一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人，旨在解决目前的果蔬采摘方式多为人工采摘，采摘效率低，且采摘者劳动负担大，市面上出现的果蔬采摘机械，目标果蔬经常会定位不到或定位不准，无法实现自动化采摘和分类的问题，包括作为机器人载体的机体，所述机体的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构，机体的内腔中设有移动电源和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器；所述机体的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器的球形摄像头，且机体的上部还设有用于对目标果蔬抓取的果蔬采摘机构。本实用新型专利技术尤其适用于果蔬的自动采摘和分拣，具有较高的社会使用价值和应用前景。具有较高的社会使用价值和应用前景。具有较高的社会使用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人


[0001]本技术涉及农业采摘设备
，具体涉及一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人。

技术介绍

[0002]糖度、酸度、维生素和类胡萝卜素等指标是决定果蔬质量的重要指标。简单、快速地测定果蔬的内部品质指标，对农业工作者和大众消费者意义重大，因此，基于视觉算法的机械检测成为了近年来的研究热点。
[0003]目前的果蔬采摘方式多为人工采摘，采摘效率低，且采摘者劳动负担大，市面上也出现了少量的果蔬采摘机械，大多应用了机械视觉检测技术，快速获取果蔬多面特征尺寸、实时测量数据以及不同位置点的边缘轮廓特征线，实现果蔬定位后驱动机械臂采摘，受摄像采集的范围和精确度限制，目标果蔬经常会定位不到或定位不准，无法实现自动化的采摘和分类。为此，我们提出了一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
[0005]本技术提供一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人，包括内部中空且作为机器人载体的机体，所述机体的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构，机体的内腔中设有提供动力支持的移动电源和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器；
[0006]所述机体的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器的球形摄像头，且机体的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构。
[0007]可选地，所述行走机构包括对称设置于机体两侧下部的履带链，且履带链内部转动安装有分布于两侧的驱动轮和设置于中部的若干从动轮，从动轮转安装于机体侧壁上，驱动轮的轴端延伸至机体的内腔并安装有牵引马达。
[0008]可选地，所述牵引马达为大功率直流电机且可为主控制器所控制。
[0009]可选地，所述果蔬采摘机构包括竖向安装于机体上端的臂杆支架，且臂杆支架的顶端通过第一伺服舵机安装有第一臂杆以控制第一臂杆纵向转动，第一臂杆的另一端通过第二伺服舵机安装有第二臂杆以控制第二臂杆横向转动，第二臂杆的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪。
[0010]可选地，所述机械手爪上设有用于拍摄果蔬表面照片并提取特征以实现果蔬品质检测的显微摄像头。
[0011]可选地，所述机体背离球形摄像头的一侧设有用于果蔬收集的分类存储盒。
[0012]可选地，所述分类存储盒内部空间分隔出至少三个用于不同品质类果蔬存储的分类腔。
[0013]可选地，所述移动电源为大容量锂电池。
[0014]可选地，所述球形摄像头内置有用于维持摄像端稳定以拍摄出清晰图像的云台。
[0015]本技术主要具备以下有益效果：
[0016]1、本技术通过行走机构驱动机器人位置移动，同时球形摄像头实时对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器，主控制器计算后，驱动果蔬采摘机构延展并到达果蔬位置，随后机械手爪灵活运动对目标果蔬抓取采摘，实现了果蔬位置的实时检测，并利用检测到的数据采摘果蔬，减轻农业工作者的采摘负担。
[0017]2、本技术在采摘的过程中，显微摄像头拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器对目标果蔬进行质量分析，实现了果蔬品质的检测分类，分类出的果蔬根据分类等级分别放置于不同的分类腔内，完成果蔬分类存储，将果蔬采摘与检测合二为一，减少了设备采购的相关费用，且大幅降低果蔬产业相关产业链的构建费用，适合在果蔬产地的广大种植产业者使用。
附图说明
[0018]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0019]图1为本技术结构正视图；
[0020]图2为本技术结构俯视图；
[0021]图3为本技术俯视剖面图；
[0022]图4为本技术的机器人运行框图。
[0023]图中：机体10、行走机构20、驱动轮201、履带链202、从动轮203、牵引马达204、果蔬采摘机构30、臂杆支架301、第一伺服舵机302、第一臂杆303、第二伺服舵机304、第二臂杆305、机械手爪306、显微摄像头307、球形摄像头40、分类存储盒50、移动电源60、主控制器70。
具体实施方式
[0024]下面结合附图1
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4和实施例对本技术进一步说明：
[0025]实施例1
[0026]本技术提供一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人，包括内部中空且作为机器人载体的机体10，所述机体10的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构20，机体10的内腔中设有提供动力支持的移动电源60和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器70，主控制器70内置有自动控制程序，移动电源60为大容量锂电池；
[0027]所述机体10的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器70的球形摄像头40，且球形摄像头40内置有用于维持摄像端稳定以拍摄出清晰图像的云台，机体10的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构30。
[0028]本实施例中，如图1和3所示，所述行走机构20包括对称设置于机体10两侧下部的履带链202，且履带链202内部转动安装有分布于两侧的驱动轮201和设置于中部的若干从动轮203，从动轮203转安装于机体10侧壁上，驱动轮201的轴端延伸至机体10的内腔并安装有牵引马达204，本实施例中，牵引马达204为大功率直流电机且可为主控制器70所控制，利用履带链202的底盘结构，保证机器人可以适应各种环境下的工作，保持了机器人的稳定性。
[0029]本实施例中，如图1和2所示，所述果蔬采摘机构30包括竖向安装于机体10上端的臂杆支架301，且臂杆支架301的顶端通过第一伺服舵机302安装有第一臂杆303以控制第一臂杆303纵向转动，第一臂杆303的另一端通过第二伺服舵机304安装有第二臂杆305以控制第二臂杆305横向转动，第二臂杆305的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪306，所述机械手爪306上设有用于拍摄果蔬表面照片并提取特征以实现果蔬品质检测的显微摄像头307；横纵向运动的第一臂杆303结合第二臂杆305，实现了机械手爪306的灵活运动，进而实现对目标果蔬的采摘，同时配合显微摄像头307拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器70实现了果蔬品质的检测，实现果蔬分类。
[0030]本实施例中，参照附图4，行走机构20驱动机器人位置移动，同时球形摄像头40实时对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器70，主控制器70计算后，驱动果蔬采摘机构30延展并到达果蔬位置，随后机械手爪306灵活运动对目标果蔬抓取采摘，采摘的过程中，显微摄像头307拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器70对目标果蔬进行质量分析，实现了果蔬品质的检测分类。
[0031]实施例2
[0032]本实施例与实施例1的区别在于，如图1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人，包括内部中空且作为机器人载体的机体(10)，其特征在于，所述机体(10)的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构(20)，机体(10)的内腔中设有提供动力支持的移动电源(60)和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器(70)；所述机体(10)的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器(70)的球形摄像头(40)，且机体(10)的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构(30)：所述果蔬采摘机构(30)包括竖向安装于机体(10)上端的臂杆支架(301)，且臂杆支架(301)的顶端通过第一伺服舵机(302)安装有第一臂杆(303)以控制第一臂杆(303)纵向转动，第一臂杆(303)的另一端通过第二伺服舵机(304)安装有第二臂杆(305)以控制第二臂杆(305)横向转动，第二臂杆(305)的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪(306)。2.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人，其特征在于：所述行走机构(20)包括对称设置于机体(10)两侧下部的履带链(202)，且履带链(202)内部转动安装有分布于两侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丰农，金云隆，图英楠，袁嘉雨，张翰良，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：