一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及农业机器人领域，尤其涉及一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人，其特征在于，包括车架、车轮、控制箱、机械臂和收纳盒，车架下部连接有四个车轮，所述车轮为AGV驱动轮；车架顶部设置有控制箱和机械臂，控制箱顶部设有摄像头架，摄像头架端部设有双目摄像头；所述控制箱内分别设有人工智能识别控制板、采摘分拣控制板和车体移动控制板，人工智能识别控制板与双目摄像头相连接，采摘分拣控制板与机械臂上的各动作电机相连接，车体移动控制板与四个车轮相连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术的有益效果是：可以适用于多种水果采摘和分拣场合，采摘分拣过程全自动，提高了果农的经济效益。农的经济效益。农的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
SDK2.0芯片。
[0011]所述车体移动控制板中设有三个UWB基站模块和两个DRV8833电机驱动模块，UWB基站模块和UWB标签模块通过无线通讯，两个DRV8833电机驱动模块对应连接前轮和后轮。
[0012]所述机械臂包括大臂、中臂、小臂和果实夹钳，大臂的底部与旋转底座铰接，大臂与旋转底座之间设有大臂摆动电机，大臂的顶部与中臂的一端铰接，中臂与大臂之间设有中臂摆动电机，中臂的另一端与小臂铰接，小臂与中臂之间设有小臂摆动电机，所述小臂为电动推杆结构，小臂的前端连接果实夹钳，果实夹钳上设有夹取电机，所述果实夹钳的内侧口设有海绵垫。
[0013]所述车体移动控制板中还设有北斗导航模块。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]1）可以适用于多种水果采摘和分拣场合，对待摘取水果（如草莓等）的成熟程度按颜色精准识别和区分，并且通过双目摄像头采集水果位置的x、y、z轴坐标数据，控制机械臂采摘目标水果，分别摆放于收纳盒中，装满后的收纳盒自动传送到指定区域，采摘分拣过程全自动；
[0016]2）通过运用UWB技术定位,本机器人可以按照预先设定工作路线行走和自动跟随工作人员行走,方便了机器人在工作过程中的调度和搬运所需要的物品；
[0017]3）减少了在水果采摘、分拣、物流过程中的人员的参与程度，从而降低了病毒传播风险，减少人力成本支出，提高了物流效率，从而提高了果农的经济效益。
附图说明
[0018]图1是本技术实施例的立体结构示意图；
[0019]图2是本技术实施例的俯视结构示意图；
[0020]图3是本技术实施例的控制原理框图；
[0021]图4是本技术实施例中机械臂结构示意图。
[0022]图中： 1
‑
车架、2
‑
车轮、3
‑
控制箱、4
‑
机械臂、5
‑
收纳盒、6
‑
摄像头架、7
‑
双目摄像头、8
‑
人工智能识别控制板、9
‑
采摘分拣控制板、10
‑
车体移动控制板、11
‑
旋转底座、12
‑ꢀ
UWB基站模块、13
‑
前轮电机驱动模块、14
‑
后轮电机驱动模块、15
‑
UWB标签模块、16
‑
大臂、17
‑
中臂、18
‑
小臂、19
‑
果实夹钳、20
‑
夹取电机、21
‑
北斗导航模块、22
‑
电池。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0024]见图1－图4，本技术一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人实施例结构示意图，包括车架1、车轮2、控制箱3、机械臂4和收纳盒5，车架1下部连接有四个车轮2，车轮2为AGV驱动轮；车架1顶部设置有控制箱3和机械臂4，机械臂4两侧各设有一个可更换的收纳盒5；控制箱3顶部设有摄像头架6，摄像头架6端部设有双目摄像头7；控制箱3内分别设有人工智能识别控制板8、采摘分拣控制板9和车体移动控制板10，人工智能识别控制板8与双目
摄像头7相连接，采摘分拣控制板9与机械臂4上的各动作电机相连接，车体移动控制板10与四个车轮2相连接；机械臂4与车架1通过旋转底座11相连接。
[0025]人工智能识别控制板8为Jetson Xavier NX开发板。NVIDIA的Jetson Xavier NX是外形小巧的模组系统，可为边缘系统提供超级计算机性能，可以并行运行现代神经网络并处理来自多个高分辨率传感器的数据，可根据水果的外表颜色判断成熟度，为采摘提供动作信号。双目摄像头7为RealSense D435i双目摄像头，其内置英特尔RealSense SDK2.0芯片，可提供深度和IMU数据流，根据需要对IMU数据进行时间戳以与深度数据对齐。实施例中，应用Jetson Xavier NX开发板采集英特尔RealSenseD435i双目摄像头传来的待采摘水果（如草莓等）的图像信息，进行人工智能计算，得到可采摘的成熟水果的位置、距离等信息，并将信息传输给采摘分拣控制板。
[0026]采摘分拣控制板9为树莓派4B+开发板。树莓派4B+通过网络Socket协议接收来自人工智能识别控制板的数据，应用机械臂运动学算法计算出机械臂相应关节的角度，控制各关节电机转动，驱动机械臂抓取目标水果，并放置到收纳盒中，并根据待摘取水果的位置控制车体移动。
[0027]车体移动控制板10是基于ATmega2560的Arduino Mega2560开发板。ArduinoMega2560开发板通过串口接收来自采摘分拣控制板的数据，控制车轮配合机械臂接近待采摘的目标水果，等到收纳盒装满时，将收纳盒运送到指定的物流运输区域，完成一轮全自动精准采摘和物流分拣工作。
[0028]车体移动控制板10中设有三个UWB基站模块12、北斗导航模块21、前轮电机驱动模块13和后轮电机驱动模块14，UWB基站模块12和UWB标签模块15通过无线通讯，前轮电机驱动模块13和后轮电机驱动模块14的型号均为DRV8833。
[0029]当机器人在室外工作时，也可应用北斗导航定位,使机器人按照预先设定工作路线行走和自动跟随工作人员行走，方便机器人在工作过程中的调度和搬运所需要的物品。
[0030]机械臂4包括大臂16、中臂17、小臂18和果实夹钳19，大臂16的底部与旋转底座11铰接，大臂16与旋转底座11之间设有大臂摆动电机，大臂16的顶部与中臂17的一端铰接，中臂17与大臂16之间设有中臂摆动电机，中臂17的另一端与小臂18铰接，小臂18与中臂17之间设有小臂摆动电机，小臂18为电动推杆结构，小臂18的前端连接果实夹钳19，果实夹钳19上设有夹取电机20，为了减少对水果的夹伤情况发生，果实夹钳的内侧口设有海绵垫。
[0031]以上仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人，其特征在于，包括车架、车轮、控制箱、机械臂和收纳盒，车架下部连接有四个车轮，所述车轮为AGV驱动轮；车架顶部设置有控制箱和机械臂，机械臂两侧各设有一个可更换的收纳盒；控制箱顶部设有摄像头架，摄像头架端部设有双目摄像头；所述控制箱内分别设有人工智能识别控制板、采摘分拣控制板和车体移动控制板，人工智能识别控制板与双目摄像头相连接，采摘分拣控制板与机械臂上的各动作电机相连接，车体移动控制板与四个车轮相连接；所述机械臂与车架通过旋转底座相连接。2.根据权利要求1所述的一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人，其特征在于，所述人工智能识别控制板为Jetson Xavier NX开发板。3.根据权利要求1所述的一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人，其特征在于，所述采摘分拣控制板为树莓派4B+开发板。4.根据权利要求1所述的一种全自动水果精细采摘物流分拣机器人，其特征在于，所述车体移动控制板是基于ATmega2560的Arduino Mega2560开发板。5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆鑫焱，高云，敬墨白，陈壹刘，陆永祯，朱立民，姜宛彤，王星丹，蒋悦，王艺霏，马可欣，高雅，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：新型
国别省市：