[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能水果采摘作業(yè)車(chē)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011171572.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112154778A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高欣;孫立晶;田丙奇;涂朝輝;趙朋;高玉芝;張士強(qiáng);暴勇林;岳廣照;高艾平;吳珂;陳鑫凱;楊君瑤;張雅哲;袁姍姍;劉雅文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐山學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): A01D46/00
• 分類(lèi)號(hào): A01D46/00;A01D46/22;A01D46/30;H04N5/225;H04N7/18
• 代理公司: 重慶百潤(rùn)洪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 姚瓊斯

本發(fā)明涉及智能農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種智能水果采摘作業(yè)車(chē)，包括底架、支撐架板、驅(qū)動(dòng)組件、電源、控制機(jī)柜、抓取懸臂組件、末端摘果組件、收集稱(chēng)重組件和圖像采集組件；采用本發(fā)明，無(wú)需工作人員自行架梯或彎腰采摘，只需注意更換收集籃，實(shí)現(xiàn)了智能化自動(dòng)采摘，可以通過(guò)集成在控制機(jī)柜中的GPS配合圖像采集組件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋路尋果采摘，配合電子稱(chēng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)采摘數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄，末端摘果組件也能實(shí)現(xiàn)帶梗摘果，保證果實(shí)的新鮮程度，整體上減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高采摘效率，延長(zhǎng)果實(shí)保鮮周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種智能水果采摘作業(yè)車(chē)。

背景技術(shù)

我國(guó)水果生產(chǎn)大國(guó)，也是世界第一大水果消費(fèi)國(guó)。水果種植業(yè)的迅速發(fā)展提升了果園機(jī)械的市場(chǎng)需求。采摘作業(yè)所用勞動(dòng)力占整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程所用勞動(dòng)力的33％～50％，目前我國(guó)的水果采摘絕大部分還是以人工采摘為主。采摘作業(yè)比較復(fù)雜，季節(jié)性很強(qiáng)，若使用人工采摘，不僅效率低、勞動(dòng)量大，而且容易造成果實(shí)的損傷，如果人手不夠不能及時(shí)采摘還會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的損失。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，有望解決勞動(dòng)力不足、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工人勞動(dòng)舒適度、降低工人的勞動(dòng)危險(xiǎn)性，此外還提高了果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益，因而提高采摘作業(yè)機(jī)械化程度有重要的意義。

目前前沿研究中，大部分采摘機(jī)器人，采摘過(guò)程中極易造成果實(shí)損傷，嚴(yán)重影響水果的品質(zhì)，而目前設(shè)計(jì)的采摘機(jī)器人存在的問(wèn)題：1.機(jī)械手容易造成水果的機(jī)械損傷，影響水果品質(zhì)；2.由于果樹(shù)樹(shù)枝和樹(shù)葉等障礙，無(wú)法準(zhǔn)確快速的鎖定采摘目標(biāo)；3.機(jī)械手通常直接將水果從果梗上拉下，不能保留果梗，不利于水果保鮮；4.并且收集裝置固定，在收集過(guò)程容易造成二次損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保留果梗的采摘方式，升降收集臺(tái)，并且自動(dòng)尋路工作的智能采摘設(shè)備。

一種智能水果采摘作業(yè)車(chē)，包括底架、支撐架板、驅(qū)動(dòng)組件、電源、控制機(jī)柜、抓取懸臂組件、末端摘果組件、收集稱(chēng)重組件和圖像采集組件；

所述底架上固定安裝有電源和控制機(jī)柜，所述支撐架板安裝在電源和控制機(jī)柜之間，所述抓取懸臂組件固定在支撐架板上，所述末端摘果組件固定設(shè)置在抓取懸臂組件的末端；

所述驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、內(nèi)輪組和履帶，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在底架上，通過(guò)齒輪組傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)輪組，從而帶動(dòng)履帶；

所述收集稱(chēng)重組件包括電子稱(chēng)臺(tái)、收集籃、升降電缸和支撐桿；所述升降電缸安裝在控制柜體中，升降電缸的輸出端連接支撐桿，用于支撐電子秤臺(tái)，所述電子稱(chēng)臺(tái)上固定放置收集籃；

所述控制機(jī)柜中包括控制主機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電源、抓取懸臂組件、末端摘果組件、升降電缸和電子秤臺(tái)和圖像采集組件均與控制主機(jī)信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述圖像采集組件包括尾部觀察攝像頭、側(cè)邊視野觀察攝像頭和果實(shí)識(shí)別攝像頭；所述尾部觀察攝像頭設(shè)置在電源的外殼體上；所述支撐架板上設(shè)置側(cè)邊支架，所述側(cè)邊視野攝像頭安裝在側(cè)邊支架上，所述果實(shí)識(shí)別攝像頭安裝在末端摘果組件上。

進(jìn)一步的，所述抓取懸臂組件包括底座、腰部連軸、肩部連桿、肘部連桿和腕部連桿；所述腰部連軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，負(fù)責(zé)X軸旋轉(zhuǎn)自由度；所述肩部連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在腰部連軸上，負(fù)責(zé)Y軸旋轉(zhuǎn)自由度；所述肩部連桿、肘部連桿和腕部連桿收尾轉(zhuǎn)軸連接，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度區(qū)間內(nèi)的自由彎折；所述腕部連桿的末端安裝有末端摘果組件。

進(jìn)一步的，所述抓取懸臂組件包括底座、腰部連軸、肩部連桿、肘部連桿和腕部連桿之間的連接處，設(shè)置有直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述直流伺服電機(jī)與控制機(jī)柜中的控制主機(jī)信號(hào)連接。