[實用新型]智能辨識采摘機器人

有效

• 申請號: 201320634269.6
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN203608578U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李娟;郭亭亭;張鵬;紀鑒新
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J5/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及機械領域，特別涉及一種果實采摘機器人。

背景技術

板栗是殼斗科栗屬的一種，原產我國，是一種重要的干果，富含糖、淀粉、蛋白質和多種礦物元素，食用方式多樣。我國板栗的產量和品質，居世界首位。

板栗的采摘是勞動密集型作業，目前普遍采摘方法是：用竹竿或者木棍對準板栗及其所連樹枝進行敲打，是板栗從所連樹枝上脫落下來，采摘人員將脫落的板栗進行收集起來。這種采摘方法需要耗費大量的人力和財力，使板栗生產成本上升；同時從樹上脫落的板栗遭受到竹竿活木棍的打擊及跌落到地上的撞擊，外觀及果肉受到破壞，存儲時極易腐爛，造成農民不必要的損失；另外，板栗外殼帶刺，從高空脫落時極易傷害到操作人員。

由于板栗生長的復雜性和農田環境的非結構化等特點，目前市場上尚未出現商品化的板栗采摘系統。

實用新型內容

本實用新型提出一種智能辨識采摘機器人，解決了高空采摘板栗果實的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種智能辨識采摘機器人，包括下位機和上位機；

所述下位機包括：四輪智能移動平臺10、第一控制柜7、圖像采集模塊、板栗采摘模塊、集果箱3、稱重模塊4、無線視頻傳輸模塊、電源9和GPS定位模塊44；

所述上位機包括PC機39、無線視頻接收模塊36、數據采集卡37、第二主控模塊38、第二控制柜35、接收機天線34、視頻傳輸線；無線視頻接收模塊36通過AV線與第二主控模塊38連接，第二主控模塊38通過視頻傳輸線與數據采集卡37連接，數據采集卡37通過插接方式與PC機39連接，接收機天線34通過屏蔽電纜與無線視頻接收模塊36連接；所述接收機天線34通過螺母固定在第二控制柜35上方；

所述四輪智能移動平臺10包括驅動輪總成16、平臺車架15和四輪智能移動平臺驅動模塊45，驅動輪總成16與平臺車架15之間采用螺栓連接；

所述集果箱3位于四輪智能移動平臺10中間位置，處于三維滑臺機械臂前方；

第一控制柜7內部垂直方向上設置多個隔斷，其底部安裝電源9，所述四輪智能移動平臺驅動模塊45固定在第一控制柜7內部且位于所述電源9的上一層；

所述圖像采集模塊包括兩臺短槍攝像機6和接線端子；短槍攝像機6采用兩自由度云臺支撐，通過螺栓螺母固定在四輪智能移動平臺10中間位置，接線端子通過BNC雙絞線5與圖像處理模塊40連接；

所述圖像處理模塊40通過螺栓固定在第一控制柜7上層，通過接線端子與電源9及第一主控模塊41連接，通過AV轉接頭與無線視頻發射模塊42連接，通過串口線與第一主控模塊41連接；

所述第一主控模塊41通過螺栓固定在第一控制柜7上層，通過接線端子與圖像處理模塊40、無線視頻發射模塊42、板栗采摘模塊驅動器43和電源9連接；

所述無線視頻傳輸模塊包括無線視頻發射模塊42、無線視頻接收模塊36、發射機天線8，接收機天線34；無線視頻發射模塊42通過接線端子和圖像采集模塊連接并安裝在第一控制柜7內上層，無線視頻接收模塊36通過接線端子和第二主控模塊38連接，發射機天線8和接收機天線34分別與無線視頻發射模塊42和無線視頻接收模塊36通過屏蔽電纜連接，發射機天線8通過螺母固定在四輪智能移動平臺10后側；

所述稱重模塊4包括第一壓力傳感器，通過屏蔽電纜與第一主控模塊41連接，并通過螺栓螺母固定在集果箱3和平臺車架15之間；

所述GPS定位模塊44通過螺栓螺母固定在第一控制柜7的下層，包括差分GPS模塊，通過屏蔽電纜與第一主控模塊41連接；

所述板栗采摘模塊通過螺栓固定在四輪智能移動平臺10的前側，包括三維滑臺機械臂2和板栗采摘機械手1；

所述三維滑臺機械臂2包括步進電機25，聯軸器26，滾珠導軌27，滾珠絲杠28，滑塊29，擋塊30，底座31，連桿32；步進電機25通過聯軸器26和滾珠絲杠28連接，滾珠絲杠28上套有滑塊30，滾珠絲杠28兩端和擋塊30連接，擋塊30通過螺栓固定在底座31上，底座31通過螺栓固定在四輪智能移動平臺10的前側；板栗采摘機械手1通過連桿32和滑塊29連接，步進電機25與板栗采摘模塊驅動器43連接；

所述板栗采摘機械手1包括第二壓力傳感器33、舵機23、舵機支架24、機械爪22、剪刀手21；第二壓力傳感器33固定在機械爪22內側，剪刀手21通過支架安裝在三維滑臺機械臂2前方；所述板栗采摘機械手1通過舵機支架24和三維滑臺機械臂2連接。