[發明專利]一種可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人及使用方法

有效

• 申請號: 202211060784.8
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115299244B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 李天華;劉國利;施國英;林森;張觀山;李玉華
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D67/00;A01D91/04
• 代理公司: 山東譽豐合創知識產權代理有限公司 37384
• 代理人: 王舵

1.一種可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人，其特征在于：包括移動底盤（7），以及安裝在移動底盤上的升降臺（10）和卸筐裝置（36）；

所述升降臺上安裝有采摘筐輸送裝置和位于采摘筐輸送裝置前方的工作平臺（2），所述工作平臺上安裝有采摘機械臂（1），采摘筐輸送裝置的前部形成與采摘機械臂適配的裝筐位，所述裝筐位的后方設有向采摘筐輸送裝置上放置采摘筐的裝筐裝置（19）；

所述卸筐裝置的進料端位于采摘筐輸送裝置出料端豎向移動軌跡的后側，且卸筐裝置的進料端與采摘筐輸送裝置出料端的水平間距小于采摘筐寬度的1/2；

所述裝筐裝置（19）包括與升降臺相對固定設置的主框架，以及安裝在主框架上且沿水平方向相對設置的兩電機（9），主框架上設有位于采摘筐輸送裝置上方且與采摘筐適配的豎向放筐通道，豎向放筐通道的下端形成供采摘筐沿前后方向通過的橫向通道，電機的輸出軸沿前后方向延伸，且在電機的輸出軸上安裝有與采摘筐頂部邊沿適配的勾爪（20）；

所述勾爪（20）包括立板，以及自立板的下端朝向采摘筐所在側延伸的鉤板，立板遠離鉤板的側面固接有連接板，連接板的前端和/或后端設有遠離鉤板延伸的折彎板，折彎板套設固定在電機輸出軸上；

所述卸筐裝置（36）包括卸筐支架、位于卸筐支架下方的電動推桿（33），以及沿輸送方向依次排布且與卸筐支架轉動連接的若干輸送輥（34），卸筐支架的前端與移動底盤通過橫軸鉸接，所述電動推桿的一端與移動底盤鉸接，另一端與卸筐支架鉸接。

2.根據權利要求1所述的一種可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人，其特征在于：所述主框架的左、右側架上分別固接有U型架（8），所述U型架包括位于主框架外側的安裝板，以及分別自安裝板的兩端延伸至主框架且與主框架固接的兩接板，所述電機（9）安裝在所述的安裝板上。

3.根據權利要求1所述的一種可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人，其特征在于：所述主框架包括呈矩形分布的四根角鐵，所述角鐵沿豎直方向延伸，且角鐵的下端與采摘筐輸送裝置的側板固接，相鄰角鐵的上端通過扁鋼固接；各角鐵的開口均朝向主框架中心線設置，角鐵下部沿左右方向延伸的側板上開設供采摘筐通過的豁口。

4.根據權利要求1所述的一種可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人，其特征在于：所述卸筐支架靠近移動底盤的一端固設有跨接板（32）和位置傳感器，跨接板所在平面與各輸送輥的輸送平面平行，且跨接板所在平面不低于各輸送輥的輸送平面；位置傳感器檢測到采摘筐輸送裝置時，采摘筐輸送裝置的輸送面與跨接板的上邊緣平齊。

5.一種權利要求4所述的可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：利用機器視覺系統識別定位待采摘果實，通過機械臂將果實采摘后放入采摘筐；

步驟2：采摘筐裝滿后，采摘筐輸送裝置啟動，將采摘筐運往卸筐裝置，同時卸筐裝置在電動推桿的驅動下由原來的收起狀態旋轉落下至傾斜狀態，以供采摘筐滑落；

步驟3：升降臺沿豎向移動，當位置傳感器檢測到采摘筐輸送裝置時，采摘筐輸送裝置的輸送面與跨接板的上邊緣平齊，采摘筐在輸送帶的輸送下進入卸筐裝置，并經卸筐裝置上的輸送輥輸送至地面或軌道；

步驟4：在電動推桿的驅動下收起卸筐裝置，同時裝筐裝置放筐；

步驟5：放筐完成后，采摘筐輸送裝置的輸送帶反向運動將采摘筐送至裝筐位，開始新一輪采摘。

6.根據權利要求5所述的可原位裝筐、卸筐的溫室采摘機器人的使用方法，其特征在于：裝筐裝置放筐的過程為，電機帶動勾爪向下轉動，使勾爪失去對采摘筐的支撐，采摘筐落至采摘筐輸送裝置的輸送帶上，然后電機帶動勾爪向上轉動，使勾爪對自下往上第二層的采摘筐頂部邊沿形成支撐，并帶動最下層采摘筐上方的各采摘筐上移，使自下往上第二層的采摘筐與最下層采摘筐之間形成間隙。