【技术实现步骤摘要】
一种果实模拟采摘、转运智能小车组
本专利技术属于农业果实采摘机械
，具体涉及一种果实模拟采摘、转运智能小车组，为未来可自动采摘、转运果实的智能农业设备提供了一种可行设计方式。
技术介绍
随着无人驾驶技术的发展，诸多智能网联汽车的踪影已或多或少进入人们的视界，而无人驾驶技术不仅在生活出行及交通运输方面有着巨大前景，在智能农业领域也同样可期。现阶段，在农业领域，许多国家都在大力推进智能农业技术的发展，诸多专业人士致力于研发各种农业自动化智能车辆、设备。其中，农业果园的果实采摘与转运设备的研发设计便是一个有着重要意义的突破方向。目前，具有自动行驶、果实识别、智能采摘、自动转运等功能的果实采摘设备还未见报道。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种果实模拟采摘、转运智能小车组，具备循迹行驶、果实识别定位、自动采摘、双车交互与果实转运等功能，符合未来智能农业设备的功能需求。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种果实模拟采摘、转运智能小车组，包括能够自主交互的采...
【技术保护点】
1.一种果实模拟采摘、转运智能小车组，包括能够自主交互的采摘车和转运车，所述采摘车和转运车在模拟果园的矩形检测场地中进行道具果实模拟采摘、转运，所述检测场地四周设有挡板，检测场地内设置道具树，道具树上设置道具果实；检测场地地面预铺设有黑色引导线；/n其特征在于：/n所述采摘车包括采摘车架、采摘超声波测距模块(5)、红外循迹模块(13)、第一采摘光电开关(11)、第二采摘光电开关(12)、OPENMV摄像头(30)、采摘装置、采摘主控制器、采摘蓝牙主机、采摘车轮电机驱动模块和采摘电源模块；/n所述采摘车架包括采摘车底盘(7)、前端板(9)、后端板(8)、左侧板(1)和收获板(...
【技术特征摘要】
1.一种果实模拟采摘、转运智能小车组，包括能够自主交互的采摘车和转运车，所述采摘车和转运车在模拟果园的矩形检测场地中进行道具果实模拟采摘、转运，所述检测场地四周设有挡板，检测场地内设置道具树，道具树上设置道具果实；检测场地地面预铺设有黑色引导线；
其特征在于：
所述采摘车包括采摘车架、采摘超声波测距模块(5)、红外循迹模块(13)、第一采摘光电开关(11)、第二采摘光电开关(12)、OPENMV摄像头(30)、采摘装置、采摘主控制器、采摘蓝牙主机、采摘车轮电机驱动模块和采摘电源模块；
所述采摘车架包括采摘车底盘(7)、前端板(9)、后端板(8)、左侧板(1)和收获板(6)；所述前端板(9)、后端板(8)和左侧板(1)分别竖直地固接在采摘车底盘(7)的前端、后端和左侧；所述左侧板(1)的下部设有通过转运门舵机(18)控制开闭的转运门(3)；所述收获板(6)呈“凸”字状，小端朝向左侧板(1)且向下倾斜地靠近转运门(3)的下边缘；收获板(6)过盈配合地安装前端板(9)和后端板(8)之间；
所述左侧板(1)的上部和中部分别设有第一横梁(2)和第二横梁(4)；
所述采摘车底盘(7)和收获板(6)均自中心处向右边缘设有一个相互对应的树干槽(38)；所述树干槽(38)的尾部为半圆状槽，用于容纳道具树树干；树干槽(38)的中部为直槽，槽口呈扩大状；
所述采摘车底盘(7)上设有四个麦克纳姆轮(14)，麦克纳姆轮(14)通过联轴器与采摘车轮驱动电机的动力输出轴连接，采摘车轮驱动电机通过采摘车轮电机驱动模块控制；
所述OPENMV摄像头(30)通过高度可调的摄像头安装杆(31)安装在左侧板(1)的第一横梁(2)上；
所述红外循迹模块(13)包括五个红外传感器，五个红外传感器垂直于采摘车底盘(7)同直线等间距地固接在采摘车底盘(7)的前端，红外传感器的探测头朝向地面，用于检测场地中预铺设的黑色引导线；
所述采摘超声波测距模块(5)包括两个超声波传感器，两个超声波传感器前后间隔地固接在左侧板(1)的下部，两个超声波传感器发射的超声波束朝向采摘车的车体之外，主方向垂直于左侧板(1)且平行于采摘车底盘(7)；
所述第一采摘光电开关(11)和第二采摘光电开关(12)相互垂直地设置在采摘车底盘(7)上，其中，第一采摘光电开关(11)位于采摘车底盘(7)的树干槽(38)的长度方向的轴线上；第二采摘光电开关(12)位于过采摘车底盘(7)的树干槽(38)的半圆状槽与直槽的连接处的轴线上；
所述采摘装置包括六个位于收获板(6)上方的采摘机构，每个采摘机构均包括机械爪(36)、机械爪驱动舵机(35)、水平移动舵机(34)、齿轮(37)、齿条框(32)和竖直移动舵机(33)；竖直移动舵机(33)的水平设置的动力输出轴通过固连件与齿条框(32)固接，竖直移动舵机(33)的动力输出轴往复旋转带动齿条框(32)沿竖直方向进行上下往复移动；所述齿轮(37)啮合在齿条框(32)上的水平齿条上；水平移动舵机(34)的动力输出轴与齿轮(37)固接；所述机械爪驱动舵机(35)固接在水平移动舵机(34)上，机械爪驱动舵机(35)的动力输出轴与机械爪(36)的传动机构连接，控制机械爪(36)的开合；
所述采摘主控制器、采摘蓝牙主机、采摘车轮电机驱动模块和采摘电源模块安装在采摘车底盘(7)上；所述采摘电源模块与采摘车轮驱动电机、采摘车轮电机驱动模块、红外寻迹模块(13)、采摘超声波测距模块(5)、第一采摘光电开关(11)、第二采摘光电开关(12)、转运门舵机(18)、OPENMV摄像头(30)、采摘蓝牙主机、采摘主控制器和采摘装置的竖直移动舵机(33)、水平移动舵机(34)和机械爪驱动舵机(35)连接；所述采摘主控制器分别与采摘蓝牙主机、采摘超声波测距模块(5)、红外循迹模块(13)、第一采摘光电开关(11)、第二采摘光电开关(12)、转运门舵机(18)、OPENMV摄像头(30)、采摘装置的竖直移动舵机(33)、水平移动舵机(34)、机械爪驱动舵机(35)和采摘车轮电机驱动模块连接，接收并处理采摘蓝牙主机、采摘超声波测距模块(5)、红外循迹模块(13)、第一采摘光电开关(11)、第二采摘光电开关(12)和OPENMV摄像头(30)发送的数据，并向采摘蓝牙主机、转运门舵机(18)、采摘装置的竖直移动舵机(33)、水平移动舵机(34)、机械爪驱动舵机(35)和采摘车轮电机驱动模块发出控制指令；
所述转运车包括转运车架、转运超声波测距模块、转运光电开关(15)、电磁铁(23)、转运货舱(17)、转运车轮电机驱动模块、转运主控制器、转运蓝牙从机和转运电源模块；
所述转运车架包括水平布置通过支撑柱自上而下依次连接的顶板(19)、中间板(20)和底板(22)；所述底板(22)上设有一对行进轮(21)，行进轮(21)通过联轴器与转运车轮驱动电机的动力输出轴连接，转运车轮驱动电机通过转运车轮电机驱动模块控制；
所述转运货舱(17)通过固接在底板(22)前端的电磁铁(23)与转运车架磁力连接；
所述转运超声波测距模块包括一对沿转运车行进方向前后间隔地固接在中间板(20)左侧的转运车左侧超声波传感器(16)、一对沿转运车行进方向前后间隔地固接在中间板(20)右侧的转运车右侧超声波传感器(39)和一个垂直于转运车行进方向固接在中间板(20)后端的转运车后侧超声波传感器(40)；转运车左侧超声波传感器(16)的超声波束主方向平行于中间板(20)且朝向转运车的左侧，转运车右侧超声波传感器(39)的超声波束主方向平行于中间板(20)且朝向转运车右侧，转运车后侧超声波传感器(40)产生的超声波束主方向平行于中间板(20)且面朝向转运车后侧；
所述转运光电开关(15)沿转运车行进方向固接在顶板(19)的前端，用于在与采摘车交互时，实时监测与采摘车之间的相对位置关系；
所述转运车轮电机驱动模块、转运主控制器、转运蓝牙从机和转运电源模块安装在底板(22)上；所述转运电源模块与转运车轮电机驱动模块、转运超声波测距模块、转运光电开关(15)、转运主控制器、转运蓝牙从机和电磁铁(23)的继电器连接；所述转运主控制器分别与转运蓝牙从机、转运超声波测距模块、转运光电开关(15)、电磁铁(23)的继电器和转运车轮电机驱动模块连接；接收并处理转运蓝牙从机、转运超声波测距模块和转运光电开关(15)的数据，并向转运蓝牙从机、电磁铁(23)的继电器和转运车轮电机驱动模块发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的果实模拟采摘、转运智能小车组，其特征在于：所述收获板(6)上设有一对呈“八”字形布置包括相对的大口端和小口端的的果实挡板(10)，且两个果实挡板(10)的小口端朝向转运门(3)。
3.根据权利要求1所述的果实模拟采摘、转运智能小车组，其特征在于：所述机械爪驱动舵机(35)的动力输出轴与水平移动舵机(34)的动力输出轴呈90°夹角。
4.根据权利要求1所述的果实模拟采摘、转运智能小车组，其特征在于：所述采摘装置的六个采摘机构分别为：第一采摘机构(24)、第二采摘机构(25)、第三采摘机构(26)、第四采摘机构(27)、第五采摘机构(28)和第六采摘机构(29)；
前端板(9)上由上而下设有第六采摘机构(29)和第五采摘机构(28)；后端板(8)上由上而下设有第三采摘机构(26)和第四采摘机构(27)；左侧板(1)上由上而下设有第一采摘机构(24)和第二采摘机构(25)；其中，第一采摘机构(24)布置在第一横梁(2)上，第二采摘机构(25)布置在第二横梁(4)上；
其中，第一采摘机构(24)和第二采摘机构(25)的机械爪(36)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛喆，孙恩鑫，瞿张杰，马若飞，邵明玺，王左帅，张发旺，王程笑，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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