面向山地的机器人辣椒采集系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种面向山地的机器人辣椒采集系统，包括小车、激光雷达、视觉传感器、采集机构、单片机，所示单片机设置于小车内，且与小车的行走电机和太阳能电池电连接，所示激光雷达、视觉传感器、采集机构设置于小车上，且分别与单片机电连接，小车上还设置有太阳能板和辣椒收集箱，太阳能板与太阳能蓄电池电连接。通过设置激光雷达，能够构建3D

【技术实现步骤摘要】
面向山地的机器人辣椒采集系统


[0001]本技术属于辣椒采集领域，具体涉及面向山地的机器人辣椒采集系统。

技术介绍

[0002]辣椒作为一种农作物，在我国的很多地区都有种植，在某些地区，由于地形较为平坦，所以采摘较为方便，但在某些地区，由于地势不平，加上人口老龄化严重，年轻人外出务工，大都是些老年人进行采摘。这将给老年人增大体力劳动。
[0003]中国技术专利CN 207070630 U公开了一种农业专用辣椒收割机器人，包括驱动轮，所述驱动轮的周围安装有履带，所述履带的一侧设置有传动轮，所述传动轮的上方设置有无线接收器，所述无线接收器的一侧设置有远程控制器，所述远程控制器的一侧固定有信号传输器，所述信号传输器的一侧固定有方向轮，所述方向轮的一侧设置有变速箱，所述远程控制器的一侧设置有辣椒存储箱，所述辣椒存储箱的上方固定有摄像头，所述摄像头的一侧设置有液压缸，所述液压缸的上方固定有大支臂，所述大支臂的上方固定有连接器，所述连接器的上方固定有液压杆，所述液压杆的一侧设置有伸缩压杆，所述伸缩压杆的一侧设置有检索器，所述检索器的一侧固定有机械手，所述机械手的上方设置有热成像器。
[0004]该专利存在以下问题：
[0005]1.需要远程控制才能实现辣椒的采摘，很容易由于信号不好导致无法实现远程控制；
[0006]2.由于辣椒的温度较低，甚至与周围环境的温度相同，将导致热成像器的捕捉效果不理想。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本技术提供了一种面向山地的机器人辣椒采集系统，具体方案如下：
[0008]一种面向山地的机器人辣椒采集系统，包括小车、激光雷达、视觉传感器、采集机构、单片机，所示单片机设置于小车内，且与小车的行走电机和太阳能蓄电池电连接，所示激光雷达、视觉传感器、采集机构设置于小车上，且分别与单片机电连接，小车上还设置有太阳能板和辣椒收集箱，所述太阳能板与所述太阳能蓄电池电连接。
[0009]进一步地，所述采集机构包括水平旋转电机、第一电动推杆、下臂杆、竖向旋转电机、上臂杆、第二电动推杆、外筒、杆体、连杆、抓杆，所述水平旋转电机设置于所述小车上，所述第一电动推杆和所述下臂杆设置于所述水平旋转电机上，且与所述水平旋转电机轴活动连接，所述第一电动推杆的端部与所述下臂杆活动连接，所述竖向旋转电机设置于所述下臂杆一端，且其转轴与所述上臂杆连接，所述上臂杆能跟随所述竖向旋转电机的转轴转动，所述上臂杆的另一端设置有第二电动推杆，所述第二电动推杆上设置有外筒，所述杆体设置于所述外筒内，所述外筒与所述抓杆轴活动连接，所述杆体通过所述连杆与所述抓杆活动连接，所述水平旋转电机、竖向旋转电机、第一电动推杆、第二电动推杆分别与所述单
片机电连接。
[0010]进一步地，所述抓杆的内部设置有橡胶凸起，所述橡胶凸起用于夹住辣椒。
[0011]进一步地，所述单片机为树莓派单片机。
[0012]进一步地，所述视觉传感器具有颜色区分功能。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]1.通过设置激光雷达，能够构建3D
‑
SLAM地图，实现自主导航，且不受周围移动信号强弱的影响。
[0015]2.通过设置视觉传感器，且视觉传感器具备区分颜色的功能，是的抓杆能够精确地抓住成熟辣椒，解决由于辣椒的温度与周围温度相同，热成像器难以根据辣椒的热量捕捉辣椒的问题。
[0016]3.通过设置太阳能板，能够将太阳能转化为电能，既能节约能源，又能保证小车在野外充电的方便。
[0017]4.通过设置橡胶凸起，能够避免抓杆硬度过大，将辣椒挤坏。
附图说明
[0018]图1为一种面向山地的机器人辣椒采集系统进行辣椒采摘时的整体结构示意图；
[0019]图2为一种面向山地的机器人辣椒采集系统采摘辣椒后的整体结构示意图；
[0020]图3为图1中A处的局部放大示意图；
[0021]图4为图2中B处的局部放大示意图；
[0022]图5为该系统的电器连接示意图；
[0023]图中：10、小车；11、太阳能板；12、辣椒收集箱；20、激光雷达；21、视觉传感器；30、采集机构；31、水平旋转电机；32、第一电动推杆；33、下臂杆；34、竖向旋转电机；35、上臂杆；36、第二电动推杆；37、外筒；38、杆体；39、连杆；391、抓杆；392、橡胶凸起。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]如图1、图2、图3、图5所示，一种面向山地的机器人辣椒采集系统，包括小车10、激光雷达20、视觉传感器21、采集机构30、单片机，所示单片机设置于小车10内，且与小车10的行走电机和太阳能蓄电池电连接，所示激光雷达20、视觉传感器21、采集机构30设置于小车上，且分别与单片机电连接，小车10上还设置有太阳能板11和辣椒收集箱12，太阳能板11与太阳能蓄电池电连接。
[0026]如图1、图2、图3、图5所示，采集机构30包括水平旋转电机31、第一电动推杆32、下臂杆33、竖向旋转电机34、上臂杆35、第二电动推杆36、外筒37、杆体38、连杆39、抓杆391，水平旋转电机31设置于小车10上，第一电动推杆32和下臂杆33设置于水平旋转电机31上，且与水平旋转电机31轴活动连接，第一电动推杆32的端部与下臂杆33活动连接，竖向旋转电机34设置于下臂杆33一端，且其转轴与上臂杆35连接，上臂杆35能跟随竖向旋转电机34的转轴转动，上臂杆35的另一端设置有第二电动推杆36，第二电动推杆36上设置有外筒37，杆
体38设置于外筒37内，外筒37与抓杆391轴活动连接，杆体38通过连杆39与抓杆391活动连接，水平旋转电机31、竖向旋转电机34、第一电动推杆32、第二电动推杆36分别与单片机电连接。
[0027]如图4所示，抓杆391的内部设置有橡胶凸起392，橡胶凸起392用于夹住辣椒。
[0028]上述中，该单片机为树莓派单片机，视觉传感器21具有颜色区分功能。
[0029]本技术的工作原理为，
[0030]通过激光雷达扫描周围地形，构建3D
‑
SLAM地图，并上传至单片机，通过视觉传感器区分辣椒的颜色，获得成熟辣椒的具体位置，并上传至单片机，单片机根据3D
‑
SLAM地图驱动小车的行走电机，将小车移动到距离辣椒较近位置，单片机控制水平旋转电机、竖向旋转电机转动、第一电动推杆将抓杆移动到成熟辣椒位置处，控制第二电动推杆工作，杆体收缩，实现抓杆抓住辣椒，此时辣椒位于橡胶凸起之间，视觉传感器将辣椒以采摘的视觉信息上传至单片机，单片机随后控制水平旋转电机、竖向旋转电机转动、第一电动推杆将辣椒移动到辣椒收集箱上方，单片机控制第二电动推杆实现杆体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向山地的机器人辣椒采集系统，其特征在于：包括小车(10)、激光雷达(20)、视觉传感器(21)、采集机构(30)、单片机，所示单片机设置于小车(10)内，且与小车(10)的行走电机和太阳能蓄电池电连接，所示激光雷达(20)、视觉传感器(21)、采集机构(30)设置于小车上，且分别与单片机电连接，小车(10)上还设置有太阳能板(11)和辣椒收集箱(12)，所述太阳能板(11)与所述太阳能蓄电池电连接。2.根据权利要求1所述一种面向山地的机器人辣椒采集系统，其特征在于：所述采集机构(30)包括水平旋转电机(31)、第一电动推杆(32)、下臂杆(33)、竖向旋转电机(34)、上臂杆(35)、第二电动推杆(36)、外筒(37)、杆体(38)、连杆(39)、抓杆(391)，所述水平旋转电机(31)设置于所述小车(10)上，所述第一电动推杆(32)和所述下臂杆(33)设置于所述水平旋转电机(31)上，且与所述水平旋转电机(31)轴活动连接，所述第一电动推杆(32)的端部与所述下臂杆(33...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，刘宇刚，郑小倩，徐威，李松林，
申请(专利权)人：贵州师范大学，
类型：新型
国别省市：