[發明專利]一種多顆草莓同時采摘機械手末端執行器

有效

• 申請號: 201710945229.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107584506B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 谷新運;朱琳;陳禮鵬;穆龍濤
• 申請（專利權）人: 紹興市柯橋區歐祥機械有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;A01D46/30
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 焦亞如

本發明提供了一種多顆草莓同時采摘機械手末端執行器，涉及農業采摘機器人領域，是由攏果板、側立板、切割機構、視覺單元、后立板、氣缸、進氣孔、出氣孔、安裝座、收納袋和蓄電池組成的，所述的攏果板包括壓果柄凸起、刀片凹槽、橡膠三角錐、電磁鐵和電磁鐵開關，所述的切割機構包括滑軌、觸發器、切割刀片機構滑槽、果柄凹槽和切割刀片機構，所述的切割刀片機構包括彈簧安裝座、彈簧、刀片底托和刀片，本發明的機械手末端執行器體積小巧且靈活，克服現有草莓手工采摘效率低、機械化程度低的缺陷，本發明機械結構體積小巧，定位精度高、多顆草莓同時采摘效率高，解決了草莓采摘易損傷和單顆草莓采摘效率低的技術難題。

技術領域

本發明涉及農業采摘機器人領域，具體地，涉及一種多顆草莓同時采摘機械手末端執行器。

背景技術

我國草莓種植面積廣大，居世界第1位。草莓味道鮮美，營養豐富，深受人們喜愛，有較高的經濟價值。目前草莓的收獲完全依靠人工采摘，在我國草莓的人工收獲作業量大，勞動強度高，效率低，隨著我國城鎮化進程和人口的老齡化，農村勞動力不足現象日趨明顯，研究并推廣草莓自動化收獲技術，成為現階段亟待解決的問題。

目前我國草莓的栽培模式是壟作式栽培，為了充分利用光能，有利于草莓生長，畦壟方向一般與溫室長度方向垂直，即與溫室寬度方向一致，但由于壟作栽培的草莓的壟溝狹窄，果實吊掛位置比較低矮，因而壟作栽培草莓采摘的機械手須體積小且靈活。日本研發了用來采收草莓果實平鋪于地壟表面的機器人裝置，然而其采收方式不能用于我國日光溫室壟作草莓果實采摘，并且結構比較復雜。因此，研究一種適用于我國壟作栽培草莓的小體積機械手末端執行器取代人工采摘變得十分必要。

目前對于草莓采摘機器人的研究中，草莓采摘方法主要為機器視覺檢測成熟果實、分割出單顆成熟果實并予以定位、再由末端執行器切斷或熱斷果梗、夾持果實或果梗將其放入收納容器內的方法。

草莓每年到了收獲季節，采摘工需要每隔一段時間就要對成熟草莓進行彎腰采摘，直至草莓生長期末，選擇性的果實采摘是農業上最為耗時費力的作業環節，另外實現草莓自動化采摘還有兩大難點，一是草莓柔軟多汁，夾持容易受傷，草莓采摘機械手末端執行器直接接觸草莓，由于采摘作業過程中不能損傷果實，加上草莓的柔嫩性和環境的復雜多變性，要實現草莓采摘的自動化，必須解決草莓采摘機械手末端執行器的設計問題；二是草莓果實多為簇狀分布，常常是幾顆成熟果實聚集在一起。單顆草莓采摘增加了機械手的采摘次數和采摘難度，降低了作業效率，因此需要一種多顆草莓同時采摘機械手末端執行器，而目前這種采摘機械手末端執行器市場上是沒有的。草莓采摘機械手末端執行器的機構參數將嚴重影響采摘效率和成功率，其研究發展對提高農業生產效率及草莓的市場價值均起著至關重要的作用。

發明內容

針對上述現有技術中的缺陷，本發明提供一種多顆草莓同時采摘機械手末端執行器，克服現有草莓手工采摘效率低、機械化程度低的缺陷，本發明機械結構體積小巧，定位精度高、多顆草莓同時采摘效率高，解決了草莓采摘易損傷和單顆草莓采摘效率低的技術難題。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：