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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高枝水果采摘设备,特别是涉及一种用于水果采摘的系留无人机及采收方法。
技术介绍
1、中国作为全球果业大国,水果种植面积和产量近年来一直稳居世界第一。机械化生产水平低下、人工成本高是限制中国水果产业发展的主要原因,而采收是目前水果机械化生产程度最低的环节。对于未按照现代化果园标准修剪的老旧果园和未经矮化密植品种改良的老旧品种而言,高枝水果的机械化采摘更是生产中亟待解决的问题。
2、拿老旧的板栗园或柿子树为例,老龄的板栗树或柿子树动辄十数米高,目前采摘大多靠工人在地面使用长杆等简略工具打落或夹取果实,或依靠工人攀爬至树上采摘,存在采摘难度大、效率低、安全隐患多等问题。
3、国内现有公开的果实采摘技术方案大多基于地面行走平台设计,主要作业目标是低矮果树,并不适用于高空或山区的采摘环境。国外以色列tevel公司开发了一款系留无人机的采摘平台,实现了标准化果园的苹果采摘。但是该方案中的无人机并未配备果箱25,单次采摘后需要往返平台进行卸果动作,作业效率低。而使用航模电池对采收无人机进行供电,不仅会增加无人机负重,同时由于电池容量的问题,进而会限制无人机的工作续航时间,降低作业效率。因此研究开发一种高枝水果采收系留无人机对于老旧存量果园的高龄未修剪果树的机械化采摘具有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对以上问题和要求,提供一种用于水果采摘的系留无人机及方法。
2、为解决以上技术问题,本专利技术采用以下技术方案:
...【技术保护点】
1.一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,包括:无人机机身、螺旋桨、果实识别定位系统、连接固定装置、采摘装置、收集装置和重心调节装置;
2.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述的采摘装置中的双轴步进电机(19)通过电机固定件(18)与上底板(1)连接,双轴步进电机(19)用于在接收到采摘信号后,通过齿轮(21)和齿条(22)啮合传动控制并联碳纤维杆进程,并联碳纤维杆一端连接机械爪(3),另一端由并联碳纤维杆固定件(13)将两杆固连,向前伸展时抓取果实进行采摘,向后收回时将果实放置果箱(25)的落果口处。
3.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述采摘装置中的机械爪(3)包括第一舵机(30)、第二舵机(37)、法兰(31)、驱动杆(33)、驱动板下板(39)、驱动板上板(41)、驱动板连接件(40)、连杆(38)、指座(34)、驱动盘(36)和柔性指(35);第一舵机(30)通过舵机连接件与并联碳纤维杆连接,接收到采摘信号后第二舵机(37)通过连杆传动控制柔性指(35)张开闭合,随后第一舵机(30
4.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述果箱(25)包括箱体、压力传感器和工作指示灯,所述传送带(27)下方以及果箱底板下方均设置有薄膜型的压力传感器,所述传送带(27)上设有软体隔板结构,用于将果实分隔开;传送带(27)用于在下方的压力传感器检测到果实重量达到单层隔板满载目标值后,向后传送一格距离,当传送带(27)下方的压力传感器达到预先设定的满载目标压力值后,工作指示灯亮起无人机返航;步进电机(19)用于在果箱(25)底部的压力传感器检测到触地压力信号后,控制传送带(27)将果实逐个传出果箱(25),进行自动卸果。
5.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述分电板(24)与系留电源连接,用于为其他模块供电。
6.一种利用权利要求1-5中任一所述的无人机进行水果采收的方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,包括:无人机机身、螺旋桨、果实识别定位系统、连接固定装置、采摘装置、收集装置和重心调节装置;
2.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述的采摘装置中的双轴步进电机(19)通过电机固定件(18)与上底板(1)连接,双轴步进电机(19)用于在接收到采摘信号后,通过齿轮(21)和齿条(22)啮合传动控制并联碳纤维杆进程,并联碳纤维杆一端连接机械爪(3),另一端由并联碳纤维杆固定件(13)将两杆固连,向前伸展时抓取果实进行采摘,向后收回时将果实放置果箱(25)的落果口处。
3.根据权利要求1所述的一种用于水果采摘的系留无人机,其特征在于,所述采摘装置中的机械爪(3)包括第一舵机(30)、第二舵机(37)、法兰(31)、驱动杆(33)、驱动板下板(39)、驱动板上板(41)、驱动板连接件(40)、连杆(38)、指座(34)、驱动盘(36)和柔性指(35);第一舵机(30)通过舵机连接件与并联碳纤维杆连接,接收到采摘信号后第二舵机...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄小毛,张祎凡,马宜君,张浩扬,徐世兴,张维,邱天,王昊天,唐颖蓉,宗望远,
申请(专利权)人:华中农业大学,
类型:发明
国别省市:
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