一种采摘机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种采摘机器人，包括移动装置以及分别固定在所述移动装置顶部两侧的采摘装置，所述采摘装置包括六自由度机械臂以及可拆卸安装在所述六自由度机械臂末端的采摘抓手，所述采摘抓手包括多个相互配合夹持的活动夹持板，所述活动夹持板为橡胶夹持板；本实用新型专利技术根据采摘植物的不同可以快速更换采摘抓手，在所述采摘机器人的移动过程中，通过机器视觉单元确定的目标果实位置坐标，调整所述移动装置使得所述采摘装置位于最适宜的采摘高度，并控制采摘装置执行采摘动作，具有抓取灵活、工作效率高、采摘效果佳的优点；同时所述采摘机器人上还可拆卸设置有收纳袋，能够短期存储采摘的果实的优点。期存储采摘的果实的优点。期存储采摘的果实的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种采摘机器人


[0001]本技术涉及一种农业机器人，具体的说，涉及了一种采摘机器人。

技术介绍

[0002]机器人是自动执行工作的机器装置，在日新月异的时代中，机器人扮演着至关重要的协助者的位置，它可用于协助或取代人类的工作，例如生产业、农业，或是危险的工作，是现代化技术的先进体现之一。在农业种植行业中，低矮植物的种植是重要部分之一，西红柿、茄子等蔬菜水果的低矮植物在成熟后，需要工人进行采摘，无论是大规模的种植还是小规模的种植，低矮植物的果实采摘工作都是人工进行，不可避免的，工人在进行采摘时，需要弯腰进行采摘工作，这种方式较为费时费力，又不利于工人的身体健康，且工作效率较低，故急需一种低矮植物果实采摘机器人。
[0003]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种抓取灵活、高效、可采摘不同种类低矮植物果实且能提供短期储存的采摘机器人。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种采摘机器人，包括移动装置以及分别固定在所述移动装置顶部两侧的采摘装置，所述采摘装置包括六自由度机械臂以及可拆卸安装在所述六自由度机械臂末端的采摘抓手，所述采摘抓手包括多个相互配合夹持的活动夹持板；所述移动装置包括行走装置，所述行走装置上方设置有升降装置，所述升降装置上设置有用于固定所述采摘装置的工作平台。其中，所述活动夹持板可以为橡胶夹持板。
[0006]基于上述，所述六自由度机械臂包括底座、第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，还包括用于带动所述底座在所述工作平台所在的水平面旋转运动的一号舵机，用于带动所述第一连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的二号舵机，用于带动所述第二连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的三号舵机，用于带动所述第三连接臂在与所述工作平台所在的水平面和竖直面均垂直的平面运动的四号舵机，用于带动所述采摘抓手旋转的五号舵机，以及用于控制所述采摘抓手伸张程度的六号舵机。
[0007]基于上述，所述采摘装置上还设置有用于切断果实与枝条连接的分离装置，所述分离装置包括切割刀片以及用于驱动所述刀片转动的切割驱动。
[0008]基于上述，所述工作平台上开设有收纳空间，所述收纳空间内可拆卸安装有用于收纳果实的收纳袋。
[0009]基于上述，所述收纳袋为软性塑料制成的圆筒状袋子，所述收纳袋底部设有用于将所述收纳袋底部固定在所述收纳空间底部的挂钩，所述收纳袋顶部设有用于将所述收纳袋固定在所述工作平台上的挂钩。
[0010]基于上述，所述工作平台上对应每个采摘装置还设置有1个机器视觉单元，所述机器视觉单元包括彩色CMOS摄像头、红外CMOS摄像头、红外发射器和图像处理器。
[0011]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术根据采摘植物的不同可以快速更换采摘抓手，在所述采摘机器人的移动过程中，通过机器视觉单元确定的目标果实位置坐标，调整所述移动装置使得所述采摘装置位于最适宜的采摘高度，并控制采摘装置执行采摘动作，具有抓取灵活、工作效率高、采摘效果佳的优点；同时所述采摘机器人上还可拆卸设置有收纳袋，能够短期存储采摘的果实的优点。
附图说明
[0012]图1是本技术的结构示意图。
[0013]图2是本技术所述机器视觉单元的硬件框架图。
[0014]图3是本技术所述机器视觉单元的处理流程示意图。
[0015]图中：1.工作平台；2.液压升降杆；3.收纳袋；4.履带；5.采摘抓手；6.机器视觉单元；7.一号舵机；8.二号舵机；9.三号舵机；10.四号舵机；11.五号舵机；12.六号舵机；13.切割驱动。
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0017]本实施例提供一种采摘机器人，如图1所示，包括移动装置以及分别固定在所述移动装置顶部两侧的采摘装置，所述采摘装置包括六自由度机械臂以及可拆卸安装在所述六自由度机械臂末端的采摘抓手5，所述采摘抓手5包括多个相互配合夹持的活动夹持板。
[0018]所述移动装置包括行走装置，优选的，所述行走装置机通过履带行走，能够确保所述采摘机器人在采摘过程中的平稳性。所述行走装置上方设置有升降装置，优选的，所述升降装置为液压升降杠2；所述升降装置上设置有用于固定所述采摘装置的工作平台1，所述工作平台1上开设有收纳空间，所述收纳空间内可拆卸安装有用于收纳果实的收纳袋3。优选的，所述收纳袋3为软性塑料制成的圆筒状袋子，所述收纳袋底部设有用于将所述收纳袋3底部固定在所述收纳空间底部的挂钩，所述收纳袋3顶部设有用于将所述收纳袋3固定在所述工作平台1上的挂钩。
[0019]由于软性的收纳袋3有一定的张弛性能，相对于传统硬质收纳斗很大程度减小了果实在收纳袋3内的挤压，因此将所述收纳袋设置为软性塑料制成的圆筒状袋子，能够达到减小果实相互挤压受伤的目的；采用圆筒形可增加收纳容量，增大空间利用率；并且通过收纳袋3顶部和底部的挂钩，能将收纳袋3位置固定，使其袋口与工作平台距离不变，从而方便所述采摘装置完成收集果实的动作。
[0020]所述六自由度机械臂包括底座、第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，还包括用于带动所述底座在所述工作平台所在的水平面旋转运动的一号舵机7，用于带动所述第一连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的二号舵机8，用于带动所述第二连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的三号舵机9，用于带动所述第三连接臂在与所述工作平台所在的水平面和竖直面均垂直的平面运动的四号舵机10，用于带动所述采摘抓手旋转的五号舵机11，以及用于控制所述采摘抓手伸张程度的六号舵机
12。
[0021]在使用过程中，通过所述一号舵机7、所述二号舵机8、所述三号舵机9、所述四号舵机10控制所述机械臂在 X、Y、Z三个坐标轴联动控制，从而控制所述旋转抓手的空间姿态；并进一步通过所述六号舵机12控制所述采摘抓手伸张程度以夹持果实，通过所述五号舵机11带动所述采摘抓手旋转，进而带动果实相对于树枝转动，从而实现果实的采摘。
[0022]可以理解，所述移动装置上还设置有主控系统、舵机驱动系统及电源系统。所述工作平台还设置有人机交互装置，所述主控系统通过USB与所述人机交互装置进行通信。
[0023]在具体使用时，可根据采摘植物的不同更换相应的采摘抓手5，优选的，所述活动夹持板为橡胶夹持板，当多个橡胶夹持板配合收缩以夹持果实时，有较大弹性变形能力的橡胶夹持板会产生弹性形变，相对于传统硬质材料的橡胶夹持板很大程度上降低了对果实的伤害。
[0024]在具体使用过程中，由于采摘机器人的采摘抓手5的抓取松紧力以及力度需要通过大量的传感装置来实现，且当所述采摘抓手5抓取果实后则通过旋转拉拽的方式将果实采摘下来，容易使果实及果树的枝条受损。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采摘机器人，其特征在于：包括移动装置以及分别固定在所述移动装置顶部两侧的采摘装置，所述采摘装置包括六自由度机械臂以及可拆卸安装在所述六自由度机械臂末端的采摘抓手，所述采摘抓手包括多个相互配合夹持的活动夹持板；所述移动装置包括行走装置，所述行走装置上方设置有升降装置，所述升降装置上设置有用于固定所述采摘装置的工作平台。2.根据权利要求1所述的采摘机器人，其特征在于：所述活动夹持板为橡胶夹持板。3.根据权利要求1所述的采摘机器人，其特征在于：所述六自由度机械臂包括底座、第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，还包括用于带动所述底座在所述工作平台所在的水平面旋转运动的一号舵机，用于带动所述第一连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的二号舵机，用于带动所述第二连接臂在垂直于所述工作平台所在的水平面的竖直面运动的三号舵机，用于带动所述第三连接臂在与所述工作平台所在的水平面和竖直面均垂直的平面运动的四号舵机，用于带动所述采摘抓手旋转的五号舵机，以及用于控制所述采摘抓手伸张程度的六号舵机。4.根据权利要求1所述的采摘机器人，其特征在于：所述采摘装置上还...

【专利技术属性】
技术研发人员：史岳鹏，谭利钦，李骞，南晶晶，王乐乐，
申请(专利权)人：河南牧业经济学院，
类型：新型
国别省市：