[發明專利]一種水果采摘機器人

在審

• 申請號: 202110140550.3
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112715163A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 梁忠偉;沈忠健;林增杰;劉曉初;蕭金瑞;古亮亮
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D67/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

本發明公開一種水果采摘機器人，包括行走底盤、設置在所述行走底盤上的采摘執行裝置、設置在所述行走底盤與采摘執行裝置之間的升降裝置以及設置在所述行走底盤上的果實收集裝置；所述采摘執行裝置包括末端執行器以及設置在所述末端執行器與所述升降裝置之間用于驅動末端執行器在升降裝置上進行多自由度運動的機械臂；所述末端執行器包括設置在所述機械臂上的安裝架、設置在所述安裝架前端上用于夾持果梗的果梗夾持機構以及用于將果梗切斷的切割機構。該機器人能夠對水果進行自動采摘，且在采摘時，能夠對果實進行固定后進行剪切，采摘過程不會造成果實晃動，采摘完成能夠自動將果實收集，不僅不會損傷果實，而且提高了采摘效率。

技術領域

本發明涉及采摘技術領域，具體涉及一種水果采摘機器人。

背景技術

荔枝、龍眼以及黃皮等水果均是我國南方特有的水果，特別是荔枝，其產量和品質均居世界首位，目前對于上述水果的采摘普遍采用人工剪切，傳統人工采摘的方式不僅導致對于荔枝等水果的生產投入勞動強度大，且采摘效率低下，采摘過程易造成果實損傷，同時，采摘不及時將會導致經濟上的損失。

但是，隨著各國農業領域不斷變革，新型智能農業機器人正憑借著其可連續長時間工作，較低的果蔬受損率，高效率的工作模式等優勢成為現代化農業生產核心裝備之一。其中果蔬采摘機器人是一類針對水果和蔬菜，可以通過編程來完成采摘等相關作業任務的具有感知能力的自動化機械收獲系統，替代傳統人工采摘方式。例如，授權公告號為CN208159321U的實用新型專利公開了一種荔枝采摘機，包括機架和切割盤，還包括位于所述機架上的用于驅動所述切割盤升降的升降機構和與該升降機構相連的用于驅動所述切割盤轉動的旋轉機構，所述的切割盤上設有用于驅動其旋轉切割的驅動組件，所述的驅動組件與所述的旋轉機構之間還設有將二者相連的用于調節所述切割盤移動至荔枝果實位置的微調機構。上述采摘機結構穩定，采摘效率高的荔枝采摘機，其自動化程度高，提高了對荔枝果實的采摘定位精度，避免果實損壞，大大降低了荔枝采摘的勞動強度和成本，提高了工作效率，適用性范圍廣，實用性強。但是，上述采摘機存在以下足：

1、上述采摘機對荔枝進行采摘時，通過旋轉切割盤對荔枝果實上的枝子進行切割，由于切割過程中，荔枝果實會產生晃動，導致在采摘過程，不易切斷荔枝果實上的枝子，從而影響采摘效率；另外，荔枝果實在晃動時也容易造成果實損傷。

2、上述采摘機通過機架將采摘機架設在地面上，然后通過升降機構和微調機構對切割盤進行位置調節，該位置調節只能適用于一定范圍的區域進行采摘，不能夠靈活移動，采摘范圍存在一定的局限性，從而影響采摘效率。

3、上述采摘機由于沒有收集果實的裝置，使得切割盤切割斷荔枝果實上的枝子后，荔枝果實直接掉落地面，容易造成果肉損傷，從而影響果實采摘質量。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的問題，提供一種水果采摘機器人，該機器人能夠對龍眼、荔枝以及黃皮等水果進行自動采摘，且在采摘時，能夠對果實進行固定后進行剪切，采摘過程不會造成果實晃動，采摘完成能夠自動將果實收集，不僅不會損傷果實，而且提高了采摘效率；另外，該機器人能夠靈活地在果園上移動，采摘范圍大，進一步地提高了采摘效率。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種水果采摘機器人，包括行走底盤、設置在所述行走底盤上用于采摘果實的采摘執行裝置、設置在所述行走底盤與采摘執行裝置之間用于調節采摘執行裝置高度的升降裝置以及設置在所述行走底盤上用于收集果實的果實收集裝置；其中，

所述采摘執行裝置包括末端執行器以及設置在所述末端執行器與所述升降裝置之間用于驅動末端執行器在升降裝置上進行多自由度運動的機械臂；所述末端執行器包括設置在所述機械臂上的安裝架、設置在所述安裝架前端上用于夾持果梗的果梗夾持機構以及用于將果梗切斷的切割機構；其中，所述果梗夾持機構包括相對設置在所述安裝架上的第一果梗夾持件和第二果梗夾持件以及果梗夾持驅動機構，所述果梗夾持驅動機構用于驅動所述第一果梗夾持件和第二果梗夾持件在安裝架上做相互遠離或者靠近運動。