一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人，包括车架、行驶系统、工控机、直角坐标式机械臂、图像识别系统以及末端执行器等。采用平面直角坐标定位方式对目标果实进行定位采摘，通过将果实图像投影于相应面域内，计算出相应的X、Y、Z轴坐标，再采用直角坐标式机械臂采摘果实，减少机械臂的自由度，使得机械臂采摘路径更为简便，进而使得自动采摘果实的程序算法即简洁又稳定。通过合理的设计直角坐标式机械臂，使得机器人能更加适应采摘任务，进而使得采摘程序算法更加兼容机器人。并且该机器人装有GPS导航系统，在果园内作业时能实现全自主导航行驶实现了全自动对果实的采摘作业，工作效率高，结构简单，维修装配方便。

A fruit picking robot based on Cartesian coordinate manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人
本专利技术涉及智能农业机器人领域，具体公开了一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人。
技术介绍
对于国内果园农户来说，历年来，水果生产中，水果采摘一直是最费力最耗时的环节之一，它所需全部生产过程的大约40％左右的劳动力，而且随着中国城市化进程的加速，农业劳动力越来越短缺，人力成本也不断上涨，为了使更多的果农从复杂的采摘作业中得到充分的解放以及提高果实采摘的效率，一直都有很多国内外的专家以及学者专心投入对采摘机器人的实验和研究。目前水果采摘机器人，主要存在着下列问题：机械臂的自由度较多，使得机械臂的采摘运动路径与机器人采摘程序算法较为复杂，进而加大了工控机的工作性能需求，使得机器人的复杂果实采摘中工作不稳定，严重时出现工控机宕机现象。加之他们结构也较为复杂，所以生产成本较高，而且维护保养成本也较高，对维护保养人员要求有专业方面一定的知识；其次他们装卸也较为困难，在需要跟换零部件时，不易实现产品模块组装化。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种基于直角坐标式机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人，其结构特征在于：包括/n一车架(3)；/n一行驶系统(12)，设置于车架(3)底部，带动机器人行进；/n一工控机(4)，安装于车架(3)顶部；/n一对框架(1)，通过框架支撑座(9)竖直安装于车架(1)顶部，所述框架(1)被分割成数个面域；/n数个直角坐标式机械臂(11)，设置于框架(1)的各个面域内侧；/n图像识别系统(6)，安装于框架(1)中心处；/n末端执行器(5)，末端执行器安装于各个直角坐标式机械臂(11)的端部；/n所述直角坐标式机械臂(11)动作在面域内沿X、Y、Z轴做线性运动；/n所述工控机(4)与直角坐标式机械臂(11)、图像识别...

【技术特征摘要】
1.一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人，其结构特征在于：包括
一车架(3)；
一行驶系统(12)，设置于车架(3)底部，带动机器人行进；
一工控机(4)，安装于车架(3)顶部；
一对框架(1)，通过框架支撑座(9)竖直安装于车架(1)顶部，所述框架(1)被分割成数个面域；
数个直角坐标式机械臂(11)，设置于框架(1)的各个面域内侧；
图像识别系统(6)，安装于框架(1)中心处；
末端执行器(5)，末端执行器安装于各个直角坐标式机械臂(11)的端部；
所述直角坐标式机械臂(11)动作在面域内沿X、Y、Z轴做线性运动；
所述工控机(4)与直角坐标式机械臂(11)、图像识别系统(6)、末端执行器(5)以及行驶系统保持电气连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人，其特征在于：所述直角坐标式机械臂(11)包括框架(1)各个面域内相邻两侧面的电机(10)以及与电机(10)转轴连接的滚珠丝杠(8)，所述电机(10)与框架(1)保持固定连接，所述滚珠丝杠(8)与电机(10)保持转动连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人，其特征在于：所述直角坐标式机械臂(11)还包括一对光轴(7)以及一滑块(13)，所述一对光轴(7)在相应面域内异面相互垂直且与滚珠丝杠(8)滑动连接，所述滑块(13)开有两通孔，所述通孔方向呈异面相互垂直，所述光轴(7)穿过通孔，所述光轴(7)与滑块(13)滑动连接，所述机械臂的多级伸缩机构(14)安装于滑块外侧面，末端执行器(5)安...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乾坤，冯晓平，张帆，高亮，张明浩，牛益达，沈宗毅，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51