[實用新型]采摘黃花菜的機器人

有效

• 申請號: 201822126892.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209314338U
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 張秀霞;郭麗新;劉士進;張海生;馬翼飛;張寧楠;魏舒怡
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型黃花菜的機器人包括導航行走系統、果實采摘系統、雙目相機、果實收集裝置和電源及動力控制設備，通過采用導航行走系統進行機器人的導航定位、采用果實采摘系統進行黃花菜的機械采摘、采用雙目相機進行采摘作業中的精確識別與定位、采用果實收集裝置對采摘后的黃花菜進行及時收集、采用電源及動力控制設備對各個系統進行智能控制，通過機械電氣的結合，并結合黃花菜的生長特點和采摘要求進行高效采摘，實現了機器人代替人工勞作方式，解放了生產力，而且該黃花菜采摘機器人可以適用于不同品種的作業采摘作業，適用范圍廣。

技術領域

本實用新型涉及機械自動化技術領域，具體為采摘黃花菜的機器人。

背景技術

黃花菜品質好、味道美、營養高，種植規模大、產量高，在農業產業結構中占有重要地位，是農民的主要經濟收入之一，是農民致富的希望產業。并且隨著黃花菜具有防老年癡呆的作用的發現，中老年食用的人群增加，所以黃花菜的種植規模在以后會越來越大。但由于目前黃花菜采摘完全依靠人工進行，勞動強度大、效率低，隨著農村勞動力逐漸向二、三產業及城鎮轉移，農村勞動力將越來越緊缺，黃花菜種植面積的逐年增加和規模化生產的發展，對黃花菜采摘機械化生產的要求越來越強烈；同時，由于采摘的黃花菜具有鮮嫩的特點，所以為了保持良好的品質轉手次數越少越好，使其采摘完就能包裝。黃花菜機械化采摘有效解決了黃花菜采摘人員受露水浸濕傷害身體的問題，顯著改善了黃花菜采摘人員的勞動條件，減輕了勞動強度，經濟效益和社會效益明顯。

目前來講，雖然采摘機器人有了較大的發展和進步，但仍然存在以下幾方面的問題。

1、采摘效率不高。各國以研發的各類采摘機器人的采摘效率，都沒有人工效率高。例如農業大學張鐵中教授研制的草莓采摘速度為6枚/min；韓國的蘋果自動采摘機器人，摘取一枚蘋果平均需要15s；荷蘭IMAG研發的黃瓜采摘機器人摘一根黃瓜需要45s。因為需要控制系統還要圖像處理等，效率不高。要使果蔬采摘機器人真正應用于實際生產，就必須要提高作業效率以及作業準確度。

2、果實收集效果不佳。果實采摘完要進行收集，各種采摘機器人只注重采摘過程，反而忽視了果實的收集過程，因此采摘機器人還需要增加果實的自動收集。

3、成本較高。果蔬采摘機器人系統和結構更加復雜，而且使用周期短，平常基本不用。維護，使用，制造成本都要高于工業機器人。

為了突破限制果蔬采摘機器人的發展因素，就必須解決以上的問題，這樣才能加速果蔬采摘機器人的發展，盡快實現商品化。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種采摘效率高，能夠結合黃花菜的生長特點和采摘要求進行采摘，并對采摘的果實進行自動收集的采摘黃花菜的機器人。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

采摘黃花菜的機器人，包括導航行走系統、果實采摘系統、雙目相機、果實收集裝置和電源及動力控制設備；

所述的導航行走系統包括小車、設置在小車底部的車輪和安裝在車輪上的驅動系統，以及安裝在小車前進方向端部的激光導航系統和圖像采集卡；

所述的果實采摘系統包括安裝在小車上的基座和安裝在基座上的機械手；所述的機械手包括機械臂和安裝在機械臂末端的末端執行器；所述的末端執行器包括機械手指，安裝在機械手指上的壓力傳感器、硅膠襯墊和刀片，以及與機械手指連接的手指驅動電機；

所述的雙目相機設置在機械臂末端；

所述的果實收集裝置包括果實收集箱、夾持裝置和傳輸帶；所述的果實收集箱通過夾持裝置安裝在小車的底部；所述的傳輸帶一端與果實收集箱的入口連接，另一端安裝在機械臂上；

所述的驅動系統、機械臂、手指驅動電機、雙目相機、激光導航系統和傳輸帶的控制端均與電源及動力控制設備交互連接。