[發明專利]一種基于高效采摘盤的果實采摘機器人

有效

• 申請號: 201610173578.6
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105794409B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 鮑明松;郭亭亭
• 申請（專利權）人: 山東國興智能科技有限公司
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司11253
• 代理人: 段秋玲

1.一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其包括四輪智能平臺、控制系統、圖像識別系統、采摘臂和采摘盤，其特征在于，所述采摘盤包括底盤、支架、頂主體盤、頂主體盤升降機構、底盤旋轉機構；所述底盤分為四個部分，包括左半底盤、右半底盤、錐形軸承、外緣殼；所述底盤外側有外緣殼保護，所述左半底盤和右半底盤都為半圓形結構，左半底盤的半圓狀結構的圓心處和錐形軸承的外圈固定連接，支架的下端和錐形軸承的內圈固定連接，并且右半底盤的半圓狀結構的圓心處和支架固定連接；所述支架的末端還與采摘臂的頂端連接并固定；所述左半底盤為單層結構，右半底盤為雙層結構，中間夾層為空心結構，空心距離大于左半底盤的厚度，左半底盤可以嵌入至右半底盤的夾層中間并可以在夾層中間圍繞支架并通過錐形軸承轉動；所述的左半底盤的上表面和右半底盤的上表面設置有橡膠帽；所述頂主體盤包括皮帶傳送輪、頂主體盤盤體、皮帶輪驅動組。

2.如權利要求1所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，所述左半底盤和右半底盤之間在邊緣處有缺口即左半底盤和右半底盤組成一個封閉圓形平面時，左半底盤和右半底盤之間有空隙，可使得植株的主枝干順利進入該空隙中。

3.如權利要求1所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，所述底盤旋轉機構包括：旋轉直流減速電機、旋轉直流減速電機支架、主齒和半圓副齒；旋轉直流減速電機通過旋轉直流減速電機支架固定在支架上，主齒和旋轉直流減速電機的軸連接，從而帶動主齒的轉動，半圓副齒是半圓狀分布的齒輪，通過螺栓固定在左半底盤靠近圓心并處于圓心的外側；主齒和半圓副齒進行機械嚙合；旋轉直流減速電機的主軸轉動帶動主齒的轉動，主齒和半圓副齒嚙合，旋轉直流減速電機通過旋轉直流減速電機支架和支架連接，使得半圓副齒轉動，并且半圓副齒和左半底盤是通過螺栓固定連接的，從而帶動左半底盤旋轉；左半底盤可以嵌入至右半底盤的夾層中間并可以在夾層中間轉動，使得左半底盤和右半底盤之間夾角的可控性改變。

4.如權利要求1所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，所述皮帶傳送輪至少為兩組，呈放射狀從頂主體盤盤體的底側中心向外側分布， 皮帶傳送輪包括皮帶、主皮帶驅動輪、副皮帶從動輪、主皮帶驅動輪支架、副皮帶從動輪支架。

5.如權利要求4所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，主皮帶驅動輪支架通過軸承結構和主皮帶驅動輪連接，主皮帶驅動輪支架安裝在靠近支架的頂主體盤盤體上；副皮帶從動輪支架同樣通過軸承結構和副皮帶從動輪連接，副皮帶從動輪支架安裝在遠離支架的頂主體盤外邊緣上；不同組的皮帶傳送輪的主皮帶驅動輪使用聯軸器將其連接使得當其中一個主皮帶驅動輪轉動時，可通過聯軸器的帶動作用，將所有的主皮帶驅動輪進行驅動。

6.如權利要求4所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，主皮帶驅動輪和副皮帶從動輪外側有放射狀的導向殼，傾角為45°，可防止皮帶跑偏；主皮帶驅動輪的寬度較副皮帶從動輪的寬度窄；主皮帶驅動輪和副皮帶從動輪通過皮帶連接；所述皮帶外表面設置有橡膠帽；所述皮帶的寬度與副皮帶從動輪的寬度相同，皮帶平行結構部分中間由彈性橡膠條連接，即由相同寬度的皮帶并排組成，并且各個皮帶之間由軟性尼龍連接，當皮帶轉動到副皮帶從動輪處時，由于皮帶的總寬度和副皮帶從動輪的寬度相同，因此可以完全舒展開；但是當皮帶位于主皮帶驅動輪處時，由于主皮帶驅動輪的寬度小于皮帶的總寬度，此時皮帶之間的彈性橡膠條和主皮帶驅動輪外側放射狀的導向殼發揮作用，當皮帶處于主皮帶驅動輪處時，在導向殼的45°傾角的影響下，皮帶比主皮帶驅動輪寬度多出的皮帶向外翻轉，等通過主皮帶驅動輪后，由于皮帶向著副皮帶從動輪運動，且副皮帶從動輪的寬度寬，皮帶又會舒展開。

7.如權利要求4所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于，所述頂主體盤盤體整體為一個大面積鏤空的圓盤，鏤空部分用于安裝和固定皮帶傳送輪和皮帶輪驅動組；頂主體盤盤體的圓盤中心為空心結構，和頂主體盤升降機構的兩個滑塊本體固定連接，從而使得當滑塊本體運動時，帶動整套的頂主體盤盤體運動，從而帶動相關機構運動；皮帶輪驅動組為驅動皮帶傳送輪中的主皮帶驅動輪進行轉動的機構，包括：直流電機、蝸桿齒輪、渦輪齒輪、直流電機支架。

8.如權利要求7所述的一種基于采摘盤的果實采摘機器人，其特征在于， 蝸桿齒輪和蝸輪齒輪通過齒輪進行機械嚙合，直流電機的主軸和蝸桿齒輪連接，蝸桿齒輪與蝸輪齒輪連接，蝸輪齒輪和皮帶傳送輪中的一個主皮帶驅動輪的軸連接；直流電機支架和直流電機固定連接，直流電機支架固定在頂主體盤盤體上；當直流電機轉動時帶動蝸桿齒輪轉動，通過齒輪嚙合，蝸輪齒輪也相應轉動，蝸輪齒輪和皮帶傳送輪中的一個主皮帶驅動輪的軸連接，從而帶動一個主皮帶驅動輪的軸轉動。