[發明專利]一種用于水果采收機器人的果實吸附裝置

有效

• 申請號: 201711232103.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107771528B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 朱從容
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24;A01D46/22
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明提出了一種用于水果采收機器人的果實吸附裝置，包括采摘臂，采摘臂前端設有第一通道，采摘臂后端設有第二通道，第一通道的內徑大于第二通道的內徑，且第一通道和第二通道相互連通，真空吸附管的吸附端穿過第二通道位于第一通道中，第二通道與真空吸附管間隙配合，真空吸附管的吸附端設有吸附頭，第一通道中間隙配合的設有固定卡座，固定卡座緊固在真空吸附管的外壁上，每個導向通道上方分別通過軸承座可旋轉的固定一個第一絲杠，導向塊設置在第一絲杠上，第一絲杠與第一伺服電機相連接，第一伺服電機控制第一絲杠轉動從而帶動真空吸附管進行移動，真空吸附管與真空負壓裝置相連接，提高采摘效率，能夠有效保護水果和果樹不受傷害。

技術領域

本發明涉及一種果實吸附裝置，特別涉及一種用于水果采收機器人的果實吸附裝置。

背景技術

水果是我國繼糧食、蔬菜之后的第三大種植作物，已成為許多地區農村經濟發展的一大支柱產業。我國目前的水果種植面積為840萬公頃，占世界果樹總面積的21％左右；水果年總產量達5900多萬噸，占世界果品總產量的13.4％，這兩項指標都已躍世界第一。水果采收作為果園生產全過程中的一個重要環節，具有季節性強和勞動密集型的特點，所用勞動力占整個生產過程所用勞動力的35％～45％。采收作業質量的好壞直接關系到水果的儲存、加工和銷售，從而最終影響市場價格和經濟效益。

目前我國的水果采收絕大部分還是以人工采摘為主。特別是對于高位水果，比如蘋果、梨、橘子等，其采摘最常用的工具是梯子和長桿；用梯子采摘高位水果時要在梯子上頻繁的爬上爬下，一旦變化采摘位置還要進行梯子的移動和升降，影響水果的采摘效率；用長桿采摘高位水果，雖然效率較高，但長桿打落的水果沒有經過挑選，且在打落過程中，果樹和水果會受損傷，影響果樹下一季的產量。總之，人工采摘需要勞動力多、勞動強度大且效率低下，與農業勞動力短缺和人工成本升高的現實相矛盾。

專利201110021812.0公開了一種針對蘋果大小的近似球形水果的采摘方法和采摘機器人裝置，采摘機器人裝置包括機械執行裝置和控制系統硬軟件。所述機械執行裝置包括采摘機械臂、欠驅動機械手、電動滑臺和智能移動平臺；所述控制系統硬件包括工控機、運動控制卡、數據采集卡、AHRS、編碼器、單雙目攝像機以及力覺、滑覺等傳感器。作業時，工控機將編碼器、AHRS、單目攝像機組件、超聲波傳感器的信息進行融合，實現移動平臺的自主導航和避障。雙目視覺系統對成熟果實和障礙物的圖像進行采集和特征提取，實現機械臂的避障和果實定位。最后工控機將力傳感器、滑覺傳感器、位置傳感器的信息進行融合，進而實現對成熟果實的可靠抓取以及果實與果枝的分離。但是其采摘方式為拖拽式采摘，易對果實或者果樹造成傷害。

專利201510259920.X公開了一種氣吸式水果采摘器，包括帶有中空通道的支撐桿、位于支撐桿一端的手柄、位于支撐桿另一端的真空吸盤、與所述中空通道相連且受控于手柄的負壓裝置，所述支撐桿為活動插接的兩子段，兩子段之間設有相互配合的滾珠絲杠機構，所述真空吸盤上帶有吸孔，真空吸盤與支撐桿之間通過緩沖軟管連接，在支撐桿的中空通道內設有與所述吸孔相配合的密封擋片。該采摘器因負壓產生拉力和扭轉力，只需將真空吸盤對準水果即可自動完成采摘動作，使用方便，結構簡單，可大大提高水果的采摘效率；采摘器與水果軟性接觸，避免了實用刀具對果柄剪切，可防止采摘器對水果造成機械損傷。但是該采摘器自動化程度低，采摘效率低。

發明內容

本發明針對上述問題提出了一種用于水果采收機器人的果實吸附裝置，提高采摘效率，能夠有效保護水果和果樹不受傷害。

具體的技術方案如下：