[發明專利]一種基于機器視覺的花椒采摘機器人

在審

• 申請號: 201410494570.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104285588A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 萬芳新;黃曉鵬;賀志洋;同長虹
• 申請（專利權）人: 甘肅農業大學
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

1.一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，包括行走機構、視覺識別定位裝置、采摘裝置、收集裝置、控制裝置，其特征在于：所述行走機構由四個車輪、底盤、兩個蝸輪減速電機、軸承座構成，渦蝸輪減速電機通過電機座固定于底盤下面，其動力輸出軸通過聯軸器、軸承與后輪連接，通過軸承座固定在底盤上；所述底盤中部固定有5自由度機械臂構成的采摘裝置，所述采摘裝置的小臂上固定有視覺識別定位裝置，所述底盤前端固定把手，所述底盤前側固定有收集裝置，所述底盤后端固定有控制裝置。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，其特征在于，所述5自由度機械臂由支柱、大臂、小臂、腕部關節和相對應的伺服驅動電機組成，支柱下端與底盤通過螺栓固定，支柱上安裝有伺服電機四，伺服電機四通過諧波齒輪減速安裝有支座連接，支座通過諧波減速齒輪與大臂連接，連接處裝有伺服電機一；大臂與小臂活動連接，關節處裝有伺服電機二，小臂和腕部關節連接，關節處安裝有伺服電機三，腕部關節上裝有針對花椒果實的末端執行器。

3.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，其特征在于，所述末端執行器由定梳齒、動梳齒、皮帶、皮帶輪一、皮帶輪二、直流電機和機架構成，機架側端焊接有安裝接頭，動梳齒通過軸承、軸承座安裝在在機架上，在動梳齒軸的一端固定有皮帶輪一，機架的側面安裝有直流電機，直流電機動力輸出軸安裝有皮帶輪二，與動梳齒軸上的皮帶輪一通過皮帶連接，定梳齒固定在機架上。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，其特征在于，所述視覺識別定位裝置由雙相機和圖像識別定位模塊組成，雙CCD相機安裝小臂上，圖像識別定位模塊安裝在電子控制箱內；雙CCD相機獲取圖像后傳輸給圖像識別定位模塊，圖像識別定位模塊對圖像進行濾除背景、腐蝕、膨脹、左右圖像標定、定位、建立空間坐標模型處理，把花椒果實串的空間坐標傳送給控制裝置。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，其特征在于，所述收集裝置由風機、風機電機、輸送管道、收集箱構成，輸送管道一端與末端執行器相連，另一端與收集箱固定，所述收集箱為內層和外殼構成的抽拉式結構，所述收集箱內層近風機側為網狀結構，在收集箱側端安裝風機。

6.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的花椒采摘機器人，其特征在于，所述控制裝置由電子控制器箱和蓄電池構成，電子控制器箱包括安裝在電子控制器箱內的圖像識別定位模塊和電機驅動模塊，圖像識別定位模塊采集CCD相機傳輸來的圖像，進行處理，識別出圖像中的花椒果實，再對其位置坐標計算，將計算出果實的坐標傳輸到電機驅動模塊；電機驅動模塊驅動各伺服電機轉動。