一种单刀多目标拢切式红花采收末端执行器、采收装置及采收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种单刀多目标拢切式红花采收末端执行器、采收装置及采收方法。采收装置包括单刀多目标拢切式红花采收末端执行器、多关节机械臂与气流外循环系统；在已对空间内红花果球识别定位的情况下，基于果球相对位置与距离进行果球分区，依据分区结果多关节机械臂调节末端执行器与果球相对位置，实现同步采摘多个果球，提高采收效率；单刀多目标拢切式红花采收末端执行器包括外壳、拢切模块、辅助拢切模块与气流内循环系统，拢切模块采用刀具精细分区设计，对花丝进行推拢

【技术实现步骤摘要】
一种单刀多目标拢切式红花采收末端执行器、采收装置及采收方法


[0001]本专利技术属于农业机械领域，具体涉及一种单刀多目标拢切式红花采收末端执行器、采收装置及采收方法。

技术介绍

[0002]红花是我国特色的经济作物，具有重要的药用价值和经济价值，需求量不断增大。随着人力成本的逐年上升，花丝采收问题已成为制约红花产业化的发展瓶颈。采收机器人能够有效采收农业收获的工作效率，但由于红花属于顶生密集型作物，单个末端执行器采收效率较慢，而多末端执行器并行方式因红花体积小、距离近，机械臂姿态调节步骤较多，严重影响了采收效率；且现有的末端执行器多数只针对红花采收的“对花喂入
‑
花丝分离
‑
花丝输送”中的一个环节进行集中优化，而忽略了其他环节对花丝采收的影响，造成花丝采收对花慢、花丝采净率低、收集效果差。
[0003]目前有一种矮式红花仿形采收机及采收方法（专利号ZL202111147750.8）提出了同步采摘多个红花果球的多目标末端执行器，但末端执行器的布置基于红花果球分布，运动路径单一，无法实现每个进花口的均采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于采收红花的单刀多目标拢切式红花采收末端执行器（1），可安装于移动平台（4）进行田间作业，红花包括果球（5）、和花丝（6），其特征在于，所述单刀多目标拢切式红花采收末端执行器（1）包括末端执行器外壳（1
‑
1）、拢切模块（1
‑
2）、辅助拢切模块（1
‑
3）、辅助喂入模块（1
‑
4）和机械臂连接架（1
‑
5）；所述末端执行器外壳（1
‑
1）包括壳体（1
‑1‑
1）、刀轴支撑套（1
‑1‑
2）、电机固定板（1
‑1‑
3）；刀轴支撑套（1
‑1‑
2）焊接于安装壳体（1
‑1‑
1）圆心处，电机固定板（1
‑1‑
3）固接于刀轴支撑套（1
‑1‑
2）顶端，机械臂连接套（1
‑1‑
4）螺栓连接于安装壳体（1
‑1‑
1）外侧；所述安装壳体（1
‑1‑
1）上下端面均布三个安装孔（1
‑1‑
4）；所述拢切模块（1
‑
2）包括拢切刀（1
‑2‑
1）、延长传动轴（1
‑2‑
2）、割刀电机（1
‑2‑
3）；所述割刀电机（1
‑2‑
3）通过螺钉与电机固定板（1
‑1‑
3）固接；延长传动轴（1
‑2‑
2）通过轴承安装于刀轴支撑套（1
‑1‑
2）内，推切割刀（1
‑2‑
1）安装于延长传动轴（1
‑2‑
2）末端；所述辅助拢切模块（1
‑
3）共有三组，均包括花丝拢集筒（1
‑3‑
1）、辅助定刀（1
‑3‑
2）；所述花丝拢集筒（1
‑3‑
1）固接于安装壳体（1
‑1‑
1）内，与安装孔（1
‑1‑
4）对应，辅助定刀（1
‑3‑
2）固接于花丝拢集筒（1
‑3‑
1）内壁，其一端与花丝拢集筒（1
‑3‑
1）及刀轴支撑套（1
‑1‑
2）圆心连线共线；所述气流内循环系统（1
‑
4）共有三组，均包括锥形对花罩（1
‑4‑
1）、正压气流内循环壳体（1
‑4‑
2）、正压气流连接管（1
‑4‑
3）、负压气流内循环弯管（1
‑4‑
4）；所述锥形对花罩（1
‑4‑
1）安装于安装壳体（1
‑1‑
1）下端面，其上端孔与三个安装孔（1
‑1‑
4）对应；锥形对花罩（1
‑4‑
1）侧壁设有向上倾斜的气吹孔（1
‑4‑1‑
1），上下端设有安装卡槽（1
‑4‑1‑
2）；负压气流内循环弯管（1
‑4‑
4）下端与花丝拢集筒（1
‑3‑
1）螺纹连接；所述正压气流输送环（1
‑4‑
2）包括输送A环（1
‑4‑2‑
1）、输送B环（1
‑4‑2‑
2）及安装于输送B环（1
‑4‑2‑
2）上的正压气流进气接口（1
‑4‑2‑
3）；输送A环（1
‑4‑2‑
1）、输送B环（1
‑4‑2‑
2）通过与安装卡槽（1
‑4‑1‑
2）定位连接后胶合，在锥形对花罩（1
‑4‑
1）外侧形成封闭空间；正压气流进气接口（1
‑4‑2‑
3）与正压气流连接管（1
‑4‑
3）相连接；所述机械臂连接架（1
‑
5）下端与安装壳体（1
‑1‑
1）连接，上端与三个连接管（1
‑3‑
3）外侧固接。2.根据权利要求1所述的一种用于采收红花的单刀多目标拢切式红花采收末端执行器（1），其特征在于，所述刀轴支撑套（1
‑1‑
2）与花丝拢集筒（1
‑3‑
1）圆心距为切割轴距L1，其范围为45~50mm，与相邻果球（5）的平均距离相等；所述三个锥形对花罩（1
‑4‑
1）呈正三角形排列，相邻两个锥形对花罩（1
‑4‑
1）的圆心距为L4；锥形对花罩（1
‑4‑
1）上端孔直径为L2，其范围为18~20mm，为果球直径X2的0.9倍；锥形对花罩（1
‑4‑
1）下端孔径为L3，其范围为30~35mm；相邻对花罩圆心距L4、对花罩下端孔径L3、切割轴距L1与相邻果球平均距离X
n
、果球直径X2的关系为：的关系为：的关系为：。
3.根据权利要求3所述的一种用于采收红花的单刀多目标拢切式红花采收末端执行器（1），其特征在于，所述气吹孔（1
‑4‑1‑
1）在锥形对花罩（1
‑4‑
1）侧壁上分为等间距分布的上下两排，每排气吹孔（1
‑4‑1‑
1）数量8
‑
10个；每个气吹孔（1
‑4‑1‑
1）向上倾斜角度α的范围为30~45
°
，可使气吹气流向上方运动使花丝向中心聚拢。4.根据权利要求3所述的一种用于采收红花的单刀多目标拢切式红花采收末端执行器（1），其特征在于，所述拢切刀（1
‑2‑
1）的外轮廓线为abcd连线，外轮廓线由a
‑
b曲线、b
‑
c曲线、c
‑
d曲线与d
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振国，赵敏义，邢振宇，杨双平，郭全峰，曾超，史瑞猛，郭俊先，王帅，叶柳春，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：