一种智能高架草莓采摘机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能高架草莓采摘机器人，涉及采摘设备技术领域。本发明专利技术包括底盘，所述底盘包括底盘支架、四个麦克纳姆轮和若干直流电机，所述底盘支架上安装设有若干锂电池组，所述麦克纳姆轮上连接设有减速器，所述底盘支架上设有两组滑轨，每组所述滑轨上均设有滑块，所述滑块上连接设有照明灯和双目相机，所述滑轨上连接设有草莓盒安装架，所述草莓盒安装架上安装设有草莓盒组件，所述底盘上连接设有若干螺杆，所述螺杆上活动套接设有机械手组件。本发明专利技术具有成熟草莓的识别、自主定位导航和路径规划、控制机械臂进行草莓采摘与存储、半自动装卸草莓的功能，解决高架草莓种植基地人工劳动力雇佣成本高采摘效率低的问题。基地人工劳动力雇佣成本高采摘效率低的问题。基地人工劳动力雇佣成本高采摘效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能高架草莓采摘机器人


[0001]本专利技术涉及采摘设备
，具体是指一种智能高架草莓采摘机器人。

技术介绍

[0002]草莓，蔷薇科草莓属植物，多年生草木，高10
‑
40厘米，茎低于叶或近相等，果实成椎体结构，聚合果大，宿存萼片直立，紧贴于果实，瘦果尖卵形，光滑，花期4
‑
5月，果期6
‑
7月，原产南美，中国各地及欧洲等地广为栽培，草莓营养价值高，含有多种维生素营养物质，且有保健功效。
[0003]目前，高架草莓采摘机器人是用于代替人工采摘草莓，进而降低采摘成本、提高采摘效率，我国已有的高架草莓采摘机器人还都不完善，采摘机械臂大多采用工业机械臂，大多数的自由度在竖直平面内的设计，这种设计在高架草莓采摘的过程中不够灵活而且容易受到空间的限制，现有的移动机构也不够灵活，大多只能沿高架之间的一个方向运动，而对于草莓采摘后的草莓，没有专门的临时存储装置进行储存，因此，亟需一种智能高架草莓采摘机器人来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种智能高架草莓采摘机器人，具有成熟草莓的识别、自主定位导航和路径规划、控制机械臂进行草莓采摘与存储、半自动装卸草莓的功能，解决高架草莓种植基地人工劳动力雇佣成本高采摘效率低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种智能高架草莓采摘机器人，包括底盘，所述底盘包括底盘支架、四个麦克纳姆轮和若干直流电机，四个所述麦克纳姆轮分别安装在所述底盘支架的四个角，若干所述直流电机安装在所述底盘支架上，所述底盘支架上安装设有若干锂电池组，所述锂电池组与所述直流电机电性连接，所述麦克纳姆轮上连接设有减速器，所述底盘支架上对称连接设有两组滑轨，每组所述滑轨上均滑动连接设有滑块，所述滑块上连接设有照明灯和双目相机，所述滑轨上连接设有草莓盒安装架，所述草莓盒安装架上安装设有草莓盒组件，所述草莓盒组件包括连接架、旋转式开关机构、若干草莓盒，所述连接架安装在所述草莓盒安装架上，所述连接架上安装设有旋转式开关机构，所述旋转式开关机构包括旋转轴、正三角形一和正三角形二，所述旋转轴安装在所述连接架上，所述旋转轴两端分别安装设有所述正三角形一和所述正三角形二，所述正三角形一和所述正三角形二与所述草莓盒配合使用，所述连接架上设有若干带轮，所述带轮上安装设有皮带，所述皮带将所述草莓盒包围，所述底盘上连接设有若干螺杆，所述螺杆上端通过连接块连接在所述草莓盒组件上，所述螺杆上靠近底盘的一端连接设有动力滑轨，所述螺杆上活动套接设有机械手组件，所述机械手组件包括基座、上臂、前臂和末端执行机械手，所述基座与安装在所述螺杆上，所述上臂一端安装在所述基座上，所述上臂另一端与所述前臂活动连接，所述末端执行机械手与所述前臂活动连接。
[0006]作为改进，所述底盘前后各设有两个所述麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮的轮毂方
向呈对称形式组装。
[0007]作为改进，所述底盘上安装设有微控制器，所述底盘支架四周均安装设有超声波传感器。
[0008]作为改进，所述机械手组件设置成两个，所述机械手组件为水平面三个旋转自由度，竖直方向为一个平动自由度。
[0009]作为改进，所述基座与所述上臂之间由旋转副连接，所述上臂与所述前臂之间由旋转副连接，所述前臂与所述末端执行机械手通过旋转副连接。
[0010]作为改进，所述末端执行机械手上安装设有视觉传感器。
[0011]作为改进，所述正三角形一和所述正三角形二俯视方向大小相同、内切圆同心且相互错开60
°
。
[0012]采用以上结构后，本专利技术具有如下优点：
[0013]一、本专利技术结构新颖，设计合理，本专利技术所采用的草莓储存装置为多层堆叠盘设计，极大的降低草莓在存储过程中发生挤碰坏的风险，而且采用易于装卸的堆叠盘设计便于草莓采摘后的草莓装卸与包装运输，极大的给草莓的采收工作带来便利，同时不会减少机器人草莓储存的空间利用率；
[0014]二、本专利技术采用在机器人两侧各设有机械臂对高架间过道两侧的草莓同时进行采摘，不仅缩短了采摘过程中的路线总长度而且提高了草莓采摘速度，同时达到减低能耗的效果；
[0015]三、本专利技术所采用的机械臂为四自由度机械臂，相较于其他采摘机器人类工业机器人多个旋转自由度在竖直平面内的设计，本设计三个旋转自由度在水平面内，竖直方向一个平动自由度，使得机械臂更利于在高架草莓环境空间中的运动作业；
[0016]四、本专利技术的移动机构设计为全向移动机构，运用四个麦克纳姆轮实现机器人的全方位移动，而且设计为机器人双向导航，机器人在高架间采摘草莓时在不掉头的情况下可以双向移动作业，从而进一步提高采摘机器人的灵活性；
[0017]五、本专利技术中控制草莓盘依次下降的开关设计为驱动简单的旋转式开关，从而极大的降低了维护成本，草莓的下降设计为利用类似滚珠丝杠的螺旋轨道的缓冲设计，令草莓盘无动力自由下降，由红外开关控制草莓盘的停止位置，从而省去电机驱动升降并降低了能耗。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人的结构示意图。
[0019]图2是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中底盘的结构示意图。
[0020]图3是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中底盘的俯视图。
[0021]图4是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中草莓盒组件的结构示意图。
[0022]图5是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中草莓盒组件的主视图。
[0023]图6是图5中A部分放大结构示意图。
[0024]图7是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中草莓盒组件的仰视图。
[0025]图8是本专利技术一种智能高架草莓采摘机器人中机械手组件的结构示意图。
[0026]如图所示：1、底盘；2、底盘支架；3、麦克纳姆轮；4、直流电机；5、锂电池组；6、减速
器；7、滑轨；8、滑块；9、照明灯；10、双目相机；11、草莓盒安装架；12、草莓盒组件；13、连接架；14、旋转式开关机构；15、草莓盒；16、旋转轴；17、正三角形一；18、正三角形二；19、带轮；20、皮带；21、螺杆；22、连接块；23、动力滑轨；24、机械手组件；25、基座；26、上臂；27、前臂；28、末端执行机械手；29、微控制器；30、超声波传感器；31、视觉传感器。
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能高架草莓采摘机器人，包括底盘(1)，其特征在于：所述底盘(1)包括底盘支架(2)、四个麦克纳姆轮(3)和若干直流电机(4)，四个所述麦克纳姆轮(3)分别安装在所述底盘支架(2)的四个角，若干所述直流电机(4)安装在所述底盘支架(2)上，所述底盘支架(2)上安装设有若干锂电池组(5)，所述锂电池组(5)与所述直流电机(4)电性连接，所述麦克纳姆轮(3)上连接设有减速器(6)，所述底盘支架(2)上对称连接设有两组滑轨(7)，每组所述滑轨(7)上均滑动连接设有滑块(8)，所述滑块(8)上连接设有照明灯(9)和双目相机(10)，所述滑轨(7)上连接设有草莓盒安装架(11)，所述草莓盒安装架(11)上安装设有草莓盒组件(12)，所述草莓盒组件(12)包括连接架(13)、旋转式开关机构(14)、若干草莓盒(15)，所述连接架(13)安装在所述草莓盒安装架(11)上，所述连接架(13)上安装设有旋转式开关机构(14)，所述旋转式开关机构(14)包括旋转轴(16)、正三角形一(17)和正三角形二(18)，所述旋转轴(16)安装在所述连接架(13)上，所述旋转轴(16)两端分别安装设有所述正三角形一(17)和所述正三角形二(18)，所述正三角形一(17)和所述正三角形二(18)与所述草莓盒(15)配合使用，所述连接架(13)上设有若干带轮(19)，所述带轮(19)上安装设有皮带(20)，所述皮带(20)将所述草莓盒(15)包围，所述底盘(1)上连接设有若干螺杆(21)，所述螺杆(21)上端通过连接块(22)连接在所述草莓盒组件(12)上，所述螺杆(21)上靠近底盘(1)的一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：于震梁，陈思思，李晨源，贺星硕，王含，刘佳亮，王安诺，刘翔东，
申请(专利权)人：营口理工学院，
类型：发明
国别省市：