行走式机械手辅助人工草莓采摘机制造技术

本发明专利技术公开了一种行走式机械手辅助人工草莓采摘机，该机包括：机座、采摘定位、执行装置、收集框、前进和转向装置。其特征在于所述的采摘定位、执行装置通过软轴(刹车线)连接、传动的双3R‑2P机构，实现采摘定位和夹取动作。所述的采摘执行机构采摘并夹取果实放入收集框里。所述的采摘执行器根据草莓成熟度来选取。轮毂电机动力由蓄电池提供，踩踏板控制前行，通过后轮实现转向。利用人眼识别，手动操作实现定位、采摘及收集工作。具有定位准确、果实无损、按需采摘等特点。所属技术领域，本发明专利技术针对传统田垄草莓栽培模式，采用纯机械式采摘与收集原理设计的行走式机械手辅助人工草莓采摘机。

Walking manipulator assisted artificial strawberry picker

【技术实现步骤摘要】
行走式机械手辅助人工草莓采摘机
本专利技术针对传统田垄草莓栽培模式，并且采用纯机械式草莓种植进行采摘与收集工作的原理进行设计的行走式机械手辅助人工草莓采摘机。
技术介绍
劳动力短缺是一个全球性的问题，而草莓种植作为一种传统的劳动密集型工作，目前也面临比较严峻的挑战。并且草莓植株较矮，人们需要弯腰采摘，长时间采摘，容易损伤腰部，并且劳动工作量大、作业范围广，使果农苦不堪言。目前，设计出的草莓采摘辅助机械和草莓采摘机器人的产品中，95％的产品都是针对立体式草莓种植——变平地传统栽培模式为大棚模式，此模式可以充分利用空间，提高产量。针对立体式栽培模式的草莓采摘机器，多采用传感器识别、定位，机械手臂采摘。但在实际采摘过程中，传感器识别慢，精准度低，机械手易伤害草莓，从而导致采摘效果欠佳。而国内80％草莓种植为传统田垄栽培模式。针对现实应用问题，设计该行走式机械手辅助人工草莓采摘机坐着采摘，节省劳力，可实现草莓接触无损定位，任意采摘和收集，采摘执行器刀头保证采摘精度和效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术存在的缺陷，提供一种行走式机械手辅助人工草莓采摘机。解决上述问题采用的技术方案是：座位，用于支撑采摘者坐着进行草莓采摘全过程采摘定位、执行装置，用于实现定位、采摘和收集工作；前进和转向装置，用于实现整机的前进、后退方向的运动。优选地，所述采摘定位、执行装置装置包括：双3R-2P机构，用于实现同步运动，进行采摘定和夹取动作，通过软轴(刹车线)连接采摘执行器，轴的一端接在右操作手柄上，另一端接在执行采摘机构上。所述的采摘执行器包括：采摘执行机构，用于采摘后可以夹取果实，保证果实不掉落，顺利进入收集框里；所述的采摘执行器根据草莓成熟度来选取，若草莓成熟度一致，则选用弯刀式采摘头进行片式摘取；反之，选用平头式进行逐个摘取。优选地，所述前进和转向装置包括：前进机构，包括三个12V12AH的蓄电池、两个轮毂电机，两个全向轮、踩踏板，用于控制前进的速度和按真实路径进行移动；转向控制，通过调节后轮两个轮毂电机的转速差，用于生成所述转向指令信号，以控制所述行走式机械手辅助人工草莓采摘机的转向。优选地，所述特征包括：座位，用于支撑采摘者坐着进行采摘；人眼识别，对采摘对象的位置进行精确定位；因此，通过本专利技术提供的行走式机械手辅助人工草莓采摘机能够完成薄膜传感器，具有结构简单，适用性强，采摘精度及效率高，又不破坏草莓等优点。附图说明图1为本专利技术行走式机械手辅助人工草莓采摘机的机构原理图。图2为本专利技术行走式机械手辅助人工草莓采摘机的等轴测结构示意图。图3为采摘定位、执行装置执行采摘机构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明：附图2是本专利技术行走式机械手辅助人工草莓采摘机实施例的等轴测结构示意图。整个系统分为：机座上设有座位2001、采摘定位、执行装置2002、收集框2005、前进2006和转向2004装置四部分，采摘定位、执行装置2002、收集框2005安装固定于机架上，前进2006和转向2004装置位于机架底部，两个轮毂电机的动力由三个12V12AH的蓄电池提供，踩踏板2003控制前进的速度，通过调节后轮2004转速差来实现转向。本专利技术具体按照以下步骤执行：步骤一、采摘者坐在座位上，确定采摘方向：本步骤由所述的座位和前进和转向装置完成，如附图2所示前进和转向装置包括：两个轮毂电机2004、两个全向轮2006、脚踏板2003、3个12V12AH蓄电池。具体实施步骤为：采摘者坐在行走式机械手辅助人工草莓采摘机上，通过踩压脚踏板，将其驶入草莓种植园中。步骤二、人眼识别，操作采摘定位、执行装置将草莓定位，准备采摘，最终落入收集框：本步骤由所述的采摘定位、执行装置完成，如附图1所示采摘定位、执行装置包括：双3R-2P机构、采摘执行机构。具体实施步骤为：双3R-2P机构，软轴1005传动草莓采摘机的左右操作手柄，通过卡箍(螺母)对软轴1005在机架上进行固定，用于实现同步运动，进行采摘定和夹取动作，通过软轴(刹车线)连接采摘执行器，轴的一端接在右操作手柄1003上，另一端接在执行采摘机构1004上。实现同步运动，进行采摘定和夹取动作。采摘执行器1006的采摘头3001、采摘杆3002连接采摘软轴1005末端，采摘执行器的采摘调节杆连接采摘软轴末端，另一端连接左操作手柄1001，实现采摘头长度的调节。采摘执行机构，用于采摘后可以夹取果实，保证果实不掉落，顺利进入收集框2005里；所述的采摘执行器根据草莓成熟度来选取，若草莓成熟度一致，则选用弯刀式采摘头进行片式摘取；反之，选用平头式进行逐个摘取。本专利技术利用转速差的转向机构，人眼识别，采摘者坐在座位2001上，利用人眼识别，手动操作3R-2P结构的采摘、定位装置2002实现定位、采摘及收集工作，具有定位准确、果实无损、按需采摘等特点，完全代替了人工弯腰采摘、收集工作，可大大减少劳动力，提高采摘效率。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.行走式机械手辅助人工草莓采摘机，其特征在于包括：采摘定位、执行装置，用于实现定位、采摘和收集工作；前进和转向装置，用于实现整机的前进、后退方向的运动。/n

【技术特征摘要】
1.行走式机械手辅助人工草莓采摘机，其特征在于包括：采摘定位、执行装置，用于实现定位、采摘和收集工作；前进和转向装置，用于实现整机的前进、后退方向的运动。


2.如权利要求1所述的行走式机械手辅助人工草莓采摘机，其特征在于所述的采摘定位、执行装置包括：双3R-2P机构，用于实现同步运动，进行采摘定和夹取动作，通过软轴(刹车线)连接采摘执行器，轴的一端接在右操作手柄上，另一端接在执行采摘机构上。


3.如权利要求1所述的行走式机械手辅助人工草莓采摘机，其特征在于所述的采摘执行器包括：采摘执行机构，用于采摘后可以夹取果实，保证果实不掉落，顺利进入收集框里；所述的采摘执行器根据草莓成熟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李时锋，谭莉杰，栗阿媛，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京;11