[發明專利]機器人收獲系統

有效

• 申請號: 201780071727.0
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN110248536B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: C.薩利斯伯里;D.C.斯蒂爾;M.埃里克森;C.施瓦布
• 申請（專利權）人: 裕盛機器人技術公司
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00;A01D46/10;A01D46/24;A01D46/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;譚祐祥

一種示例系統包括真空發生裝置、機械臂和聯接到機械臂的收獲裝置。收獲裝置包括：末端執行器，其具有入口；真空管，其聯接到端部執行器的入口和真空發生裝置，其中真空發生裝置被構造成在真空管中產生真空環境；出口機構，其聯接到真空管；和減速結構，其被構造成使已經穿過真空環境的至少一部分的果實減速。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年9月21日提交的名稱為“用于機器人收獲的末端執行器（EndEffector for Robotic Harvesting）”的美國臨時專利申請第62/397,456號的優先權，該申請的全部內容通過引用結合于此，如同在本說明書中完全闡述一樣。

技術領域

本發明涉及機械化果實收獲，特別涉及一種果實收獲機器人系統。

背景技術

果實采摘和收獲仍然主要是手工操作。在諸如蘋果、梨、杏、桃子等果實長在樹上的果園里，農場工人可以移動梯子靠近樹，爬上梯子，摘下果實，然后將果實轉移到像籃子一樣的臨時倉庫。在工人摘下那個地方的所有成熟果實之后，工人爬下梯子，將梯子移動到另一個地方，然后重復該過程。該過程對勞動力的要求很高，這導致操作成本很高，從而降低了農民的利潤。

依靠體力勞動也可能有其他風險。例如，工人生病或其他不能出工情況可能會影響勞動力供應。作為另一示例，缺乏未受過培訓的工人會導致果實處理不當或錯誤。雖然采摘果實似乎需要低技能和低培訓的工人，但熟練的農場工人每秒鐘可能采摘多達兩個果實，并且由于損壞造成的損失相對較低，而未經培訓的工人可能工作速度明顯較慢，并且可能由于果實損壞造成更高的損失。培訓工人的成本可能導致農場運營成本的顯著增加。

因此，可能需要機械化果實收獲系統，該系統減輕與體力勞動相關的一些風險。一種示例性機械化系統可以具有末端執行器，該末端執行器被構造成采摘果實，以代替手動采摘果實。為了降低這種機械化系統的成本，可能需要這樣一種機械化系統，其不需要末端執行器的高度精確定位來有效地采摘果實。

發明內容

本公開描述了涉及機器人收獲系統的實施例。

在一個方面，本公開描述了一種果實收獲機器人系統。該果實收獲機器人系統包括：(i)真空發生裝置；(ii)機械臂；(iii)收獲裝置，其聯接到機械臂并包括：(a)末端執行器，其具有入口，(b)真空管，其聯接到末端執行器的入口和真空發生裝置，其中真空發生裝置被構造成在真空管中產生真空環境，并且其中末端執行器的入口具有允許特定類型的果實通過入口并進入真空管中的真空環境的尺寸，(c)出口機構，其聯接到真空管，其中已經進入真空環境的果實能夠通過出口機構離開真空環境，以及(d)減速結構，其被構造成使已經穿過真空環境的至少一部分的果實減速而不損壞果實；以及(iv)控制器，其被構造成執行操作，所述操作包括：導致機械臂移動收獲裝置，以將末端執行器的入口定位在距附接到樹的果實預定距離內，其中真空環境產生通過入口的氣流，從而誘發將施加到果實的力；將果實通過入口拉入真空管中；以及將果實與樹分離。

前述發明內容僅是說明性的，并不旨在以任何方式進行限制。除了上面描述的說明性方面、實施例和特征之外，通過參考附圖和以下詳細描述，另外的方面、實施例和特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出了根據一個示例性實施方式的附接到樹的蘋果。

圖2A示出了根據一個示例性實施方式的用于收獲的機器人系統。

圖2B示出了根據一個示例性實施方式的圖2A所示機器人系統的內部構造。

圖3A示出了根據一個示例性實施方式的安裝到托架的機械臂。

圖3B示出了根據一個示例性實施方式的圍繞鉸鏈在特定方向上旋轉的托架。

圖3C示出了根據一個示例性實施方式的圖2A所示機器人系統的后視圖，示出了托架。