[實用新型]一種基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人

有效

• 申請號: 201721470584.4
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN207413822U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 周武藝;盧熙達;麥智睿;董先明;鄭文旭;黃子瀟
• 申請（專利權）人: 廣州譜睿汀新材料科技有限公司;華南農業大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/36;B25J9/06;B25J11/00;A23N15/00
• 代理公司: 鄭州龍宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 41146
• 代理人: 韓松

本實用新型屬于農業設施技術領域，特別涉及一種基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人，包括固定底座、旋轉平臺及旋轉舵機、機械臂及上下擺動舵機、機械爪及開合驅動機構，以及電子控制系統、圖像識別模塊單元；機械臂至少由上中下三段機械臂首尾轉動鉸接構成，且至少在上下兩段機械臂上分別對應設有上下擺動舵機；機械爪由兩半部分分體構成，開合驅動機構包括開合舵機及其安裝板，及一對傳動齒輪，開合舵機與其中一傳動齒輪相連，傳動齒輪內側相嚙合，外側分別與機械爪兩半部分連接；開合舵機安裝板上設有一對定位桿；各舵機以及圖像識別模塊單元分別與電子控制系統通過信號通信連接。本實用新型可精準識別水果品質，成本低、易操作，能實現快速、準確分揀，適用于更多水果品種分揀。

技術領域

本實用新型屬于農業設施技術領域，特別是涉及一種基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人。

背景技術

我國是農業大國，土地資源豐富，氣候條件適宜，適合大面積種植蔬菜水果，果蔬成為我國繼糧食產業之后的第二大農業支柱產業。而水果分揀成為食品加工中必要的環節。我國市場上出現了各式各樣的水果分揀機器設備，市面上現有的水果分選設備大多以大小、重量等粗略特征作為分選指標。由于分選精度普遍較低，且造價昂貴，所以不適合中小企業配備。另外，多數相關設備的功能相對比較單一，只能對某一種水果進行分選，其分選精度與效率都有待于提高。而且，鑒于所分揀的物料為各式各樣的水果，不同于別的工件或物品，對于機械爪及開合驅動機構的穩定性及可靠性要求較高，而現有工件或其它物品的流水線分揀設備并不能滿足分揀水果在該方面的使用要求。

此外，隨著3D打印技術的發展，該技術具有快速制造和成型的優點，能夠根據設計，精準打印機器人零部件，具有精度高、效率高、節省大量的成本的優點，因此被廣泛應用于模具、零部件、生物醫療器械、機器人等制造行業。而目前尚未見采用3D打印技術在制作流水線水果分揀機器人上的應用。因此研制一款可精準識別水果品質，成本低廉，易于操作并且能夠實現快速、準確分揀的水果分揀機器人，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題就是克服上述現有技術的不足，而提供一種可精準識別水果品質，成本低廉，易于操作并且能夠實現快速、準確分揀，適用于更多水果品種分揀的基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

設計一種基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人，包括固定底座、旋轉平臺及旋轉舵機、機械臂及上下擺動舵機、機械爪及開合驅動機構，以及電子控制系統，其中旋轉平臺及旋轉舵機設于固定底座上，機械臂及上下擺動舵機設于旋轉平臺上，機械爪及開合驅動機構設于機械臂頂部，還包括設于固定底座上的圖像識別模塊單元；所述機械臂至少由上中下三段機械臂首尾轉動鉸接構成，且至少在上下兩段機械臂上分別對應設有上下擺動舵機；所述機械爪由兩半部分分體構成，機械爪開合驅動機構包括開合舵機及其安裝板，以及一對傳動齒輪，開合舵機與其中一個傳動齒輪相連，該對傳動齒輪的內側相嚙合，其外側通過凸緣分別與機械爪的兩半部分對應連接；同時相對于機械爪的兩半部分，在開合舵機安裝板上設有一對定位桿；所述旋轉舵機、上下擺動舵機、開合舵機以及圖像識別模塊單元分別與電子控制系統通過信號通信連接。

優選地，在上述基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人中，每段機械臂均由平行相對設置的左右側兩部分分體構成。

優選地，在上述基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人中，所述開合舵機安裝板的后部兩側對應插接固定在機械臂的左右兩部分之間。

優選地，在上述基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人中，所述旋轉舵機通過舵機固定板及緊固件裝于固定底座上，旋轉舵機位于固定底座和舵機固定板之間。

優選地，在上述基于3D打印和圖像識別的流水線水果分揀機器人中，所述旋轉舵機、上下擺動舵機、開合舵機均為大扭力舵機。