[發明專利]一種果蔬采摘六足機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201811650466.0
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN109479504A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 牛子杰;徐屾明;龔坤;繆華超
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01D45/00
• 分類號: A01D45/00;A01D46/00;B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種果蔬采摘六足機器人及其工作方法，其特征在于，包括機身及設置在所述機身上的六條機械腿，所述機身上還設置有采摘機械臂、收集箱、視覺識別模塊、循跡傳感器排布板、陀螺儀模塊、控制模塊和電源，所述采摘機械臂末端設置有采摘抓手。所述機身的四角分別設置有一條機械腿，另外兩條機械腿對稱設置在所述機身的中部。本發明的移動方式為足式，適合在松軟地面或嚴重崎嶇不平的地形上進行果蔬采摘，具有較好的靈活性，且機身下板有矩形排布的循跡傳感器，可按照預定軌跡行進，采摘機械臂上安裝有視覺識別模塊，增加采摘準確性，實現了可在相對不平坦地形按設定軌跡，自行采摘的目的，具有較強實用價值。

技術領域

本發明屬于農業機器人技術領域，具體涉及一種果蔬采摘六足機器人及其工作方法。

背景技術

目前果蔬采摘機器人多為輪式或履帶式機器人。輪式機器人在相對平坦的地形上行駛時，運動速度迅速、平穩，具有相當的優勢，其結構和控制也較簡單，而在相對不平坦地面上行駛時，車輪的作用將嚴重喪失且移動效率大大降低，能耗將大大增加。履帶式機器人在不平地面上的機動性仍然很差，行駛時機身晃動嚴重。但實際采摘地地形大多數不規則且崎嶇不平，輪式機器人和履帶式機器人的應用受到限制。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明提供了一種果蔬采摘六足機器人及其工作方法。該機器人只需要離散的點接觸地面，就可以在可能到達的地面上選擇最優的支撐點，對崎嶇地形的適應性強，而且可以通過調節腿關節的角度保持機身水平，不易翻倒，穩定性更高。

為了實現上述目的，本發明一方面公開了：

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

進一步，所述機身的四角分別設置有一條機械腿，另外兩條機械腿對稱設置在所述機身的中部。

進一步，所述每條機械腿均包括髖關節舵機、膝關節舵機和踝關節舵機；所述膝關節舵機輸出軸的軸線與所述踝關節舵機輸出軸的軸線平行，所述髖關節舵機輸出軸的軸線與所述膝關節舵機輸出軸的軸線垂直。

進一步，所述采摘機械臂包括可旋轉底盤和兩關節機械臂，所述可旋轉底盤與所述兩關節機械臂之間、所述兩關節機械臂與所述采摘抓手之間均采用相應的舵機相連接；所述可旋轉底盤的旋轉軸垂直于所述機身上平面，所述兩關節機械臂關節處的舵機輸出軸軸線與所述可旋轉底盤的旋轉軸垂直。

進一步，所述收集箱有兩個，分別設置在所述采摘機械臂兩側的機身上板上。

進一步，所述收集箱是由木質骨架和塑料板構成的輕質立方體狀箱子。

進一步，所述視覺識別模塊是OpenMV機器視覺模塊，設置于所述采摘機械臂的第二段機體上。

進一步，所述循跡傳感器排布板上設置有十四個循跡傳感器，所述十四個循跡傳感器圍成一個矩形檢測帶；所述循跡傳感器排布板設置在所述機身的下板底部。

進一步，所述控制模塊包括主控制板和舵機控制板，所述舵機控制板包括機械腿舵機控制板和采摘機械臂舵機控制板，所述機械腿舵機控制板和采摘機械臂舵機控制板通過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識別模塊、循跡傳感器排布板上的各循跡傳感器、陀螺儀模塊連接。

進一步，所述電源設置在所述機身的上下板之間。

本發明另一方面還公開了：

一種果蔬采摘六足機器人的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：

步驟一，所述機器人初始化；