一种三自由度葡萄采收机器人及收获方法技术

本发明专利技术提供一种三自由度葡萄采收机器人，涉及农业智能机械领域，包括底盘（10）、行走机构（20）、旋转板（30）、三坐标机构、末端执行机构、视觉组件、导航系统与电控箱，底盘（10）的底面设置行走机构（20），底盘（10）的端面转动设置旋转板（30）且旋转板（30）端面设置三坐标机构，三坐标机构包括Y轴组件、X轴组件与Z轴组件，末端执行机构设置在X轴组件远离Y轴组件的一端，视觉组件位于末端执行机构上侧，导航系统位于底盘的侧面。该采收机器人采用三自由度的直角坐标设计，简化机械结构、避免采收过程中环境干扰、保证采收过程的灵活性与精确性，从而实现快速、高效、低成本的葡萄采收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业智能机械，具体涉及一种三自由度葡萄采收机器人及收获方法。

技术介绍

1、葡萄为葡萄科葡萄属木质藤本植物，其根据用途可分为鲜食品种、酿酒品种与制干品种；其中，酿酒品种与鲜食品种的种植方法、采收质量要求不同，酿酒品种种植面积大且每一串果实之间生长密集，成熟后需要进行快速、高效、低成本的采收。目前的葡萄采收主要以手工采摘与机械采摘为主，手工采摘需要一手托住葡萄串、另一只手进行果梗剪断，从而实现葡萄的完整、精确采摘，但此种采摘方式不仅极大浪费劳动力资源、增加采收成本，还提升采收耗时、降低采收效率，无法实现酿酒葡萄快速、高效、低成本的采收目的；机械采摘主要通过振动葡萄植株、使得葡萄果实脱落，进而完成葡萄的采摘、收集，此方式容易造成葡萄果实的损伤，适用于葡萄干或葡萄果汁的原料采摘，对于需要整串加工的酿酒葡萄无法适用。此外，随着目前农业智能化的发展，现有技术中还存在一些利用机器视觉进行葡萄定位、实现自动采摘的机器人，然而，现有的采摘机器人存在采摘点识别困难、采摘成功率低、采收效率低等问题，且现有的采摘机器人多采用多关节、多自由度机械臂，不仅制造成本高、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三自由度葡萄采收机器人，其特征在于：包括底盘、行走机构、旋转板、三坐标机构、末端执行机构、视觉组件、导航系统与电控箱，底盘的底面设置行走机构且行走机构采用履带式行走组件，底盘的端面转动设置旋转板且旋转板端面设置三坐标机构；三坐标机构包括Y轴组件、X轴组件与Z轴组件且Z轴组件设置在旋转板的端面、Y轴组件设置在Z轴组件上、X轴组件设置在Y轴组件之间；末端执行机构设置在X轴组件远离Y轴组件的一端，视觉组件设置在X轴组件对应末端执行机构的一端端部且位于末端执行机构上侧；导航系统位于底盘的侧面且电控箱设置在底盘端面，电控箱与三坐标机构异位且电控箱分别与行走机构、旋转板的控制装置、三坐标机构...

【技术特征摘要】

1.一种三自由度葡萄采收机器人，其特征在于：包括底盘、行走机构、旋转板、三坐标机构、末端执行机构、视觉组件、导航系统与电控箱，底盘的底面设置行走机构且行走机构采用履带式行走组件，底盘的端面转动设置旋转板且旋转板端面设置三坐标机构；三坐标机构包括y轴组件、x轴组件与z轴组件且z轴组件设置在旋转板的端面、y轴组件设置在z轴组件上、x轴组件设置在y轴组件之间；末端执行机构设置在x轴组件远离y轴组件的一端，视觉组件设置在x轴组件对应末端执行机构的一端端部且位于末端执行机构上侧；导航系统位于底盘的侧面且电控箱设置在底盘端面，电控箱与三坐标机构异位且电控箱分别与行走机构、旋转板的控制装置、三坐标机构、末端执行机构、导航系统、视觉组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度葡萄采收机器人，其特征在于：所述z轴组件包括两组水平导轨、两根水平丝杠、两个水平滑块与两个水平滑座，两组水平导轨平行设置在旋转板端面的两侧且两组水平导轨相互靠近的一侧侧面分别设置一根转动的水平丝杠，水平丝杠外壁分别螺纹套接水平滑块，水平导轨上滑动设置水平滑座且水平滑座与对应的水平滑块固定连接；y轴组件包括连接横杆、两组竖直导轨、两根竖直丝杠、两个竖直滑块与两个竖直滑座，连接横杆底面分别与两个水平滑块、两个水平滑座端面固定连接且连接横杆端面两侧固定设置两根相互平行的竖直导轨，两组竖直导轨相互远离的一侧侧面分别设置一根转动的竖直丝杠且竖直丝杠外壁分别螺纹套接竖直滑块，竖直导轨外壁滑动设置竖直滑座且竖直滑座与对应的竖直滑块固定连接；x轴组件包括定位横板、移动丝杠与联动支架，定位横板的两端分别与对应的竖直滑座内侧侧壁固定连接且定位横板一侧侧面设置一根转动的移动丝杠，联动支架与定位横板垂直且联动支架底面与移动丝杠螺纹连接、与定位横板滑动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种三自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹湘军，姜宏，高博，吴烽云，李晓娟，周馨曌，王超，梁治，程义锋，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：