[發明專利]一種智能蘋果分級系統

在審

• 申請號: 202110236242.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113019969A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 邱威;鄔伊浩;周義之;周慧能;王殊迪;羅汶博
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/36;B07C5/38;A01D46/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 陸海天;徐冬濤

本發明涉及一種智能蘋果分級系統，包括無人機和起飛平臺，所述無人機上設有中心控制器、視覺識別與定位裝置、高光譜相機和機械臂；該視覺識別與定位裝置、高光譜相機和機械臂均與所述中心控制器電性相連；所述視覺識別與定位裝置包括機載攝像頭和雙目攝像頭；所述機械臂為桿狀，其前端設有抓取器；該抓取器為鴨蹼式結構，能夠開合而抓取或松開水果，并在抓取時，在其內部形成暗室效果；所述高光譜相機設置于所述抓取器內，能夠對抓取的蘋果進行拍照，確定蘋果的等級；所述起飛平臺包括果箱；該果箱為無頂盒狀，其內部設有多個格擋；所述果箱設置于履帶車上；該起飛平臺上設有停放臺。本發明在采摘蘋果的同時進行分級，極大的提高了作業效率。

技術領域

本發明涉及一種農業設備，尤其是一種水果的分級系統，具體的說是一種智能蘋果分級系統。

背景技術

我國是世界上第一大水果生產國，但是，目前對水果品質高低的劃分還是以人工為主，無法準確量化，不僅會增加人力勞動的成本，而且，會耗費大量時間，影響生產效率和效益。若是通過化學儀器進行檢測，不僅會破壞水果的完整性，而且，只能進行抽樣檢測，無法對所有水果進行劃分。因此，需要對現有的采摘和分級設備進行改進，以便提高生產效率，降低人工成本，為提高經濟效益。

發明內容

本發明的目的是針對當前在水果采摘和分級操作過程中存在的問題，提供一種智能蘋果分級系統，可對水果進行無人式的采摘和分級，并可實現零損傷、零污染和高效快速的檢測，從而，可極大的提高生產效率，降低成本，減少浪費。

本發明的技術方案是：

一種智能蘋果分級系統，包括無人機和起飛平臺，所述無人機上設有中心控制器、視覺識別與定位裝置、高光譜相機和機械臂；該視覺識別與定位裝置、高光譜相機和機械臂均與所述中心控制器電性相連；所述視覺識別與定位裝置包括機載攝像頭和雙目攝像頭，能夠獲取目標水果的圖像和位置信息，并通過中心控制器計算后，確定目標水果的成熟度和空間位置；

所述機械臂為桿狀，其前端設有抓取器；該抓取器為鴨蹼式結構，能夠開合而抓取或松開水果，并在抓取時，在其內部形成暗室效果；

所述高光譜相機設置于所述抓取器內，能夠對抓取的蘋果進行拍照，并將獲取的光譜信息傳送至所述中心控制器，對蘋果的糖度和破損度進行檢測，確定蘋果的等級；

所述起飛平臺包括果箱；該果箱為無頂盒狀，其內部設有多個格擋，便于放置不同等級的蘋果；所述果箱設置于履帶車上；該起飛平臺上設有停放臺，供所述無人機停放。

進一步的，所述無人機為1個或多個；每個所述無人機分別通過電纜與所述起飛平臺相連，通過所述起飛平臺自帶的電池向所述無人機供電。

進一步的，所述機械臂包括套筒和移動桿；該移動桿為中空桿，其一部分設置于所述套筒內內，能夠沿該套筒前后移動；所述移動桿內設有螺紋，并與絲桿I相旋接；該絲桿I的后端與電機I相連，能夠在所述電機I的驅動下轉動，進而帶動所述移動桿前后移動；所述移動桿的前端通過旋轉盤I與所述抓取器的后部相連；該旋轉盤I與電機III相連，能夠在該電機III的驅動下而轉動，帶動所述抓取器旋轉而產生扭力。

進一步的，所述旋轉盤I為凸臺狀，其大端與所述抓取器的底端固定連接，其小端的外周設有輪齒；所述電機III的輸出軸通過齒輪與所述旋轉盤I相連；

進一步的，所述移動桿通過直線軸承與所述套筒相連。

進一步的，所述套筒的后端設有電機座I；所述電機I安裝在該電機座I上；所述絲桿I的后端設有皮帶輪，能夠通過皮帶與所述電機輸出軸相連；所述移動桿的前部設有電機座II；所述電機III安裝在該電機座II上。