本发明专利技术涉及机器人技术领域，本发明专利技术公开了一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，包括：行走机构、抓取装置、收集装置和控制系统；抓取装置、收集装置和控制系统均设置在行走机构上；抓取装置能够在行走机构上进行水平旋转并且能够实现角度调节；控制系统的识别部件安装在行走机构的底盘和抓取装置上，通过控制系统控制行走机构、抓取装置和收集装置的协同动作；机器人能够对环境因素进行识别，在行进过程中精准的规避障碍，并通过摄像头观察蔬果的准确位置，实现自动导航；通过控制系统调节机器人与机械臂的相对位置，使其与蔬果位置对应，进行精准采摘，并进行收集和搬运，能够适应复杂的棚室环境，实现蔬果的自动化快速采摘。实现蔬果的自动化快速采摘。实现蔬果的自动化快速采摘。
【技术实现步骤摘要】
一种棚室小型蔬果智能采摘机器人
[0001]本专利技术涉及机器人
，更具体的说是涉及一种用于棚室内蔬果采摘的智能采摘机器人。
技术介绍
[0002]在温室大棚的生产作业中，收获采摘是整个生产中最耗时最费力的一个环节。水果收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的50％～70％。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作，由于采摘作业环境和操作的复杂性，水果采摘的自动化程度仍然很低。
[0003]目前国内水果的采摘作业基本上还是手工完成。在很多国家随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，劳动力不仅成本高，而且还越来越不容易得到，而人工收获水果所需的成本在水果的整个生产成本中所占的比例高达33％～50％。
[0004]因此，如何提供一种能够实现自动导航且精准采摘水果的采摘机器人是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，以至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，包括：行走机构、抓取装置、收集装置和控制系统；所述抓取装置、收集装置和控制系统均设置在所述行走机构上；
[0008]所述抓取装置包括机械臂主体、水平调节机构和机械爪，所述水平调节机构固定在所述行走机构的上方，所述机械臂主体连接在所述水平调节机构上，所述机械爪传动连接在所述机械臂主体的端部；
[0009]所述收集装置设置在所述行走机构的上方，且处于所述机械臂主体的一侧；
[0010]所述控制系统的识别部件安装在所述行走机构的底盘和所述机械臂主体上，通过控制系统控制所述行走机构、所述机械臂主体、所述水平调节机构、所述机械爪和所述收集装置的协同动作。
[0011]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述行走机构包括底盘、旋转接头支架、旋转接头、车轮、连杆、传动杆、所述转向舵机和行进电机；
[0012]所述底盘的底部前方的两侧对称固定有两个所述旋转接头支架，两个所述旋转接头支架的相对侧通过转轴连接，每个所述旋转接头支架的接头连接端均转动连接有旋转接头，两个所述旋转接头的调节端通过连杆传动连接，车轮连接端分别固定有车轮，所述转向舵机固定在车架底部，其输出轴通过传动杆与连杆传动连接，控制前方车轮进行摆动；
[0013]所述底盘的底部后方对称固定一对行进电机，每个行进电机的输出轴均连接有车
轮，为底盘提供动力。
[0014]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述机械臂主体包括大臂组件、小臂组件、大臂舵机和小臂舵机；所述大臂组件和所述小臂组件均为铰链四连杆机构，所述大臂组件的固定端通过安装座固定在所述水平调节机构的调节部上，所述大臂舵机固定在所述安装座的一侧，驱动所述大臂组件的进行角度变化，所述小臂组件与所述大臂组件铰接传动，所述机械爪安装在所述小臂组件的调节端，所述小臂舵机固定在所述安装座的一侧，能够驱动小臂组件和大臂组件带动机械爪进行同步动作。
[0015]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述水平调节机构包括云台和云台舵机，所述云台舵机固定在所述底盘上，所述云台固定在所述云台舵机的输出轴上，所述安装座固定在所述云台上。
[0016]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述机械爪包括固定座、卡爪一、卡爪二和卡爪舵机；
[0017]所述固定座固定在所述小臂组件的调节端，所述固定座的外侧设有水平安装板，所述卡爪一和所述卡爪二的连接端通过转动轴连接在所述水平安装板上，且连接端通过轮齿啮合，所述卡爪舵机与其中一个转动轴连接，驱动所述卡爪一和所述卡爪二执行抓取动作。
[0018]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述收集装置包括箱体、传动连杆机构、连杆舵机、连底杆和电动推杆；
[0019]所述箱体为顶部开口的收集箱，且一侧为底部铰接的开合板，所述连杆舵机设置在所述箱体的外壁，其输出轴穿入所述箱体内，所述传动连杆机构的一端与连杆舵机的输出轴固定，另一端与所述开合板铰接，所述连底杆的一端与所述箱体的底部一端铰接，另一端固定在所述底盘上，所述电动推杆铰接在所述箱体底部和所述底盘上，与所述连底杆相对，驱动电动推杆能够带动所述箱体倾斜卸料。
[0020]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述控制系统包括控制器、电池、激光雷达和摄像头，所述激光雷达、所述电池和所述控制器均固定在所述底盘上，所述摄像头固定在所述固定座上，所述控制器分别与所述激光雷达、所述摄像头、所述行进电机、所述转向舵机、所述大臂舵机、所述小臂舵机、所述云台舵机、所述卡爪舵机、所述连杆舵机和所述电动推杆电信号连接，所述电池为以上机构供电。
[0021]优选的，在上述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人中，所述大臂组件在垂直状态为0
°
，其旋转范围是
‑
90～90
°
；小臂组件在水平状态为0
°
，其旋转的范围是0～60
°
。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，其主要优点及效果在于：
[0023]机器人能够对环境因素进行识别，在行进过程中精准的规避障碍，并通过摄像头观察蔬果的准确位置，实现自动导航；
[0024]通过控制系统调节机器人与机械臂的相对位置，使其与蔬果位置对应，进行精准采摘，并进行收集和搬运，能够适应复杂的棚室环境，实现蔬果的自动化快速采摘。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术结构示意图；
[0027]图2为本专利技术中底盘的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术行走机构中转向部分的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术中旋转结构支架的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术中抓取装置的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术中收集装置结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，其特征在于，包括：行走机构(1)、抓取装置(2)、收集装置(3)和控制系统；所述抓取装置(2)、收集装置(3)和控制系统均设置在所述行走机构(1)上；所述抓取装置(2)包括机械臂主体(20)、水平调节机构(21)和机械爪(22)，所述水平调节机构(21)固定在所述行走机构(1)的上方，所述机械臂主体(20)连接在所述水平调节机构(21)上，所述机械爪(22)传动连接在所述机械臂主体(20)的端部；所述收集装置(3)设置在所述行走机构(1)的上方，且处于所述机械臂主体(20)的一侧；所述控制系统的识别部件安装在所述行走机构(1)的底盘(10)和所述机械臂主体(20)上，通过控制系统控制所述行走机构(1)、所述机械臂主体(20)、所述水平调节机构(21)、所述机械爪(22)和所述收集装置(3)的协同动作。2.根据权利要求1所述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，其特征在于，所述行走机构(1)包括底盘(10)、旋转接头支架(11)、旋转接头(12)、车轮(13)、连杆(14)、传动杆(15)、所述转向舵机(16)和行进电机(17)；所述底盘(10)的底部前方的两侧对称固定有两个所述旋转接头支架(11)，两个所述旋转接头支架(11)的相对侧通过转轴(18)连接，每个所述旋转接头支架(11)的接头连接端均转动连接有旋转接头(12)，两个所述旋转接头(12)的调节端通过连杆(14)传动连接，车轮连接端分别固定有车轮(13)，所述转向舵机(16)固定在车架底部，其输出轴通过传动杆(15)与连杆(14)传动连接，控制前方车轮(13)进行摆动；所述底盘(10)的底部后方对称固定一对行进电机(17)，每个行进电机(17)的输出轴均连接有车轮(13)，为底盘(10)提供动力。3.根据权利要求2所述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人，其特征在于，所述机械臂主体(20)包括大臂组件(200)、小臂组件(201)、大臂舵机(202)和小臂舵机(203)；所述大臂组件(200)和所述小臂组件(201)均为铰链四连杆机构，所述大臂组件(200)的固定端通过安装座(204)固定在所述水平调节机构(21)的调节部上，所述大臂舵机(202)固定在所述安装座(204)的一侧，驱动所述大臂组件的进行角度变化，所述小臂组件(201)与所述大臂组件(200)铰接传动，所述机械爪(22)安装在所述小臂组件(201)的调节端，所述小臂舵机(203)固定在所述安装座(204)的一侧，能够驱动小臂组件(201)和大臂组件(200)带动机械爪(22)进行同步动作。4.根据权利要求3所述的一种棚室小型蔬果智能采摘机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立军，杨贵彬，吕程，罗干，唐培林，王尚玉，龚练，李强，黎斌，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：
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