[實用新型]一種果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822246029.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209551733U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)同奎;曹丹丹;高研;李昕宇;史穎剛;劉利
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;A01D46/30;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)，包括執(zhí)行裝置、檢測模塊、ZigBee無線裝置和控制裝置，控制裝置通過ZigBee無線裝置與檢測模塊、執(zhí)行裝置無線通信連接。檢測模塊包括機(jī)械臂檢測模塊和機(jī)械手檢測模塊。機(jī)械手檢測模塊包括設(shè)置在機(jī)械手每個手指的各指節(jié)橫板上的壓力傳感器、安裝于機(jī)械手每個手指的指關(guān)節(jié)連接處的角度傳感器。機(jī)械臂檢測模塊包括設(shè)置于機(jī)械臂大臂與小臂連接處的壓力傳感器、設(shè)置于機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)基座與底盤連接處的扭矩傳感器、設(shè)置于機(jī)械臂各關(guān)節(jié)處以及機(jī)械臂與機(jī)械手連接處的各角度傳感器。本實用新型信息采集、傳輸速度快、控制精度高，提高了采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)運行的安全性與平穩(wěn)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

果蔬采摘作業(yè)所用勞動力占整個生產(chǎn)過程所用勞動力的33%~50%，使用人工采摘，效率低、勞動量大。因此，果蔬采摘機(jī)器人在農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)中占有重要地位，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精確化發(fā)展，采摘機(jī)械臂的各種控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)也層出不窮，但是對于規(guī)避機(jī)械臂自身相撞、與障礙物相撞、與人相撞的安全檢測系統(tǒng)以及機(jī)械爪抓取果蔬的安全檢測系統(tǒng)卻比較落后，因此很容易出現(xiàn)機(jī)械臂、機(jī)械手由于控制失誤造成的果蔬的損傷、自身的損傷，甚至是對人自身安全的損傷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型設(shè)計了一種果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)，旨在快速、實時地檢測和控制蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有效保證采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了：

一種果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)，包括執(zhí)行裝置，還包括檢測模塊、ZigBee無線裝置和控制裝置，所述控制裝置通過所述ZigBee無線裝置與所述檢測模塊、所述執(zhí)行裝置無線通信連接。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂和設(shè)置在相應(yīng)機(jī)械臂末端的機(jī)械手；所述檢測模塊包括機(jī)械臂檢測模塊和機(jī)械手檢測模塊。

進(jìn)一步，所述機(jī)械手檢測模塊包括設(shè)置在所述機(jī)械手每個手指的各指節(jié)橫板上的壓力傳感器，以及安裝于所述機(jī)械手每個手指的指關(guān)節(jié)連接處的角度傳感器。

進(jìn)一步，所述機(jī)械手包括手掌和均布在所述手掌上的三根手指，每根手指均包括基指節(jié)、中指節(jié)和端部指節(jié)。

進(jìn)一步，所述機(jī)械臂檢測模塊包括設(shè)置于所述機(jī)械臂大臂與小臂連接處的壓力傳感器、設(shè)置于所述機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)基座與底盤連接處的扭矩傳感器、設(shè)置于所述機(jī)械臂各關(guān)節(jié)處以及所述機(jī)械臂與所述機(jī)械手連接處的各角度傳感器。

進(jìn)一步，所述機(jī)械臂包括旋轉(zhuǎn)基座、大臂和小臂，所述旋轉(zhuǎn)基座與底盤轉(zhuǎn)動連接，所述小臂末端和所述機(jī)械手轉(zhuǎn)動連接。

進(jìn)一步，所述控制裝置包括嵌入式控制器；所述控制裝置通過接收、處理所述檢測模塊傳輸來的信息，進(jìn)而虛擬調(diào)試出所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)急安全姿態(tài)信息，并通過所述ZigBee無線裝置傳輸給所述執(zhí)行裝置。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的姿態(tài)包括所述機(jī)械臂和所述機(jī)械手中各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。

進(jìn)一步，所述ZigBee無線裝置包括ZigBee終端節(jié)點、ZigBee路由器和ZigBee協(xié)調(diào)器；所述ZigBee協(xié)調(diào)器在ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)中即為傳輸信息的匯聚節(jié)點，所述ZigBee路由器用來參與路由發(fā)現(xiàn)、消息轉(zhuǎn)發(fā)，通過連接各ZigBee終端節(jié)點來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍；所述ZigBee終端節(jié)點將采集、傳輸?shù)男畔⑼ㄟ^ZigBee協(xié)調(diào)器或者ZigBee路由器連接到ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)。

該果蔬采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全運行檢測系統(tǒng)具有以下有益效果：

（1）本實用新型基于ZigBee低功耗無線傳輸，使檢測模塊的采集數(shù)據(jù)實時通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給控制裝置，進(jìn)而提高了反應(yīng)速度。