[實用新型]一種氣吸式蘋果采收機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721579413.5
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN207626137U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅隆生;鄔宏;李瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種氣吸式蘋果采收機器人，由履帶小車、蘋果儲存箱、傳送帶、風(fēng)箱、吸氣管、機械臂、吸氣頭、果氣分離道、果實接收道和固定環(huán)組成。通過機械臂將吸氣頭移動到蘋果側(cè)面，風(fēng)箱工作使蘋果被吸入吸氣管，然后蘋果通過果氣分離道進入果實接收道，最后通過傳送帶將蘋果送至蘋果收集箱。該采收機器人結(jié)構(gòu)簡單、成本低，具有較高的市場推廣價值；通過機器視覺系統(tǒng)識別和定位合適的工作位置，可靠性能高；采收原理新穎且具有實用性，整個采收過程幾乎實現(xiàn)對蘋果的零損傷；履帶小車兩側(cè)分別設(shè)有蘋果采收系統(tǒng)，工作效率成倍增加。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及一種蘋果采摘機器人，具體涉及一種氣吸式蘋果采收機器人。

背景技術(shù)

在果園生產(chǎn)全過程中，果園收獲作業(yè)是最重要的環(huán)節(jié)，具有季節(jié)性較強和勞動密集的特點，勞動力成本占整個生產(chǎn)過程的35%~45%。近年來隨著勞動力成本的日益提高，許多發(fā)達國家的研究人員對果品機械化收獲技術(shù)進行了廣泛而深入的研究，在探索果品收獲的新方法、開發(fā)果樹收獲機械方面取得了豐碩的成果。采摘水果的機器人的使用能夠解決農(nóng)業(yè)勞動力老齡化和農(nóng)業(yè)勞動力不足的問題。果實采摘機器人不僅應(yīng)具備準確識別成熟果實及準確定位的功能。相對于工業(yè)機器人來說，果實采摘機器人的工作環(huán)境往往是不確定、非結(jié)構(gòu)性的，且果實較柔軟易損壞，這些特點給采摘機器的廣泛應(yīng)用造成了一定的阻礙。專利201410646607.7中提出了一種蘋果采摘機器人，該裝置采用5自由度的機械臂，將末端執(zhí)行器送到目標位置，通過末端執(zhí)行器抓取實現(xiàn)蘋果的采摘。但該機器人采用單機械臂工作且末端執(zhí)行器直接接觸蘋果，使得工作效率較低，更重要的是對蘋果易造成較大程度上的損失。

有鑒于此，發(fā)明一種可靠性強、結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、對蘋果損傷小的蘋果采收機器人是業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本專利提出一種氣吸式蘋果采收機器人，由履帶小車1、蘋果儲存箱2、傳送帶3、風(fēng)箱4、吸氣管5、機械臂6、吸氣頭7、果氣分離道8、果實接收道9和固定環(huán)10組成。該機器人采摘部分包括機械臂6和吸氣頭7，使得目標蘋果11與樹枝枝條脫離后由吸氣頭7吸入到吸氣管5，吸氣管5通過固定環(huán)10與機械臂6固定，機械臂6由腰部電機61、機架62、機器視覺系統(tǒng)63、大臂電機64、大臂65、小臂電機66和小臂67組成；果氣分離道8內(nèi)層是由泡沫材料81制作，中間層由PVC材料82制作，最外層包裹有彈性橡膠83；在吸氣管5的頂端即吸氣頭7的下方設(shè)有一下凹的果氣分離道8，果氣分離道8在吸氣管5的基礎(chǔ)上，內(nèi)層和中間層底部均被切除一部分形成一寬度大于蘋果最大直徑的通道85，最外層彈性橡膠83底部被切開一縫隙86，且在內(nèi)層和中間層被切除區(qū)域的外層彈性橡膠83上均有沿圓周方向垂直于縫隙86的剪切縫隙86，在不受力的情況下，縫隙86仍能保證吸氣管5的氣密性；蘋果11可依靠從吸氣頭7進入后的較大沖擊力經(jīng)過通道85并撐開彈性橡膠83由縫隙86到達位于吸氣管5下方的由泡沫材料制成的果實接收道9上，蘋果11離開吸氣管5之后，被撐開的彈性橡膠86將依靠自身性質(zhì)自動閉合，實現(xiàn)果實運輸通道與吸氣通道的分離，果實接收道9與吸氣管5剛性連接；通過控制風(fēng)箱4中風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，使蘋果11由吸氣頭7進入吸氣管5，穿過吸氣管5底部的彈性橡膠86到達果實接收道9上，并被送至傳送帶3上，利用傾斜的傳送帶3可使蘋果11的速度在運輸過程中得到控制，果實收集箱2采用分層抽屜式結(jié)構(gòu)，每層底部墊有泡沫材料防止蘋果損傷；整個過程對蘋果11的損傷降到最低。

本專利的優(yōu)點：該采收機器人結(jié)構(gòu)簡單、成本低，具有較高的市場推廣價值；通過機器視覺系統(tǒng)識別和定位合適的工作位置，可靠性能高；采收原理新穎且具有實用性，整個采收過程對蘋果的損傷降到最低；履帶小車兩側(cè)分別設(shè)有蘋果采收系統(tǒng)，工作效率成倍增加。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本專利進一步說明。

圖1為一種氣吸式蘋果采收機器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為機械臂6結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為果氣分離道8的局部放大圖。