[發明專利]一種全自動水果采摘裝置

在審

• 申請號: 201811229173.5
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109220225A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 楊秀芝;藺紹江;阮文廉;楊松松;陳微;董春法;吳小艷;楊春杰;徐紹勇
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D46/22
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 宋濤

本發明公開了一種全自動水果采摘裝置，具有履帶車，履帶車上設有水果箱與控制裝置，履帶車上還設有移動基架，移動基架具有XY軸移動平臺，XY軸移動平臺上豎直裝有伸縮式支撐架；伸縮式支撐架的頂部通過回轉機構連接三自由度機械臂的一端，三自由度機械臂的另一端裝有剪切操作手；剪切操作手具有基座，在基座的上、中、下三個部位對應裝有水平布置的雙目攝像機、剪切刀具和吊環，吊環連接軟袋的上端口，軟袋的下端口伸入至水果箱中，并在軟袋內設有若干層防撞裙邊；本發明實現了對履帶車的自動導航控制，并對目標果實進行自動標識和定位以便實施采摘，確保了采摘質量，不僅采摘效率高，可行性高，通用性強，而且適用于對不同水果的自動化摘取。

技術領域

本發明涉及農業設備技術領域，特別涉及一種全自動水果采摘裝置。

背景技術

在水果的生產作業中，收獲采摘是整個生產中最耗時最費力的一個環節。水果收獲期間需投入的勞力約占整個種植過程的50％～70％。采摘作業質量的好壞直接影響到水果的儲存、加工和銷售，從而最終影響市場價格和經濟效益。另外，水果收獲具有很強的時效性，屬于典型的勞動密集型的工作。

然而，由于現有的機械采摘裝置結構簡單、功能單一，還不能適應在復雜的外界環境中進行采摘作業，也不能確保在采摘過程中對水果實施較好的防護，從而存在采摘不方便、采摘效率低下的問題。因而，現有的水果采摘作業還是以人工采摘為主，但是近年來隨著農村人口大量向城市遷移，留守農村的勞動力極劇減少，勞動力的缺乏嚴重影響到水果的種植與采摘。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是要解決現有的機械采摘裝置結構簡單、功能單一，采摘效率低下，不能適應在復雜的外界環境中進行采摘作業，并且不能確保采摘質量的問題，提供一種全自動水果采摘裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明為一種全自動水果采摘裝置，具有履帶車，履帶車上設有水果箱與控制裝置，在履帶車上還設有移動基架，移動基架具有XY軸移動平臺，XY軸移動平臺上豎直裝有伸縮式支撐架；伸縮式支撐架的頂部通過回轉機構連接三自由度機械臂的一端，三自由度機械臂的另一端裝有剪切操作手；剪切操作手具有基座，在基座的上、中、下三個部位對應裝有水平布置的雙目攝像機、剪切刀具和吊環，吊環連接軟袋的上端口，軟袋的下端口伸入至水果箱中，并在軟袋內設有若干層防撞裙邊；控制裝置由相互通訊連接的上層主控制器與下層行走控制器、移動機架控制器、末端執行控制器組成，其中行走控制器用于控制履帶車的行走動作，移動機架控制器用于控制三自由度機械臂在移動基架上的三維基坐標，末端執行控制器用于控制三自由度機械臂的動作，主控制器通訊連接雙目攝像機和GPS監測接收機，并通過對雙目攝像機拍攝到的當前路面圖像信息和果樹圖像信息進行處理，以提取視覺導航參數并對目標果實進行標識和定位，從而對目標果實實施采摘操作。

作為本發明的一種優選技術方案，本發明中所述履帶車具有車體，在車體上側安裝所述移動機架；在車體下側的前、后兩端對應裝有兩個從動鏈輪和兩個主動鏈輪，并且位于車體同左/右側的一組從動鏈輪與主動鏈輪上對應披裝有履帶，每個主動鏈輪對應通過齒輪傳動機構連接伺服電機A的輸出端，在伺服電機A上配裝有編碼器；所述編碼器通訊連接行走控制器，行走控制器根據每臺伺服電機A上編碼器實時反饋的數據對該伺服電機A的轉速進行實時控制，并且通過對兩個主動鏈輪所對應的伺服電機A的差速調節來實現對履帶車行走動態的實時控制。