【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采摘机器人，尤其涉及便携式智能避障攀爬机器人。
技术介绍
1、采摘是农业生产链条中最耗时耗力的环节，未来社会对采摘机器人的需求量非常大。相较于早已大规模应用的工业机器人而言，农业采摘机器人的开发要晚很多，而且因为应用场景复杂多变，国内外采摘机器人大多还处于研究和试验阶段，真正能投入生产使用的成熟装备还很少，离实用化和商品化还有较远距离。上世纪80年代，计算机技术迅速发展促进了采摘机器人在图像处理技术以及人工智能技术方面的迅速发展，不少国家成功地研制出了多种采摘机器人样机。我国对采摘机器人的研究相对发达国家较晚，从上世纪90年代中期才开始进行农业机器人研究。
2、很多有食用价值的果实都长在高大乔木上，比如松塔、橄榄、椰子等，目前基本还靠人工攀爬采摘收获。例如松塔采摘，工人需要攀爬到树上或者乘坐氢气球飘到树顶进行采摘，经常发生采摘人不慎跌落或氢气球飘走的安全事故。此外，传统采摘方式还费时费力，如乘坐氢气球采摘时不仅需要采摘工人，还需要有地面控制气球的人员，操作很不方便。每年因为高空采摘造成的安全事故比比皆是，造成重大的人生和财产损失；此外，大型机械设备不仅难以进入各类林地环境，而且还会对自然生态环境造成严重破坏。
3、目前各类采摘机器人主要都用于果园近地或低空采摘，而对于高空采摘还没有很好的解决方案。国内有些企业通过对农用机车加以改造，尝试半机械化的方式对松树等高大乔木果实进行采摘，基本还是使用震荡法或起重臂托举的方式来实现。由于这些中大型车辆不宜驶入山地丘陵或茂密树林，使用范围受到了很多限制；
4、国内外也有一些爬树机器人的专利技术创造，如专利号为cn208657380u的技术专利中的机器人，其可以沿着高大乔木向上攀爬采摘椰子等果实，但是此专利仅适用于树干没有枝杈的棕榈科植物，对于树杈往往无法避让，操作复杂，移动缓慢，而且无法适应不规则树木的复杂情况。本申请人较早申请的申请号为202223526915.5的技术，研发了有一对弧形抱臂的采摘机器人，可以通过水平转动机器人机身避过枝杈，但是碰到同时有多个枝杈的情况，机器人就无法通过。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种便携式智能避障攀爬机器人，其结构轻巧、便于携带，而且操作简单易用、攀爬灵活，可以攀爬各种复杂树木，避开多个树枝，快速到达准确位置实施采摘，有效避免人工爬树的危险，也不会损伤树木。
2、本专利技术提供一种便携式智能避障攀爬机器人，包括主机架，所述主机架底盘搭载四个带高性能编码减速电机的全向麦克纳姆轮，能够全向自由移动；主机架两侧前后各安装两对压力传感器和微型舵机，并分别强力连接前、后两对抱臂；微型舵机可根据抱臂承压情况自动控制抱臂松紧度，自适应树干的粗细，保证在机器人攀爬过程中能始终抱紧树干；前后抱臂可伸缩，末端分别安装小滚轮，能够跟随主机架同向移动，通过前后抱臂伸缩移动自动避开树枝分叉；主机架顶部安装机械臂底座，机械臂底座采用智能总线舵机，支持电压、位置反馈；机械臂底座上搭载一个可伸缩的视觉机械臂，视觉机械臂末端搭载第一摄像头和夹持器。
3、进一步地，所述主机架前端设置有第二摄像头，用于探测环境信息，以便机器人规划可行的攀爬路径，自动控制麦克纳姆轮和抱臂的动作。
4、进一步地，所述视觉机械臂配有多个关节，机械臂通过关节的活动伸展收缩。
5、进一步地，所述摄像头能够自动环视180度。
6、进一步地，所述可伸缩视觉机械臂在机器人攀爬过程中处于收缩状态，当到达采摘位置时机械臂伸展开来伸向果实，用夹持器进行采摘。
7、进一步地，所述机器人通过第一摄像头实时通讯传送采摘位置图像，接收操作者的指令，控制机械臂和夹持器的采摘动作。
8、进一步地，所述实时通讯方式包括蓝牙或者wifi。
9、进一步地，主机架上搭载电源系统，为机器人提供充沛电能和续航能力。
10、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
11、(1)能够攀爬不同直径的树干，避开各种复杂情况的树枝分叉；
12、(2)体型轻巧，易于携带，工人能够放在背包里翻山越岭，在各种林地环境使用；
13、(3)能够通过摄像头分辨果实，并实时传送采摘视频；
14、(4)操作简单方便，有较高稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，包括：主机架，所述主机架底盘搭载四个带电机的全向轮，用于驱动机器人全向自由移动；主机架两侧前后各安装两对微型舵机，并分别强力连接前抱臂和后抱臂；所述微型舵机根据抱臂承压自动控制抱臂松紧度，自适应树干的粗细，保证在机器人攀爬过程中能始终抱紧树干；前后抱臂可伸缩，末端分别安装小滚轮，能够跟随主机架同向移动，通过前后抱臂伸缩移动自动避开树枝分叉；主机架顶部安装机械臂底座，机械臂底座采用智能总线舵机，支持电压、位置反馈；机械臂底座上搭载一个可伸缩的视觉机械臂，视觉机械臂末端搭载第一摄像头和夹持器。
2.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述主机架前端设置有第二摄像头，用于机器人探测环境信息，规划可行的攀爬路径，自动控制全向轮和抱臂的动作。
3.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述视觉机械臂配有多个关节，机械臂通过关节的活动伸展收缩。
4.根据权利要求3所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述视觉机械臂在机器人攀爬过程中处于收缩状态，当到达采摘位置时机
5.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述第一摄像头、第二摄像头能够自动环视180度。
6.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述机器人通过实时通讯方式传送第一摄像头图像，并接收操作者的指令，控制机械臂和夹持器的采摘动作。
7.根据权利要求6所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述实时通讯方式为蓝牙或者WiFi。
8.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，主机架上搭载电源系统，为机器人提供充沛电能和续航能力。
...【技术特征摘要】
1.一种便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，包括：主机架，所述主机架底盘搭载四个带电机的全向轮，用于驱动机器人全向自由移动；主机架两侧前后各安装两对微型舵机，并分别强力连接前抱臂和后抱臂；所述微型舵机根据抱臂承压自动控制抱臂松紧度，自适应树干的粗细，保证在机器人攀爬过程中能始终抱紧树干；前后抱臂可伸缩，末端分别安装小滚轮，能够跟随主机架同向移动，通过前后抱臂伸缩移动自动避开树枝分叉；主机架顶部安装机械臂底座，机械臂底座采用智能总线舵机，支持电压、位置反馈；机械臂底座上搭载一个可伸缩的视觉机械臂，视觉机械臂末端搭载第一摄像头和夹持器。
2.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，其特征在于，所述主机架前端设置有第二摄像头，用于机器人探测环境信息，规划可行的攀爬路径，自动控制全向轮和抱臂的动作。
3.根据权利要求1所述的便携式智能避障攀爬机器人，...
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