[發明專利]玫瑰采收機器人裝置及方法

在審

• 申請號: 202011633944.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112715144A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 馬偉;苗保河;楊其長;姚森
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院都市農業研究所
• 主分類號: A01D45/00
• 分類號: A01D45/00
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 霍朝霞

1.一種玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，包括行走架、立柱、橫梁、圖像采集裝置、采收器、升降滑動裝置、第一旋轉機構、夾持裝置、第二旋轉機構、切割裝置和鮮花存放箱；

所述立柱安裝在所述行走架上，所述橫梁安裝在所述立柱上，所述圖像采集裝置安裝在所述橫梁上用于識別出待采收的玫瑰花；

所述采收器與所述升降滑動裝置連接，所述升降滑動裝置活動安裝在所述立柱上用于帶動所述采收器相對所述立柱上下移動，所述采收器用于套住待采收的玫瑰花；

所述夾持裝置與所述第一旋轉機構連接，所述第一旋轉機構活動安裝在所述立柱上用于帶動所述夾持裝置繞所述立柱旋轉，所述夾持裝置用于夾持待采收的玫瑰花的莖；

所述切割裝置與所述第二旋轉機構連接，所述第二旋轉機構活動安裝在所述立柱上用于帶動所述切割裝置繞所述立柱旋轉，所述切割裝置用于切斷待采收的玫瑰花的莖；

所述鮮花存放箱安裝在所述立柱上，用于盛接切割下來的玫瑰花。

2.根據權利要求1所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述采收器設于所述圖像采集裝置的下方，所述圖像采集裝置用于識別出待采收的玫瑰花的中心位置，以根據識別結果將所述采收器移動到與待采收的玫瑰花對應的位置。

3.根據權利要求1所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述采收器為圓筒狀結構，所述采收器從上向下套住待采收的玫瑰花。

4.根據權利要求1所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述夾持裝置包括相對設置的第一夾持爪和第二夾持爪，所述第一夾持爪和所述第二夾持爪能夠相對轉動以夾持待采收的玫瑰花的莖。

5.根據權利要求4所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述第一夾持爪和所述第二夾持爪的最大轉動角度均為93度，所述第一旋轉機構的最大旋轉角度為185度以上。

6.根據權利要求1所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述切割裝置包括旋轉切割刀片，所述旋轉切割刀片的轉動角度大于或等于90度。

7.根據權利要求1所述的玫瑰采收機器人裝置，其特征在于，所述鮮花存放箱背向所述采收器設置，且所述鮮花存放箱低于所述夾持裝置設置，所述鮮花存放箱的頂部具有開口。

8.一種應用如權利要求1至7任一項所述的玫瑰采收機器人裝置進行玫瑰采收的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用圖像采集裝置識別出待采收的玫瑰花；

確定待采收的玫瑰花的中心位置，將采收器移動到與待采收的玫瑰花對應的位置并套住待采收的玫瑰花；

利用夾持裝置夾緊待采收的玫瑰花的莖；

利用切割裝置切斷待采收的玫瑰花的莖；

利用第一旋轉機構帶動夾持裝置旋轉至鮮花存放箱的上方，將切割下來的玫瑰花放入鮮花存放箱中。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述利用圖像識別裝置識別出待采收的玫瑰花之前，所述夾持裝置的第一夾持爪和第二夾持爪的夾角為180度，且所述第一夾持爪和所述第二夾持爪在所述玫瑰花采收機器人裝置的前進方向上成直線；

在所述利用圖像識別裝置識別出待采收的玫瑰花之后，所述第一夾持爪和所述第二夾持爪水平對向旋轉，直到旋轉至所述第一夾持爪和所述第二夾持爪夾緊待采收的玫瑰花的莖。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用圖像采集裝置識別出待采收的玫瑰花包括：

采集玫瑰花的圖像，采用顏色閾值的方法識別圖像中紅色的位置；

識別玫瑰花的輪廓，通過直徑和面積兩個參數判斷圖像中的玫瑰花是否是待采收的玫瑰花。