[發明專利]一種智慧農業用采摘機器人控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110361399.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113021378A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 程寒;儲召兵
• 申請（專利權）人: 一度智能科技（深圳）有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;A01D46/30
• 代理公司: 合肥左心專利代理事務所(普通合伙) 34152
• 代理人: 姜玲玲

本發明公開了一種智慧農業用采摘機器人控制系統，包括行走驅動主體機構，所述行走驅動主體機構上分別安裝有主控制器、存儲機構、采摘機構和轉運機構；本發明還公開了一種智慧農業用采摘機器人控制方法，包括以下步驟：接收采摘命令；移動并采摘；實時進行轉運；采摘完成停止采摘；發送完成信號并返回。本發明通過主控制器和采摘機構的配合，使得微處理器模塊和采摘控制模塊對圖像信息進行逐級處理，緩解處理壓力，增加處理速度，提升采摘速度，通過夾持果蒂和剪切果蒂避免損壞果實來增加采摘良品率，通過轉運機構負責果實的運輸能夠縮短機械臂模塊行程而進一步增加采摘的效率。

技術領域

本發明涉及農業智能機械領域，尤其涉及一種智慧農業用采摘機器人控制系統及方法。

背景技術

農業采摘是農業種植的重要過程之一，人力采摘會耗費大量勞動力，其投入的人力成本巨大，會提高農作物的售賣成本，導致農作物價格偏高，因此選擇機器采摘能夠減少勞動力成本，且能夠降低勞動量，而機器采摘需要對機器進行精準的控制，避免出現誤摘或摘錯的情況。

現有的機器人采摘控制系統通常為定點采摘系統，即機器人設備處于一個固定的點，在采摘時只能夠通過機械臂采摘并通過機械臂運回，其采摘和運輸路徑較長，導致采摘的效率較低，且不能夠在某一區域無果實后自主更換采摘區域，智能化較低，且在采摘夾持的過程中，由于果實的軟硬程度不同，容易出現夾壞的情況，使得采摘良品率較低。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在采摘效率低、不能夠自主更換區域且容易夾壞降低良品率的缺點，而提出的一種智慧農業用采摘機器人控制系統及方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種智慧農業用采摘機器人控制系統，包括行走驅動主體機構，所述行走驅動主體機構上分別安裝有主控制器、存儲機構、采摘機構和轉運機構，所述主控制器分別連接行走驅動主體機構、存儲機構、采摘機構和轉運機構；

所述行走驅動主體機構用于在所述主控制器的控制下向果實移動，所述采摘機構用于在所述主控制器的控制下對果實標進行采摘，所述轉運機構用于在所述主控制器的控制下將采摘完成的果實轉運至存儲機構。

優選地，所述主控制器包括：

微處理器模塊，用于處理圖像信息以及讀取命令和發送命令信息；

電源模塊，用于提供行走驅動主體機構、主控制器、存儲機構、采摘機構和轉運機構所需電能；

信號收發模塊，用于接收控制命令以及發送微處理器模塊發送的命令；

保護模塊，用于對整個系統線路進行短路保護、過熱保護和漏電保護；

所述電源模塊分別連接微處理器模塊、信號收發模塊和保護模塊，所述電源模塊分別連接存儲機構、采摘機構和轉運機構，所述信號收發模塊分別連接存儲機構、采摘機構和轉運機構。

優選地，所述存儲機構包括監測模塊，用于實時監測存儲機構內部容量的變化，所述監測模塊與信號收發模塊連接，用于將容量實時變化數據實時傳輸至主控制器。

優選地，所述轉運機構包括皮帶傳輸模塊和暫存模塊，所述皮帶傳輸模塊分別與暫存模塊和存儲機構機械連接，用于將暫存模塊內的果實轉運至存儲機構內。

優選地，所述采摘機構包括機械臂模塊和采摘控制模塊，所述機械臂模塊包括夾持模塊、剪切模塊和圖像采集模塊；

所述圖像采集模塊與采摘控制模塊連接，用于將周圍圖像信息傳輸至采摘控制模塊分析處理并得到果實果蒂的位置信息、農作物位置信息以及地形信息；

所述采摘控制模塊與主控制器上的信號收發模塊連接，用于將分析處理得到的果實果蒂的位置信息、農作物位置信息以及地形信息通過信號收發模塊傳輸至微處理器模塊分析處理得到行走驅動主體機構的最佳行走路線以及采摘的最佳路徑；