高架草莓采摘机器人制造技术

本发明专利技术属于农业机械领域，涉及一种高架草莓采摘机器人，其能够实现高架草莓的自动采摘。该高架草莓采摘机器人包括草莓采摘机器人精准采摘执行机构(101)、收纳篮(102)、长孔连接杆(103)、螺纹孔连接杆(104)、底盘连接杆(105)以及履带式底盘(106)；其中，收纳篮(102)与草莓采摘机器人精准采摘执行机构(101)固定连接，长孔连接杆(103)一端固定连接草莓采摘机器人精准采摘执行机构(101)、另一端固定连接螺纹孔连接杆(104)，螺纹孔连接杆(104)的固定连接底盘连接杆(105)，底盘连接杆(105)与其上的履带式底盘(106)固定连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业机械领域，涉及一种高架草莓采摘机器人，其能够实现高架草莓的自动采摘。
技术介绍
近年来，我国草莓栽培面积迅速扩大，北起黑龙江，南至广东，东起山东，西到新疆均有种植。草莓成熟后必须及时采摘，尤其是盛果期(约30天)，草莓日成熟量可达150 200kg · 667m_2，2个劳动力需工作约IOh · cf1才能采摘完。草莓采摘工作的复杂性和劳动强度已成为制约草莓种植业发展的重要因素。温室草莓高架栽培技术克服了垄作栽培或畦作栽培等传统栽培，在人工采摘时，需弯腰或蹲在地上操作，在一定情况下减轻了劳动强度，并且提供草莓栽培空间的利用率、改善草莓的生长环境、以及提高草莓栽培的标准化和自动化作业水平。目前，Kondo-N等人还针对草莓的不同栽培模式(高架栽培模式和传统模式)研制出了相应的采摘机器人。高架栽培模式由于适合机器人作业而得到越来越多的研究和应用。然而，现有技术中适用于高架栽培模式的机器人大都体积较大，结构复杂，成本较高，且操作困难，不适于农业机械化推广。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种高架草莓采摘机器人，其结构简单，操作灵活， 适应性高，能够实现不同规格的高架草莓的采摘作业。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案—种高架草莓米摘机器人，其特征在于所述高架草莓米摘机器人包括草莓米摘机器人精准采摘执行机构101、收纳篮102、长孔连接杆103、螺纹孔连接杆104、底盘连接杆 105以及履带式底盘106 ;其中，收纳篮102与草莓采摘机器人精准采摘执行机构101固定连接，长孔连接杆103 —端固定连接草莓采摘机器人精准采摘执行机构101、另一端固定连接螺纹孔连接杆104，螺纹孔连接杆104的固定连接底盘连接杆105，底盘连接杆105与其上的履带式底盘106固定连接。所述长孔连接杆103开有长孔108，螺纹孔连接杆104上开有螺纹孔109，螺栓107 穿过长孔连接杆103上的长孔108以及螺纹孔连接杆104上的螺纹孔109固定连接长孔连接杆103及螺纹孔连接杆104。所述草莓采摘机器人精准采摘执行机构101包括混合坐标式运动装置、与所述混合坐标式运动装置相连接的机械爪装置以及固定所述混合坐标式运动装置的支撑连接装置。所述混合坐标式运动装置包括水平运动单元、竖直运动单元、旋转运动单元、俯仰调节单元以及纵深运动单元，其中所述水平运动单元包括水平运动单元电机I、水平运动单元导轨-丝杠模组2、水平运动单元滑块3以及水平运动单元第一传感器固定板4a、水平运动单元第二传感器固定板4b，其中，水平运动单元电机I通过连轴器与水平运动单元导轨-丝杠模组2的一端连接，水平运动单元滑块3可滑动地连接在水平运动单元导轨-丝杠模组2上，水平运动单元第一传感器固定板4a、水平运动单元第二传感器固定板4b固定连接在水平运动单元导轨-丝杠模组2的一侧的两端；所述竖直运动单元包括竖直运动单元电机5、竖直运动单元导轨-丝杠模组6、竖直运动单元滑块7以及竖直运动单元第一传感器固定板8a、竖直运动单元第二传感器固定板8b，其中，竖直运动单元电机5通过连轴器与竖直运动单元导轨-丝杠模组6的一端连接，竖直运动单元滑块7可滑动地连接在竖直运动单元导轨-丝杠模组6上，竖直运动单元第一传感器固定板8a、竖直运动单元第二传感器固定板Sb连接在竖直运动单元导轨-丝杠模组6的一侧的两端；所述旋转运动单元包括旋转运动单元电机9、框架法兰10，其中，旋转运动单元电机9的机身与框架法兰10的一侧固定连接，旋转运动单元电机9的电机轴与框架法兰10 另一侧的圆孔保持同轴；所述俯仰调节单元包括传动连接轴11、一侧开有弧形长孔15的俯仰支撑架12、固定销钉13以及活动销钉14，其中，固定销钉13穿过俯仰支撑架12的下部固定连接传动连接轴11与俯仰支撑架12，活动销钉14通过弧形长孔15连接传动连接轴11与俯仰支撑架 12 ；所述纵深运动单元包括纵深运动单元电机16、纵深运动单元导轨-丝杠模组17、 纵深运动单元滑块18以及纵深运动单元传感器固定板19，其中，纵深运动单元电机16与纵深运动单元导轨-丝杠模组17连接，纵深运动单元滑块18可滑动地连接在纵深运动单元导轨-丝杠模组17上，纵深运动单元导轨-丝杠模组17的一侧连接有纵深运动单元传感器固定板19 ；所述水平运动单元滑块3和竖直运动单元滑块7固定连接，旋转运动单元通过其上的框架法兰10与竖直运动单元导轨-丝杠模组6的下端固定连接，俯仰调节单元的传动连接轴11穿过框架法兰10上的圆孔与旋转运动单元电机9的电机轴连接，纵深运动单元滑块18与俯仰支撑架12的底部固定连接，且通过调节活动销钉14在弧形长孔15中的位置可间接调节纵深运动单元的倾斜角度。所述机械爪装置包括平行气爪20、第一气爪滑块21、第二气爪滑块22、第一机械指23、第二机械指24、刀片25、第一指间物体感应传感器固定块26、第二指间物体感应传感器固定块27、摄像头固定块28以及摄像头29，其中，第一气爪滑块21、第二气爪滑块22分别可滑动地连接在平行气爪20上，第一机械指23、第二机械指24的一端分别与第一气爪滑块21、第二气爪滑块22固定连接，且第一机械指23、第二机械指24的另一端分别固定连接第一指间物体感应传感器固定块26、第二指间物体感应传感器固定块27，且第一机械指 23上还固定连接了刀片25，摄像头固定块28与平行气爪20的下部固定连接，摄像头29固定在摄像头固定块28上，所述平行气爪20固定连接纵深运动单元导轨-丝杠模组17的一端。所述支撑连接装置包括第一连接杆30a、第二连接杆30b、支撑框31、控制箱32，其中，第一连接杆30a和第二连接杆30b固定连接在支撑框31底部，控制箱32固定连接在支撑框31上部，所述水平运动单元导轨-丝杠模组2的两端与支撑连接装置的第一连接杆30a、第二连接杆30b固定连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于I、本专利技术的高架草莓采摘机器人结构简单，操作灵活，适应性高，能够实现不同规格的高架草莓的采摘作业。2、收纳篮与草莓采摘机器人精准采摘执行机构固连，可跟随草莓采摘机器人精准采摘执行机构进行水平和竖直同步运动，当机械爪缩回并张开时，草莓果实可自动掉落在收纳篮中，收纳效率高。3、草莓采摘机器人精准采摘执行机构通过长孔连接杆、螺纹孔连接杆与履带式底盘连接，不但可以随着底盘进行大范围移动，同时可调节采摘高度以适应不同高度的高架生产的草莓收获作业。4、草莓采摘机器人精准采摘执行机构可实现任意角度的转动，从而方便完成草莓的采摘。附图说明图I为高架草莓采摘机器人整体机构示意图2为草莓采摘机器人精准采摘执行机构示意图3为收纳篮不意图4为长孔连接杆；图5为螺纹孔连接杆；图6为履带式底盘；图7为混合坐标式运动装置示意图8为水平运动单元示意图9为竖直运动单元示意图10为旋转运动单元示意图11为俯仰调节单元示意图12为纵深运动单元示意图13为机械爪装置示意图一；图14为机械爪装置示意图二 ；图15为支撑连接装置示意图。附图标记I水平运动单元电机 2水平运动单元导轨-丝杠模组3水平运动单元滑块4a水平运动单元第一传感器固定板4b水平运动单元笫二传感器固定板5竖直运动单元电机 6 竖直运动单元导轨-丝杠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯良，张铁中，王粮局，杨丽，罗亨亮，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：