[實用新型]一種棉花采摘系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922208940.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN211509866U
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 韓紅兵;劉煒塏;張煒;梁丕山;陳武;舒良仁;陶瓊
• 申請（專利權）人: 桂林市思奇通信設備有限公司
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 李燕英

本實用新型公開一種棉花采摘系統(tǒng)，在機械臂上安裝碰撞傳感器，檢測機械臂是否碰撞障礙物，在機械爪上安裝位置傳感器，便于位置定位、調整以及障礙物位置判斷，在機械爪上安裝壓力傳感器，提高摘取成功率，及時判斷是否抓取到異物，在機械爪上安裝視覺檢測模塊，準確判斷棉花的具體位置，并及時獲知附近是否存在障礙物，在防撞梁處安裝光電開關模塊，可及時檢測正在發(fā)生的碰撞，以便做出下一個的操作，上述技術方案，既保證采摘更順利地進行，又在采摘過程中對機械臂、機械爪進行障礙物檢測，既在碰撞前進行障礙物檢測，又在碰撞時進行檢測，避免在出現(xiàn)漏檢后發(fā)生碰撞時未能及時采取措施止損，多維度的檢測還能避免誤判，大大提高碰撞檢測能力。

技術領域

本實用新型涉及采摘機器人技術領域，具體涉及一種棉花采摘系統(tǒng)。

背景技術

棉花采摘機器人包括采摘機構、驅動機構、定位機構、棉花信息采集機構以及處理器。采摘機構主要包括機械臂和機械爪，用于采摘棉花；驅動機構主要包括電機和行走裝置，用于帶動機身行走，驅動采摘機構完成棉花摘取；定位機構安裝在采摘機構上，實時獲取采摘機構的當前位置；果實信息采集機構主要包括攝像機，用于采集棉株圖像；處理器則根據(jù)位置和圖像進行處理和控制，完成棉花的采摘。

現(xiàn)有的棉花采摘機器人，利用紅外傳感器、超聲波傳感器進行障礙物檢測，在安裝位置、數(shù)量和角度上進行改進，減小或消除檢測盲區(qū)，以提高障礙物檢測的準確度，降低碰撞概率。在棉花采摘過程中，現(xiàn)有技術僅對行進過程中的障礙物進行檢測，對機械臂、機械爪操作過程中的障礙物不進行檢測，而且僅在發(fā)生碰撞前進行障礙物檢測，對發(fā)生碰撞時的狀態(tài)僅根據(jù)垂直方向上的受力變化進行判斷，上述處理方式容易出現(xiàn)碰撞的漏檢、誤判，影響采摘效率。

實用新型內容

本實用新型提供一種棉花采摘系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有技術存在的“碰撞檢測能力差”的問題提供硬件支持。

本實用新型通過以下技術方案解決技術問題：

一種棉花采摘系統(tǒng)，加載在外部采摘機器人上，包括位置檢測模塊、壓力檢測模塊、碰撞檢測模塊、視覺檢測模塊、光電開關模塊以及控制器模塊；所述位置檢測模塊包括至少1個位置傳感器，各位置傳感器均勻分布在外部采摘機器人的機械爪上，各位置傳感器的輸出端分別與控制器模塊連接；所述壓力檢測模塊包括至少1個壓力傳感器，各壓力傳感器均勻分布在外部采摘機器人的機械爪上，所述各壓力傳感器的輸出端與控制器模塊連接；所述碰撞檢測模塊包括至少3個碰撞傳感器，各碰撞傳感器均勻分布在外部采摘機器人的機械臂外側上，各碰撞傳感器的輸出端與控制器模塊連接；所述視覺檢測模塊安裝在外部采摘機器人的機械爪上，所述視覺檢測模塊的輸出端與控制器模塊連接；所述光電開關模塊安裝在外部采摘機器人的防撞梁上，所述光電開關模塊的輸出端與控制器模塊連接。

進一步地，所述視覺檢測模塊為雙目攝像頭，所述雙目攝像頭通過外部采摘機器人的機械爪上的通孔拍攝外部棉花；所述雙目攝像頭的標定高度范圍是96-105cm，角度范圍是35°-40°，運行速度范圍是100-110mm/s，適宜光照范圍是2.1-2.15萬lux。

進一步地，還包括觸覺檢測模塊，所述觸覺檢測模塊為至少2個觸覺傳感器；所述觸覺檢測模塊安裝在外部采摘機器人的機械爪上，安裝于外部機械爪與外部棉花接觸到的一側；所述觸覺傳感器的數(shù)量與外部機械爪的爪子數(shù)量相同；各觸覺傳感器的輸出端與控制器模塊連接。

進一步地，所述外部采摘機器人的防撞梁上設置有橫梁；所述光電開關模塊為3個光電開關；所述3個光電開關分別為第一光電開關、第二光電開關和第三光電開關；所述第一光電開關和第二光電開關與所述外部采摘機器人的防撞梁上的橫梁內側的距離相同，為第一距離，所述第一光電開關和第二光電開關分別設置在所述外部采摘機器人的防撞梁上的橫梁的兩端；所述第三光電開關與所述外部采摘機器人的防撞梁上的橫梁內側的距離大于所述第一距離。

進一步地，所述采摘機器人的防撞梁上的橫梁設有三層緩沖區(qū)，分別為一級齒狀梁緩沖區(qū)、二級弓形板緩沖區(qū)、三級吸能盒緩沖區(qū)。