[發明專利]一種用于垂直植物工廠多功能收獲機器人

有效

• 申請號: 202010514832.0
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111615931B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 謝淮北;姜良朋;王巖
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;B25J9/16;B25J18/00;B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于垂直植物工廠多功能收獲機器人，包括收獲機器人機體、六自由度機械臂和升降裝置，還包括翻轉裝置、末端執行器和兩級存放裝置，所述翻轉裝置位于升降裝置上方，所述翻轉裝置包括固定座、電動滾珠絲杠和翻轉電機，所述末端執行器通過法蘭盤與六自由度機械臂的執行末端相連接，所述末端執行器的端部對稱安裝夾頭，所述弧形凹槽內安裝有無損采摘結構，所述兩級存放裝置包括下位存放箱和上位升降箱，所述存放箱和上位升降箱之間設有直線電動升降缸。本發明能適應不同高度植株實施植物果實等目標物體進行無損夾取作業，擴大末端執行器作業范圍，根據植物果實大小進行輸送篩選作業，物果實等目標物體損傷程度低。

技術領域

本發明涉及智慧農業工程智能機器人設計技術領域，尤其涉及一種用于垂直植物工廠多功能收獲機器人。

背景技術

植物工廠是通過設施內高精度環境控制實現農作物周年連續生產的高效農業系統，是利用智能計算機和電子傳感系統對植物生長的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養液等環境條件進行自動控制，使設施內植物的生長發育不受或很少受自然條件制約的省力型生產方式。植物工廠是現代設施農業發展的高級階段，是一種高投入、高技術、精裝備的生產體系，集生物技術、工程技術和系統管理于一體，使農業生產從自然生態束縛中脫離出來.按計劃周年性進行植物產品生產的工廠化農業系統，是農業產業化進程中吸收應用高新技術成果最具活力和潛力的領域之一，代表著未來農業的發展方向。農業機器人是機器人在農業生產中的運用，它是一種可由不同程序軟件控制，以適應各種作業，能感覺并適應作物種類或環境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。

農業機器人特別是收獲機器人對智慧植物工廠運用具有重要作用，然而，現有的收獲機器人無法實現六自由度機械臂實現翻轉功能，末端執行器作業范圍小，無法適合不同高度植株病對植物果實等目標物體進行無損夾取作業，還不能根據植物果實大小進行輸送篩選作業，植物果實等目標物體損傷程度高；有些收獲機器人無法實現滾珠絲杠繞翻轉軸中心軸線翻轉功能，還不能根據滾珠絲杠根據翻轉電機翻轉的位置進行位置定位和固定；有些收獲機器人無法實現六自由度機械臂隨滾珠絲杠同步實現翻轉功能，難以擴大六自由度機械臂執行末端的末端執行器作業范圍；無法對形狀不規則的待夾持目標物體實現無損采摘或夾取功能，難以將待夾持目標物體位置微量調節使待夾持目標物體嵌入限位凹槽內，降低待夾持目標物體表面與軟膠層貼合度，夾持效果差；

有些收獲機器人無法增加待夾持目標物體表面與軟膠層貼合度效果，難以能盡可能使待夾持目標物體移動空心區區域的對應的軟膠層外側，既不能增加待夾持目標物體表面與軟膠的接觸面積又不能限制待夾持物體因姿態偏移結構內部結構變形產生位移的位置；有些收獲機器人既不利于根據六自由度機械臂的作業位置又不能調整上位升降箱的位置使六自由度機械臂端部的末端執行器夾持的目標物體根據需要放置在上位升降箱或下位存放箱中，還不能將目標物體因自身重力作用沿著下傾導向板和左下傾導向板經缺口一和缺口二進行豎直分隔板兩側，有些收獲機器人無法使豎直分割板兩側的存放區域相同不利于目標物體采用增加路徑方式落入上位升降箱內，避免直接落入上位升降箱底部造成目標物體損傷，還不能依次降低既能減緩目標物體進入上位升降箱內沿左下俯板甲、左下俯板乙、右下俯板甲和右下俯板乙的滾動速度，不利于減少因目標物體滾動速度過快而造成目標物體損傷，還有的收獲機器人無法保證目標物體順利進入下一個位置，難以使目標物體從上位升降箱的左右對稱面落入上位升降箱底部，無法避免目標物體堆積偏置造成上位升降箱內原本存儲容量利用率低的情況發生。因此，有必要提供一種結構簡單、操作快捷方便、安全高效的一種用于垂直植物工廠多功能收獲機器人。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，是克服上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、操作快捷方便、安全高效的一種用于垂直植物工廠多功能收獲機器人。