[發(fā)明專利]行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811128599.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN110946004A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李時(shí)鋒;譚莉杰;栗阿媛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京印刷學(xué)院
• 主分類號(hào): A01D46/00
• 分類號(hào): A01D46/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)，該機(jī)包括：機(jī)座、采摘定位、執(zhí)行裝置、收集框、前進(jìn)和轉(zhuǎn)向裝置。其特征在于所述的采摘定位、執(zhí)行裝置通過軟軸(剎車線)連接、傳動(dòng)的雙3R?2P機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)采摘定位和夾取動(dòng)作。所述的采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)采摘并夾取果實(shí)放入收集框里。所述的采摘執(zhí)行器根據(jù)草莓成熟度來選取。輪轂電機(jī)動(dòng)力由蓄電池提供，踩踏板控制前行，通過后輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。利用人眼識(shí)別，手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)定位、采摘及收集工作。具有定位準(zhǔn)確、果實(shí)無損、按需采摘等特點(diǎn)。所屬技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明針對傳統(tǒng)田壟草莓栽培模式，采用純機(jī)械式采摘與收集原理設(shè)計(jì)的行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明針對傳統(tǒng)田壟草莓栽培模式，并且采用純機(jī)械式草莓種植進(jìn)行采摘與收集工作的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)。

背景技術(shù)

勞動(dòng)力短缺是一個(gè)全球性的問題，而草莓種植作為一種傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型工作，目前也面臨比較嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。并且草莓植株較矮，人們需要彎腰采摘，長時(shí)間采摘，容易損傷腰部，并且勞動(dòng)工作量大、作業(yè)范圍廣，使果農(nóng)苦不堪言。

目前，設(shè)計(jì)出的草莓采摘輔助機(jī)械和草莓采摘機(jī)器人的產(chǎn)品中，95％的產(chǎn)品都是針對立體式草莓種植——變平地傳統(tǒng)栽培模式為大棚模式，此模式可以充分利用空間，提高產(chǎn)量。針對立體式栽培模式的草莓采摘機(jī)器，多采用傳感器識(shí)別、定位，機(jī)械手臂采摘。但在實(shí)際采摘過程中，傳感器識(shí)別慢，精準(zhǔn)度低，機(jī)械手易傷害草莓，從而導(dǎo)致采摘效果欠佳。而國內(nèi)80％草莓種植為傳統(tǒng)田壟栽培模式。

針對現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問題，設(shè)計(jì)該行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)坐著采摘，節(jié)省勞力，可實(shí)現(xiàn)草莓接觸無損定位，任意采摘和收集，采摘執(zhí)行器刀頭保證采摘精度和效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)。

解決上述問題采用的技術(shù)方案是：

座位，用于支撐采摘者坐著進(jìn)行草莓采摘全過程

采摘定位、執(zhí)行裝置，用于實(shí)現(xiàn)定位、采摘和收集工作；

前進(jìn)和轉(zhuǎn)向裝置，用于實(shí)現(xiàn)整機(jī)的前進(jìn)、后退方向的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述采摘定位、執(zhí)行裝置裝置包括：

雙3R-2P機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采摘定和夾取動(dòng)作，通過軟軸(剎車線)連接采摘執(zhí)行器，軸的一端接在右操作手柄上，另一端接在執(zhí)行采摘機(jī)構(gòu)上。

所述的采摘執(zhí)行器包括：

采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于采摘后可以夾取果實(shí)，保證果實(shí)不掉落，順利進(jìn)入收集框里；

所述的采摘執(zhí)行器根據(jù)草莓成熟度來選取，若草莓成熟度一致，則選用彎刀式采摘頭進(jìn)行片式摘取；反之，選用平頭式進(jìn)行逐個(gè)摘取。

優(yōu)選地，所述前進(jìn)和轉(zhuǎn)向裝置包括：

前進(jìn)機(jī)構(gòu)，包括三個(gè)12V12AH的蓄電池、兩個(gè)輪轂電機(jī)，兩個(gè)全向輪、踩踏板，用于控制前進(jìn)的速度和按真實(shí)路徑進(jìn)行移動(dòng)；

轉(zhuǎn)向控制，通過調(diào)節(jié)后輪兩個(gè)輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速差，用于生成所述轉(zhuǎn)向指令信號(hào)，以控制所述行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)的轉(zhuǎn)向。

優(yōu)選地，所述特征包括：

座位，用于支撐采摘者坐著進(jìn)行采摘；

人眼識(shí)別，對采摘對象的位置進(jìn)行精確定位；

因此，通過本發(fā)明提供的行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)能夠完成薄膜傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，采摘精度及效率高，又不破壞草莓等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明行走式機(jī)械手輔助人工草莓采摘機(jī)的機(jī)構(gòu)原理圖。