本发明专利技术涉及果树枝条修剪技术领域,具体涉及一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括履带驱动装置、支撑平台、底座、机体、立柱、剪枝系统、控制系统和视觉识别系统,其中,履带驱动装置起支撑作用,带动机器人移动,减小机器人的运动转弯半径,翻越障碍能力强,解决了轮式底盘在松软或者泥泞道路上容易打滑、转弯半径较大、占用的行走空间多的问题;机体和立柱的设置可防止雨水淋湿电子元件,使用更加安全;通过控制系统识别需修剪的枝条,从而控制剪枝系统进行自动修剪,实现果树枝条的自动化、智能化修剪,提高剪枝的效率,降低剪枝的劳动强度,适合推广使用。
【技术实现步骤摘要】
一种移动式双臂果树剪枝机器人
本专利技术涉及果树枝条修剪
,具体涉及一种移动式双臂果树剪枝机器人。
技术介绍
果树的整形修剪是果树栽培管理中的一项重要技术措施,运用正确的修剪技术,是实现果树早果、丰产、稳产、优质的重要保证。传统的果树剪枝以人工为主,强度大、效率低,且修剪稳定性较差,影响果树的大规模种植。相比人工作业,目前已有将机器人应用于果树剪枝的先例,果树剪枝机器人的自动化智能化作业,更省时省力、方便,大大提高果农的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种移动式双臂果树剪枝机器人,该移动式双臂果树剪枝机器人能够使果树剪枝作业自动化,节省人力,且提高果树剪枝的效率。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:提供一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括两个履带驱动装置,其特征在于:两个所述履带驱动装置之间的上方安装有支撑平台,履带驱动装置转动能够带动所述支撑平台移动,所述支撑平台的顶部安装有底座,所述底座的顶部安装有机体,所述机体的顶部安装有立柱,所述立柱的左右两侧设置有剪枝系统,所述立柱的顶部设有视觉识别系统,所述机体的内部设置有控制系统,视觉识别系统与剪枝系统都与控制系统电连接。上述技术方案中,所述履带驱动装置包括履带底盘和底盘驱动电机,所述履带底盘活动安装有驱动轮、导向轮、四个支撑轮和环形的履带,所述履带封闭纵向环绕过驱动轮、导向轮和四个支撑轮,履带的内环面与驱动轮、导向轮和四个支撑轮都相接触,履带底盘的内侧设有侧板,所述驱动轮与履带啮合,所述侧板固定安装有底盘驱动电机,所述底盘驱动电机带动驱动轮运动,所述底盘驱动电机与控制系统电连接。上述技术方案中,所述支撑平台的底部与侧板的顶部固定连接,所述立柱与所述机体转动连接,所述机体的内部设置有腰部驱动装置,所述腰部驱动装置带动立柱转动,腰部驱动装置与控制系统电连接。上述技术方案中,所述剪枝系统包括左侧机械臂和右侧机械臂,所述左侧机械臂和右侧机械臂都包括有依次活动连接的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节,所述立柱与第一关节相连接。上述技术方案中,所述左侧机械臂的第五关节的末端安装有修剪钳,所述修剪钳包括动刀片、定刀片、第一激光传感器、修剪钳外壳、锥齿轮传动机构、拨杆和修剪钳驱动电机,锥齿轮传动机构、拨杆和修剪钳驱动电机都位于修剪钳外壳内,修剪钳驱动电机依次通过驱动锥齿轮传动机构、拨杆来带动动刀片运动,第一激光传感器和修剪钳驱动电机都与控制系统电连接。上述技术方案中,所述右侧机械臂的第五关节的末端安装有修剪锯,所述修剪锯包括修剪锯外壳、第二激光传感器、锯片、滚珠丝杠机构和修剪锯驱动电机,滚珠丝杠机构和修剪锯驱动电机位于修剪锯外壳内,修剪锯驱动电机通过驱动滚珠丝杠机构来带动锯片往复运动,第二激光传感器和修剪锯驱动电机都与控制系统电连接。上述技术方案中,所述控制系统包括控制电路板和电池,所述履带驱动装置、腰部驱动装置、视觉识别系统、电池和剪枝系统都与控制电路板电性连接。具体的,所述控制电路板和电池共同安装在机体的内部。具体的,所述控制电路板的控制器为单片机。具体的,所述视觉识别系统为高清摄像头。与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:(1)本专利技术提供一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括履带驱动装置、支撑平台、底座、机体、立柱、剪枝系统、控制系统和视觉识别系统,其中,履带驱动装置起支撑作用,带动机器人移动,减小机器人的运动转弯半径,翻越障碍能力强,更加稳定可靠,解决了轮式底盘在松软或者泥泞道路上容易打滑、转弯半径较大、占用的行走空间多的问题;机体和立柱的设置可防止雨水淋湿电子元件,使用更加安全,避免了机器人在使用的过程中,因内部的电子元件缺乏防水装置,造成进水,从而导致损坏的问题;通过控制系统识别需修剪的枝条,从而控制剪枝系统进行自动修剪,实现果树枝条的自动化、智能化修剪,提高剪枝的效率,降低剪枝的劳动强度,适合推广使用。(2)本专利技术提供一种移动式双臂果树剪枝机器人,通过设置支撑平台、底座、机体和立柱,使机器人能够固定在履带驱动装置上,并实现左右旋转,增加了机器人的工作空间,解决了人工进行枝条修剪工作范围小的问题;通过分别设置左侧机械臂和右侧机械臂的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节,能够使剪枝机器人灵活地运动,双臂协调完成剪枝操作,解决了单个机械臂工作范围小、运动不够灵活的问题;通过设置修剪钳完成小枝条的修剪,修剪钳的定刀片的一侧装有第一激光传感器,当第一激光传感器检测到动刀片与定刀片之间有树枝,将信号传送到控制系统,控制系统下达指令,修剪钳驱动电机带动动刀片向定刀片运动,完成小枝条修剪;通过设置修剪锯用于修剪较大的枝条,修剪锯的锯片一侧装有第二激光传感器,较大枝条仅用修剪钳力度不够,而仅用修剪锯修剪,枝条会发生振动,容易锯偏,修剪大枝条时,当第一激光传感器和第二激光传感器都检测到树枝,控制系统发出指令,让修剪钳夹住树枝,修剪锯的电机带动锯片运动,将枝条锯下,解决了不同大小的果树枝条的修剪难度不同的问题,修剪锯和修剪钳,为可拆卸部件,可根据实际情况拆装其他的剪枝工具,实现可使用多种修剪工具的功能,解决了枝条修剪工具单一的问题;通过设置视觉识别系统,可以对树枝的粗细、需要修剪树枝的位置等信息进行测量,为剪枝机器人的自动修剪提供相应数据,实现剪枝机器人的自动化和智能化,解决了目前枝条修剪主要靠人工进行、劳动强度大的问题。附图说明图1为本专利技术一种移动式双臂果树剪枝机器人的结构示意图。图2为本专利技术一种移动式双臂果树剪枝机器人的侧视图。图3为本专利技术一种移动式双臂果树剪枝机器人的局部剖视图。图4为本专利技术一种移动式双臂果树剪枝机器人的修剪钳的局部剖视图。图5为本专利技术一种移动式双臂果树剪枝机器人的修剪锯的局部剖视图。图中:1、履带驱动装置;2、支撑平台;3、底座;4、机体;5、立柱;6、剪枝系统;61、左侧机械臂,611、第一关节,612、第二关节,613、第三关节,614、第四关节,615、第五关节;62、右侧机械臂;63、修剪钳,631、动刀片,632、定刀片,633、第一激光传感器,634、修剪钳外壳,635、锥齿轮传动机构,636、拨杆;64、修剪锯,641、修剪锯外壳,642、第二激光传感器,643、锯片,644、滚珠丝杠机构;7、控制系统,71、视觉识别系统,72、控制电路板,73、电池;8、驱动轮;9、导向轮;10、履带;11、侧板;12、底盘驱动电机;13、腰部驱动装置;14、履带底盘;15、支撑轮。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图1至5所示,一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括两个履带驱动装置1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括两个履带驱动装置(1),其特征在于:两个所述履带驱动装置(1)之间的上方安装有支撑平台(2),履带驱动装置(1)转动能够带动所述支撑平台(2)移动,所述支撑平台(2)的顶部安装有底座(3),所述底座(3)的顶部安装有机体(4),所述机体(4)的顶部安装有立柱(5),所述立柱(5)的左右两侧都设置有剪枝系统(6),所述立柱(5)的顶部设有视觉识别系统(71),所述机体(4)的内部设置有控制系统(7),视觉识别系统(71)与剪枝系统(6)都与控制系统(7)电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种移动式双臂果树剪枝机器人,包括两个履带驱动装置(1),其特征在于:两个所述履带驱动装置(1)之间的上方安装有支撑平台(2),履带驱动装置(1)转动能够带动所述支撑平台(2)移动,所述支撑平台(2)的顶部安装有底座(3),所述底座(3)的顶部安装有机体(4),所述机体(4)的顶部安装有立柱(5),所述立柱(5)的左右两侧都设置有剪枝系统(6),所述立柱(5)的顶部设有视觉识别系统(71),所述机体(4)的内部设置有控制系统(7),视觉识别系统(71)与剪枝系统(6)都与控制系统(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种移动式双臂果树剪枝机器人,其特征在于:所述履带驱动装置(1)包括履带底盘(14)和底盘驱动电机(12),所述履带底盘(14)活动安装有驱动轮(8)、导向轮(9)、四个支撑轮(15)和环形的履带(10),所述履带(10)封闭纵向环绕过驱动轮(8)、导向轮(9)和四个支撑轮(15),履带(10)的内环面与驱动轮(8)、导向轮(9)和四个支撑轮(15)都相接触,履带底盘(14)的内侧设有侧板(11),所述驱动轮(8)与履带(10)啮合,所述侧板(11)固定安装有底盘驱动电机(12),所述底盘驱动电机(12)带动驱动轮(8)运动,所述底盘驱动电机(12)与控制系统(7)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种移动式双臂果树剪枝机器人,其特征在于:所述支撑平台(2)的底部与侧板(11)的顶部固定连接,所述立柱(5)与所述机体(4)转动连接,所述机体(4)的内部设置有腰部驱动装置(13),所述腰部驱动装置(13)带动立柱(5)转动,腰部驱动装置(13)与控制系统(7)电连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种移动式双臂果树剪枝机器人,其特征在于:左右两侧的所述剪枝系统(6)分别为左侧机械臂(61)和右侧机械臂(62),所述左侧机械臂(61)和右侧机械臂(62)都包括有依次活动连接的第一关节(611)、第二关节(612)、第三关节(613)、第四关节(614)和第五关节(615),所述立柱(5)与第一关节(611)...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆叶,王开,邓梓光,蔡美丹,袁智权,李晓敏,
申请(专利权)人:茂名职业技术学院,
类型:发明
国别省市:广东;44
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