[發明專利]高架草莓采摘機器人

無效

• 申請號: 201210037637.9
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102577747A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張凱良;張鐵中;王糧局;楊麗;羅亨亮
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

技術領域

本發明屬于農業機械領域，涉及一種高架草莓采摘機器人，其能夠實現高架草莓的自動采摘。

背景技術

近年來，我國草莓栽培面積迅速擴大，北起黑龍江，南至廣東，東起山東，西到新疆均有種植。草莓成熟后必須及時采摘，尤其是盛果期(約30天)，草莓日成熟量可達150～200kg·667m^-2，2個勞動力需工作約10h·d^-1才能采摘完。草莓采摘工作的復雜性和勞動強度已成為制約草莓種植業發展的重要因素。溫室草莓高架栽培技術克服了壟作栽培或畦作栽培等傳統栽培，在人工采摘時，需彎腰或蹲在地上操作，在一定情況下減輕了勞動強度，并且提供草莓栽培空間的利用率、改善草莓的生長環境、以及提高草莓栽培的標準化和自動化作業水平。目前，Kondo-N等人還針對草莓的不同栽培模式(高架栽培模式和傳統模式)研制出了相應的采摘機器人。高架栽培模式由于適合機器人作業而得到越來越多的研究和應用。然而，現有技術中適用于高架栽培模式的機器人大都體積較大，結構復雜，成本較高，且操作困難，不適于農業機械化推廣。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種高架草莓采摘機器人，其結構簡單，操作靈活，適應性高，能夠實現不同規格的高架草莓的采摘作業。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種高架草莓采摘機器人，其特征在于：所述高架草莓采摘機器人包括草莓采摘機器人精準采摘執行機構101、收納籃102、長孔連接桿103、螺紋孔連接桿104、底盤連接桿105以及履帶式底盤106；其中，收納籃102與草莓采摘機器人精準采摘執行機構101固定連接，長孔連接桿103一端固定連接草莓采摘機器人精準采摘執行機構101、另一端固定連接螺紋孔連接桿104，螺紋孔連接桿104的固定連接底盤連接桿105，底盤連接桿105與其上的履帶式底盤106固定連接。

所述長孔連接桿103開有長孔108，螺紋孔連接桿104上開有螺紋孔109，螺栓107穿過長孔連接桿103上的長孔108以及螺紋孔連接桿104上的螺紋孔109固定連接長孔連接桿103及螺紋孔連接桿104。

所述草莓采摘機器人精準采摘執行機構101包括混合坐標式運動裝置、與所述混合坐標式運動裝置相連接的機械爪裝置以及固定所述混合坐標式運動裝置的支撐連接裝置。

所述混合坐標式運動裝置包括水平運動單元、豎直運動單元、旋轉運動單元、俯仰調節單元以及縱深運動單元，其中：

所述水平運動單元包括水平運動單元電機1、水平運動單元導軌-絲杠模組2、水平運動單元滑塊3以及水平運動單元第一傳感器固定板4a、水平運動單元第二傳感器固定板4b，其中，水平運動單元電機1通過連軸器與水平運動單元導軌-絲杠模組2的一端連接，水平運動單元滑塊3可滑動地連接在水平運動單元導軌-絲杠模組2上，水平運動單元第一傳感器固定板4a、水平運動單元第二傳感器固定板4b固定連接在水平運動單元導軌-絲杠模組2的一側的兩端；

所述豎直運動單元包括豎直運動單元電機5、豎直運動單元導軌-絲杠模組6、豎直運動單元滑塊7以及豎直運動單元第一傳感器固定板8a、豎直運動單元第二傳感器固定板8b，其中，豎直運動單元電機5通過連軸器與豎直運動單元導軌-絲杠模組6的一端連接，豎直運動單元滑塊7可滑動地連接在豎直運動單元導軌-絲杠模組6上，豎直運動單元第一傳感器固定板8a、豎直運動單元第二傳感器固定板8b連接在豎直運動單元導軌-絲杠模組6的一側的兩端；

所述旋轉運動單元包括旋轉運動單元電機9、框架法蘭10，其中，旋轉運動單元電機9的機身與框架法蘭10的一側固定連接，旋轉運動單元電機9的電機軸與框架法蘭10另一側的圓孔保持同軸；

所述俯仰調節單元包括傳動連接軸11、一側開有弧形長孔15的俯仰支撐架12、固定銷釘13以及活動銷釘14，其中，固定銷釘13穿過俯仰支撐架12的下部固定連接傳動連接軸11與俯仰支撐架12，活動銷釘14通過弧形長孔15連接傳動連接軸11與俯仰支撐架12；

所述縱深運動單元包括縱深運動單元電機16、縱深運動單元導軌-絲杠模組17、縱深運動單元滑塊18以及縱深運動單元傳感器固定板19，其中，縱深運動單元電機16與縱深運動單元導軌-絲杠模組17連接，縱深運動單元滑塊18可滑動地連接在縱深運動單元導軌-絲杠模組17上，縱深運動單元導軌-絲杠模組17的一側連接有縱深運動單元傳感器固定板19；