一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法,包括底座，所述底座的底部设置有万向轮，所述底座的顶部等距固定设置有多个液压缸，所述液压缸的活塞端共同固定焊接有支撑板，所述支撑板的顶部分别焊接固定有固定座与操纵台，所述操纵台内设置有操纵机构，所述固定座的顶部固定设置有照相机本体，所述操纵台内设置有机械爪机构，所述机械爪机构包括有滑动座与两个相对的设置的夹爪。优点在于：通过设置夹爪与弹性垫的作用使得用弹性垫的膨胀作用实现对水果的夹持，从而避免对水果表面造成损伤，保证了水果的质量，并且通过机器化操作进行对水果的采摘过程，从而减少了对人力的投资成本，增加了水果采摘的效率。增加了水果采摘的效率。增加了水果采摘的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及采摘机器人
，尤其涉及一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法。

技术介绍

[0002]智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策，智慧农业就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。
[0003]但是，智慧农业不仅是农业管理上的实现智慧管理，农业设备上也要实现智慧操作，但是，目前很多农业设备还是比较传统，例如蔬菜水果的采摘，大部分还是依赖人工分辨好坏而后手动完成采摘动作，不采摘效率低，人力成本高，不利于现代化快速的发展，基于此，本专利技术设计一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中人力采摘成本效率低，成本高的问题，而提出的一种增大效率的农业采摘机器人、控制系统及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种增大效率的农业采摘机器人，包括底座，所述底座的底部设置有万向轮，所述底座的顶部等距固定设置有多个液压缸，所述液压缸的活塞端共同固定焊接有支撑板，所述支撑板的顶部分别焊接固定有固定座与操纵台，所述操纵台内设置有操纵机构，所述固定座的顶部固定设置有照相机本体，所述操纵台内设置有机械爪机构，所述机械爪机构包括有滑动座与两个相对的设置的夹爪，两个所述夹爪滑动连接在滑动座的座壁上，两个所述夹爪上均设置有弹性夹持装置与动力装置。
[0006]在上述增大效率的农业采摘机器人中，所述弹性夹持装置包括有作用腔与弧形腔，所述作用腔与弧形腔均开设在夹爪的内部，两个所述弧形腔相对应的一侧贯穿胶合固定有弹性垫，所述弧形腔上的腔壁上贯穿固定设置有阀门，所述作用腔内滑动连接有滑动板，两个所述作用腔相背离的一侧均贯穿固定设置有过滤网，所述滑动板开设有第一通孔，所述作用腔的底壁与弧形腔相靠近的腔壁共同开设有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔上均固定连接有单向阀。
[0007]在上述增大效率的农业采摘机器人中，所述动力装置包括有两个固定板，两个所述固定板分别对应焊接在两个所述夹爪的外壁上，所述固定板远离夹爪的位置均焊接有固定杆，所述固定杆上均焊接有弹簧，所述弹簧的另一端均焊接有滑动齿条，所述滑动齿条贯穿过滤网并与滑动板焊接固定，所述固定板上转动连接有转动轴，所述转动轴的另一端焊
接有缺齿轮，所述缺齿轮与滑动齿条啮合连接。
[0008]一种增大效率的农业采摘机器人控制系统，包括图像监测单元、距离监测单元、主控制器、机械爪控制定位导航单元以及夹持作业单元，所述图像监测单元包括有图像采集器与图像处理器，所述图像处理器与主控制器连接，图像采集器用于采集待采摘的水果信息并将其输送给图像处理器，所述图像处理器将对图像采集器输送来的图像进行优化处理并输送给主控制器当中，所述距离监测单元与主控制连接，用于对水果与机械爪的位置进行测量，并且将测量之后的结果输送至主控制器当中，所述主控制器连接有机械爪控制定位导航单元，所述机械爪定位导航单元用于对机械爪的运动轨迹进行规划，所述主控制器连接夹持作业单元，所述夹持作业单元用于在对水果的夹持进行加紧，由此完成采摘过程。
[0009]在上述增大效率的农业采摘机器人控制系统中，所述距离监测单元包括但不限于由激光扫描仪与激光测距模块组合而成。
[0010]在上述增大效率的农业采摘机器人控制系统中，所述采摘信息包括采摘水果的大小、采摘水果的成熟度、采摘水果的质量。
[0011]本专利技术还公开了一种增大效率的农业采摘机器人控制方法，其包括如下步骤：
[0012]S1：图像监测单元获取水果的图像，并将水果的图像输送至距离监测单元与主控制器当中；
[0013]S2：距离监测单元计算出水果与机械爪控制模块的距离并将其输送至主控制器当中；
[0014]S3：主控制器采集图像监测单元采集到的图像信息与距离监测单元监测到的位置信息进行汇总计算出水果的大小、成熟度与距离后将采摘命令输送至机械爪控制定位导航模块；
[0015]S4：机械爪控制定位导航单元规划出机械爪的运动路径完成采摘工作；
[0016]S5：主控制器控制夹持作业单元进行对采摘果实的夹紧。
[0017]在上述增大效率的农业采摘机器人控制方法中，所述距离监测单元包括但不限于由激光扫描仪与激光测距模块组合而成。
[0018]在上述增大效率的农业采摘机器人控制方法中，所述采摘信息包括采摘水果的大小、采摘水果的成熟度、采摘水果的质量。
[0019]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]1、本专利技术中，通过弹性垫等结构，使得通过弹性垫的膨胀作用对果实进行夹取，从而使得水果的表面保持完整，不易对水果本身造成损坏，保证了夹取水果的质量；
[0021]2、本专利技术中，通过照相机本体的作用使得对水果的图像进行照射并传递到主控制器当中，并通过主控制器控制弹性夹持装置进行工作，使得控制半齿轮转动，从而通过与滑动齿条的啮合作用带动滑动板进行往复方向上的移动，从而能够将空气输送至弧形腔内，以此使得弹性垫进行膨胀，进而实现对水果的夹紧；
[0022]3、本专利技术通过设置多个液压缸结构，多个液压缸同步进行工作从而使得支撑板可以进行下移动，从而可以根据水果果实的高低对固定座与操纵台进行调整，因而可以使得夹爪可以对不同高度的水果进行夹持作用；
[0023]4、本专利技术提出的增大效率的农业采摘机器人控制系统及方法能够精确的控制机械爪定位导航单元自动完成采摘动作，并通过夹持作业单元对采摘果实进行夹紧的作用，
从而节省了人力物力，采摘效率大，而且采摘水果的大小、采摘水果的成熟度、采摘水果的质量可以通过无线网实时输出给主控制机当中，由主控制机进行采摘，用户可以知晓每次采摘的具体情况，智能化程度高。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提出的一种增大效率的农业采摘机器人的结构图；
[0025]图2为本专利技术提出的一种增大效率的农业采摘机器人中夹爪的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术提出的一种增大效率的农业采摘机器人中A部分的放大示意图；
[0027]图4为本专利技术提出的一种增大效率的农业采摘机器人控制方法流程图。
[0028]图中：1底座、2液压缸、3支撑板、4固定座、5照相机本体、6、操纵台、7滑动座、8夹爪、9作用腔、10弧形腔、11过滤网、12弹性垫、13阀门、14固定板、15固定杆、16转动轴、17缺齿轮、18弹簧、19滑动齿条、20滑动板、21第一通孔、22单向阀、23第二通孔。
具体实施方式
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增大效率的农业采摘机器人，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的底部设置有万向轮，所述底座(1)的顶部等距固定设置有多个液压缸(2)，所述液压缸(2)的活塞端共同固定焊接有支撑板(3)，所述支撑板(3)的顶部分别焊接固定有固定座(4)与操纵台(6)，所述操纵台(6)内设置有操纵机构，所述固定座(4)的顶部固定设置有照相机本体(5)，所述操纵台(6)内设置有机械爪机构，所述机械爪机构包括有滑动座(7)与两个相对的设置的夹爪(8)，两个所述夹爪(8)滑动连接在滑动座(7)的座壁上，两个所述夹爪(8)上均设置有弹性夹持装置与动力装置。2.根据权利要求1所述的一种增大效率的农业采摘机器人，其特征在于，所述弹性夹持装置包括有作用腔(9)与弧形腔(10)，所述作用腔(9)与弧形腔(10)均开设在夹爪(8)的内部，两个所述弧形腔(10)相对应的一侧贯穿胶合固定有弹性垫(12)，所述弧形腔(10)上的腔壁上贯穿固定设置有阀门(13)，所述作用腔(9)内滑动连接有滑动板(20)，两个所述作用腔(9)相背离的一侧均贯穿固定设置有过滤网(11)，所述滑动板(20)开设有第一通孔(21)，所述作用腔(9)的底壁与弧形腔(10)相靠近的腔壁共同开设有第二通孔(23)，所述第一通孔(21)与第二通孔(23)上均固定连接有单向阀(22)。3.根据权利要求1所述的一种增大效率的农业采摘机器人，其特征在于，所述动力装置包括有两个固定板(14)，两个所述固定板(14)分别对应焊接在两个所述夹爪(8)的外壁上，所述固定板(14)远离夹爪(8)的位置均焊接有固定杆(15)，所述固定杆(15)上均焊接有弹簧(18)，所述弹簧(18)的另一端均焊接有滑动齿条(19)，所述滑动齿条(19)贯穿过滤网(11)并与滑动板(20)焊接固定，所述固定板(14)上转动连接有转动轴(16)，所述转动轴(16)的另一端焊接有缺齿轮(17)，所述缺齿轮(17)与滑动齿条(19)啮合连接。4.一种增大效率的农业采...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琪，
申请(专利权)人：德清午后园艺有限公司，
类型：发明
国别省市：