[發明專利]一種綠豆采摘機器人

有效

• 申請號: 201810925924.0
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108901362B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 陳初勇;汪雅麗;朱行健;張磊;李青云;朱瑞林
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 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

1.一種綠豆采摘機器人，包括田間行走裝置（1）、圖像識別系統（6）、移動定位裝置（5）、綠豆采摘裝置（7）、信息處理和控制系統（3）、動力系統（2）和綠豆收集箱（9），其特征在于：所述信息處理和控制系統（3）通過數據傳輸線與圖像識別系統（6）、田間行走裝置（1）、移動定位裝置（5）、綠豆采摘裝置（7）進行數據鏈接，進一步對各系統裝置進行控制；所述圖像識別系統（6）安裝在移動定位裝置第三運動臂（53）上；所述移動定位裝置（5）安裝于田間行走裝置（1）上；所述動力系統（2）安裝在田間行走裝置（1）的固定基座（105）后方，并對整個綠豆采摘機器人提供能源；所述綠豆采摘裝置安裝（7）裝在移動定位裝置（5）上；其中，

所述綠豆采摘裝置（7）包括固定座（71）、手爪固定塊（72）、機械手爪（73）、連接塊（74）、傳動桿（75）、拉伸彈簧（79）、滾輪安裝件（76）、滾輪從動件（78）、電機E（701）、凸輪（77）、電機固定座（710）、輔助采摘器（8）；所述凸輪（77）鉸接于電機E上，并可繞其中軸線水平轉動，所述滾輪從動件（78）鉸接于滾輪安裝件（76）上，并可繞其鉸接點中軸線轉動，從而使傳動桿（75）在凸輪機構運動力下作直線運動，所述輔助采摘器（8）由抓取板（81）和保護套（82）兩部件連接而成，并通過螺栓固定于機械手爪（73）上，可隨機械手爪（73）作張開閉合運動；

所述移動定位裝置（5）包括第一運動臂（51）、第二運動臂（52）、第三運動臂（53）、第一螺桿（54）、第二螺桿（55）、電機B（501）、電機C（502）和電機D（503）；所述第一螺桿（54）安裝在第一運動臂（51）槽結構中，第二螺桿（55）安裝在第二運動臂（52）槽結構中，第一運動臂通過電機A（4）與田間行走裝置（1）連接，且整個機械臂可圍繞電機A（4）軸心線水平轉動，所述第二運動臂（52）由第一螺桿（54）驅動，并安裝于第一運動臂（51）的槽結構中，所述第三運動臂（53）由第二螺桿（55）驅動，并安裝于第二運動臂（52）的槽結構中；

所述田間行走裝置（1）包含第一行走腿（101）、第二行走腿（102）、第一運動關節（103）、第二運動關節（104）、陀螺儀模塊（106）、固定基座（105）、箱體限位塊（107）和箱體鎖緊裝置（108）；第一行走腿（101）和第二行走腿（102）的一端通過第一運動關節（103）鉸接連接，第二行走腿（102）另一端通過第二運動關節（104）與固定基座（105）進行鉸接，箱體限位塊（107）和箱體鎖緊裝置（108）連接在固定基座（105）上，且呈兩兩對稱分布，陀螺儀模塊（106）安裝在固定基座（105）的幾何中心點上，并與信息處理和控制系統（3）進行數據通信，進一步的，信息處理和控制系統（3）對陀螺儀模塊（106）的姿態信息進行讀取，從而對田間行走裝置（1）進行控制；

所述箱體鎖緊裝置（108）包括鎖緊把手（I）、把手安裝基座（II）、扭力彈簧（III）和桿件（IV）；把手安裝基座（II）通過螺栓連接在固定基座（105）上，鎖緊把手（I）通過桿件（IV）與把手安裝基座（II）轉動連接，扭力彈簧（III）的線圈嵌套在桿件（IV）上，且扭簧的兩端固定在鎖緊把手（I）的兩端；

所述綠豆采集箱（9）底板有一凹槽，并通過箱體限位塊（107）和箱體鎖緊裝置（108）連接在固定基座（105）前端。

2.根據權利要求1所述的綠豆采摘機器人，其特征在于：所述抓取板（81）兩端為倒L形結構，且抓取板（81）的兩端為規則的波浪齒形狀結構。

3.根據權利要求1所述的綠豆采摘機器人，其特征在于：所述滾輪安裝件（76）為雙面單孔結構，其孔結構剛性連接一桿件；所述滾輪從動件（78）鉸接于該桿件，可繞其中軸線水平轉動，并通過拉伸彈簧（79）使滾輪從動件（78）緊貼凸輪（77）。

4.根據權利要求1所述的綠豆采摘機器人，其特征在于：所述保護套（82）為柔軟的硅膠或橡膠材料，且保護套（82）與綠豆接觸的一端表面有條紋結構和觸須結構。

5.根據權利要求1所述的綠豆采摘機器人，其特征在于：所述第一運動臂（51）、第二運動臂（52）槽結構的兩端有孔，第二運動臂（52）、第三運動臂（53）的安裝端有螺紋孔。