[發(fā)明專(zhuān)利]一種果蔬采摘六足機(jī)器人及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811650466.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109479504A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛子杰;徐屾明;龔坤;繆華超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01D45/00
• 分類(lèi)號(hào): A01D45/00;A01D46/00;B62D57/032
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種果蔬采摘六足機(jī)器人及其工作方法，其特征在于，包括機(jī)身及設(shè)置在所述機(jī)身上的六條機(jī)械腿，所述機(jī)身上還設(shè)置有采摘機(jī)械臂、收集箱、視覺(jué)識(shí)別模塊、循跡傳感器排布板、陀螺儀模塊、控制模塊和電源，所述采摘機(jī)械臂末端設(shè)置有采摘抓手。所述機(jī)身的四角分別設(shè)置有一條機(jī)械腿，另外兩條機(jī)械腿對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述機(jī)身的中部。本發(fā)明的移動(dòng)方式為足式，適合在松軟地面或嚴(yán)重崎嶇不平的地形上進(jìn)行果蔬采摘，具有較好的靈活性，且機(jī)身下板有矩形排布的循跡傳感器，可按照預(yù)定軌跡行進(jìn)，采摘機(jī)械臂上安裝有視覺(jué)識(shí)別模塊，增加采摘準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了可在相對(duì)不平坦地形按設(shè)定軌跡，自行采摘的目的，具有較強(qiáng)實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種果蔬采摘六足機(jī)器人及其工作方法。

背景技術(shù)

目前果蔬采摘機(jī)器人多為輪式或履帶式機(jī)器人。輪式機(jī)器人在相對(duì)平坦的地形上行駛時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度迅速、平穩(wěn)，具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，其結(jié)構(gòu)和控制也較簡(jiǎn)單，而在相對(duì)不平坦地面上行駛時(shí)，車(chē)輪的作用將嚴(yán)重喪失且移動(dòng)效率大大降低，能耗將大大增加。履帶式機(jī)器人在不平地面上的機(jī)動(dòng)性仍然很差，行駛時(shí)機(jī)身晃動(dòng)嚴(yán)重。但實(shí)際采摘地地形大多數(shù)不規(guī)則且崎嶇不平，輪式機(jī)器人和履帶式機(jī)器人的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種果蔬采摘六足機(jī)器人及其工作方法。該機(jī)器人只需要離散的點(diǎn)接觸地面，就可以在可能到達(dá)的地面上選擇最優(yōu)的支撐點(diǎn)，對(duì)崎嶇地形的適應(yīng)性強(qiáng)，而且可以通過(guò)調(diào)節(jié)腿關(guān)節(jié)的角度保持機(jī)身水平，不易翻倒，穩(wěn)定性更高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面公開(kāi)了：

一種果蔬采摘六足機(jī)器人，包括機(jī)身及設(shè)置在所述機(jī)身上的六條機(jī)械腿，所述機(jī)身上還設(shè)置有采摘機(jī)械臂、收集箱、視覺(jué)識(shí)別模塊、循跡傳感器排布板、陀螺儀模塊、控制模塊和電源，所述采摘機(jī)械臂末端設(shè)置有采摘抓手。

進(jìn)一步，所述機(jī)身的四角分別設(shè)置有一條機(jī)械腿，另外兩條機(jī)械腿對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述機(jī)身的中部。

進(jìn)一步，所述每條機(jī)械腿均包括髖關(guān)節(jié)舵機(jī)、膝關(guān)節(jié)舵機(jī)和踝關(guān)節(jié)舵機(jī)；所述膝關(guān)節(jié)舵機(jī)輸出軸的軸線與所述踝關(guān)節(jié)舵機(jī)輸出軸的軸線平行，所述髖關(guān)節(jié)舵機(jī)輸出軸的軸線與所述膝關(guān)節(jié)舵機(jī)輸出軸的軸線垂直。

進(jìn)一步，所述采摘機(jī)械臂包括可旋轉(zhuǎn)底盤(pán)和兩關(guān)節(jié)機(jī)械臂，所述可旋轉(zhuǎn)底盤(pán)與所述兩關(guān)節(jié)機(jī)械臂之間、所述兩關(guān)節(jié)機(jī)械臂與所述采摘抓手之間均采用相應(yīng)的舵機(jī)相連接；所述可旋轉(zhuǎn)底盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸垂直于所述機(jī)身上平面，所述兩關(guān)節(jié)機(jī)械臂關(guān)節(jié)處的舵機(jī)輸出軸軸線與所述可旋轉(zhuǎn)底盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸垂直。

進(jìn)一步，所述收集箱有兩個(gè)，分別設(shè)置在所述采摘機(jī)械臂兩側(cè)的機(jī)身上板上。

進(jìn)一步，所述收集箱是由木質(zhì)骨架和塑料板構(gòu)成的輕質(zhì)立方體狀箱子。

進(jìn)一步，所述視覺(jué)識(shí)別模塊是OpenMV機(jī)器視覺(jué)模塊，設(shè)置于所述采摘機(jī)械臂的第二段機(jī)體上。

進(jìn)一步，所述循跡傳感器排布板上設(shè)置有十四個(gè)循跡傳感器，所述十四個(gè)循跡傳感器圍成一個(gè)矩形檢測(cè)帶；所述循跡傳感器排布板設(shè)置在所述機(jī)身的下板底部。

進(jìn)一步，所述控制模塊包括主控制板和舵機(jī)控制板，所述舵機(jī)控制板包括機(jī)械腿舵機(jī)控制板和采摘機(jī)械臂舵機(jī)控制板，所述機(jī)械腿舵機(jī)控制板和采摘機(jī)械臂舵機(jī)控制板通過(guò)第三電路板與所述主控制板連接；所述主控制板與所述視覺(jué)識(shí)別模塊、循跡傳感器排布板上的各循跡傳感器、陀螺儀模塊連接。

進(jìn)一步，所述電源設(shè)置在所述機(jī)身的上下板之間。

本發(fā)明另一方面還公開(kāi)了：

一種果蔬采摘六足機(jī)器人的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：

步驟一，所述機(jī)器人初始化；