离所述第三驱动装置的从动端悬空设置或者水平设置。根据一种优选实施方式，所述收集装置还包括相对设置的两个旋转轮，在两个所述旋转轮之间围绕所述旋转轮的周向设置多个所述果篮筐，在所述两个旋转轮中间通过第一转轴相连接。根据一种优选实施方式，所述第一转轴的两端分别通过固定支架固定至所述机器人本体的顶部，所述第一转轴与第一驱动装置相连接，所述第一驱动装置驱动所述第一转轴旋转从而带动所述旋转轮发生旋转。根据一种优选实施方式，在所述机器人本体的顶部设置有与所述收集装置相连通的开口。根据一种优选实施方式，所述运输装置包括承载板、用于驱动所述承载板上下运行的液压传动机构、沿所述机器人本体宽度方向且相对设置的两条第一运输链条和设置在两条所述第一运输链条下方的两条第二运输链条，其中，所述第一运输链条和所述第二运输链条相平行设置。根据一种优选实施方式，所述第一运输链条和所述第二运输链条其在所述机器人本体宽度方向的两侧分别能够与外界相连通，其中，在所述第一运输链条的一端设置有第一支撑板，在所述第二运输链条的与所述第一支撑板相对的另一端设置有第二支撑板，其中，所述第一运输链条和所述第二运输链条分别由驱动电机驱动运行。根据一种优选实施方式，在所述果篮筐的两端设置有棘轮；其中，所述果篮筐的两端棘轮之间的距离与两个所述第一运输链条和两个所述第二运输链条之间的距离相一致。根据一种优选实施方式，在所述旋转轮上沿其轮盘周向向外设置有多个用于固定所述果篮筐的钳形卡口，所述钳形卡口包括与所述旋转轮一体成型设置的固定件和与所述固定件形成卡口的应动件，其中所述应动件的一端通过第二转轴与所述旋转轮形成转动连接，并且，在所述应动件的与所述第二转轴相连接的外侧壁与齿轮相啮合连接，以便在所述齿轮在作用下带动所述应动件打开或关闭。根据一种优选实施方式，所述机械手包括旋转云台、滑杆、第二驱动装置以及机械手末端执行器，所述机械手末端执行器包括推杆、手抓部以及识别定位系统，所述第二驱动装置驱动所述滑杆和所述推杆在采摘时使所述手抓部位于所述收集装置的正上方。基于上述技术方案，本技术的实施例的水果采摘机器人至少具有以下技术效果：本技术提供的一种水果采摘机器人，所述水果采摘机器人至少包括机械手、收集装置和运输装置，其中，所述收集装置设置在所述机械手的下方；所述收集装置安装有多个果篮筐，多个所述果篮筐能够依次经过所述机械手的末端执行器下方盛接由所述机械手采摘的水果，所述运输装置设置有用于承载和运输所述果篮筐的承载板，在所述收集装置上的果篮筐被运输至所述收集装置的最底端时，所述运输装置能够将所述果篮筐承载并将其运送出所述运输装置，并且所述运输装置能够将空的果篮筐运送至所述收集装置的底部使其安装至所述收集装置上。本技术的水果采摘机器人采用了旋转式收集装置，在收集装置上通过安装多个果篮筐，并使得果篮筐依次经过机械手的下方，从而使得果篮筐依次装满采摘水果，并且在装满水果的果篮筐旋转至收集装置的底部时，运输装置的承载板负责将装满水果的果篮筐盛接并将其运送出去，因此，本技术的水果采摘机器人的收集装置具有较大的容量，增加了水果采摘机器人中的水果容量，有效地提高了水果的采摘效率。且由于南方地区属于山地丘陵为主，机器人采摘作业环境复杂，行走机构采用履带式机构，适合应用于起伏不平的道路，可实现崎岖爬行。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的水果采摘机器人的结构示意图；图2是本技术的水果采摘机器人的另一视角的结构示意图；图3是本技术的水果采摘机器人的旋转轮的结构示意图；图4是本技术的水果采摘机器人的运输装置的结构示意图。图中：10-收集装置；11-第一驱动装置；12-果篮筐；13-机器人本体；14-承载板；15-机械手；16-行走机构；18-电源箱；20-旋转轮；21-固定支架；22-第一转轴；23-开口；141-液压传动机构；142-第一运输链条；143-第二运输链条；144-第二支撑板；145-第一支撑板；151-旋转云台；152-滑杆；153-推杆；154-手抓部；155-识别定位系统；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果采摘机器人，其特征在于，所述水果采摘机器人至少包括机械手(15)、收集装置(10)、运输装置以及行走机构(16)，其中，所述收集装置(10)设置在所述机械手(15)的下方；所述收集装置(10)安装有多个果篮筐(12)，多个所述果篮筐(12)能够依次经过所述机械手(15)的末端执行器下方盛接由所述机械手(15)采摘的水果；所述运输装置设置有用于承载和运输所述果篮筐(12)的承载板(14)，在所述收集装置(10)上的果篮筐(12)被运输至所述收集装置(10)的最底端时，所述运输装置能够将所述果篮筐(12)承载并将其运送出去，并且所述运输装置能够将空的果篮筐(12)运送至所述收集装置(10)的底部使其安装至所述收集装置(10)上；所述行走机构(16)采用履带式结构，所述履带式结构包括四条履带，其中两条第一履带(161)分别固定在机器人本体(13)的两侧，另两条第二履带(162)的动力端分别与第一履带(161)的一端同轴连接，且连接第三驱动装置的输出轴；所述第三驱动装置固定在所述机器人本体(13)内部且与所述第一履带(161)和所述第二履带(162)的传动轴连接；所述第二履带(162)的远离所述第三驱动装置的从动端悬空设置或者水平设置。...

【技术特征摘要】
1.一种水果采摘机器人，其特征在于，所述水果采摘机器人至少包括机械手(15)、收集装置(10)、运输装置以及行走机构(16)，其中，所述收集装置(10)设置在所述机械手(15)的下方；所述收集装置(10)安装有多个果篮筐(12)，多个所述果篮筐(12)能够依次经过所述机械手(15)的末端执行器下方盛接由所述机械手(15)采摘的水果；所述运输装置设置有用于承载和运输所述果篮筐(12)的承载板(14)，在所述收集装置(10)上的果篮筐(12)被运输至所述收集装置(10)的最底端时，所述运输装置能够将所述果篮筐(12)承载并将其运送出去，并且所述运输装置能够将空的果篮筐(12)运送至所述收集装置(10)的底部使其安装至所述收集装置(10)上；所述行走机构(16)采用履带式结构，所述履带式结构包括四条履带，其中两条第一履带(161)分别固定在机器人本体(13)的两侧，另两条第二履带(162)的动力端分别与第一履带(161)的一端同轴连接，且连接第三驱动装置的输出轴；所述第三驱动装置固定在所述机器人本体(13)内部且与所述第一履带(161)和所述第二履带(162)的传动轴连接；所述第二履带(162)的远离所述第三驱动装置的从动端悬空设置或者水平设置。2.根据权利要求1所述的水果采摘机器人，其特征在于，所述收集装置(10)还包括相对设置的两个旋转轮(20)，在两个所述旋转轮(20)之间围绕所述旋转轮(20)的周向设置多个所述果篮筐(12)，在所述两个旋转轮(20)中间通过第一转轴(22)相连接。3.根据权利要求2所述的水果采摘机器人，其特征在于，所述第一转轴(22)的两端分别通过固定支架(21)固定至所述机器人本体(13)的顶部，所述第一转轴(22)与第一驱动装置(11)相连接，所述第一驱动装置(11)驱动所述第一转轴(22)旋转从而带动所述旋转轮(20)发生旋转。4.根据权利要求1所述的水果采摘机器人，其特征在于，在所述机器人本体(13)的顶部设置有与所述收集装置(10)相连通的开口(23)。5.根据权利要求1至4之一所述的水果采摘机器人，其特征在于，所述运输装置包括承载板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞杰，兰颜祺，陈玉珊，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：新型
国别省市：福建,35