[發明專利]一種極坐標型水果采摘機器人

在審

• 申請號: 202111090917.1
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN115812434A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 陳軍;胡廣銳;陳超;孫麗娟
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種極坐標型水果采摘機器人。本發明包括真空泵、移動底盤、真空吸盤、雙目相機、同步帶滑臺、滑動關節驅動電機、扭轉電機、俯仰電機和滑動光軸等，由雙目相機識別定位果實位置，主控制器對果實位置進行判斷和處理，由下位機控制器控制電機運動，將真空吸盤送到目標果實位置，真空吸盤由真空泵提供負壓吸住果實，再控制電機和真空泵采摘果實并返回初始位置放下果實，完成采摘作業。極坐標型水果采摘機器人配合移動底盤可實現連續采摘作業，具有提高采摘作業效率的潛力，通過更換真空吸盤的大小以適應不同品種的水果，提高極坐標型水果采摘機器人的使用范圍。

技術領域

本發明涉及一種采摘機器人，特別涉及一種極坐標型水果采摘機器人，屬于果園采摘機械領域。

背景技術

水果采摘是一種勞動強度高、季節性強的果園作業。不斷提高的人工成本，增加了水果的生產成本，影響水果的銷售價格。水果采摘機器人代替果農進行采摘勞動，可以減輕果農的勞動強度，提高采摘效率，降低水果的生產成本，提高水果的市場競爭力。

隨著農機農藝相結合的思想不斷深入，以蘋果農藝種植為例，“V形”、紡錘形等標準化果園不斷推廣，果樹樹冠變小，提高了果實的可見性，為采摘機器人作業提供了便利。因此，設計了一種極坐標型水果采摘機器人。

發明內容

本發明提供一種極坐標型水果采摘機器人，可以有效地提高水果采收效率，減輕果農的勞動強度。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種極坐標型水果采摘機器人，包括真空泵、電源箱、移動底盤、真空吸盤、吸盤安裝件、滑動關節安裝件、操作臺、主控制器、雙目相機、機架、同步帶滑塊、同步帶滑臺、滑臺驅動電機、下位機控制器、滑動關節驅動電機、扭轉電機、扭轉電機安裝件、俯仰電機安裝件、俯仰電機、滑動光軸安裝件、滑動光軸、同步帶輪、惰輪和滑動關節同步帶，所述真空泵、電源箱和下位機控制器通過螺栓固定安裝在移動底盤的底板上，所述同步帶滑臺通過地腳和螺栓安裝在移動底盤中部，所述同步帶滑臺一側通過螺栓和聯軸器安裝有滑臺驅動電機，所述同步帶滑臺上安裝有同步帶滑塊，所述同步帶滑塊上通過螺栓安裝有扭轉電機安裝件，所述扭轉電機通過螺栓安裝在扭轉電機安裝件的內側，所述俯仰電機安裝件通過螺栓安裝在扭轉電機的輸出軸上，所述俯仰電機通過螺栓安裝在俯仰電機安裝件一側，所述滑動關節安裝件通過螺栓安裝在俯仰電機輸出軸上，所述滑動關節驅動電機通過螺栓安裝在滑動關節安裝件內側，所述惰輪通過螺栓安裝在滑動關節安裝件前部的安裝孔上，所述同步帶輪通過頂絲安裝在滑動關節驅動電機的輸出軸上，所述滑動光軸通過直線軸承安裝在滑動關節安裝件上，所述滑動光軸的一端通過頂絲安裝在滑動光軸安裝件的軸孔中，所述滑動光軸的另一端通過頂絲安裝在吸盤安裝件的軸孔中，所述真空吸盤通過金具安裝在吸盤安裝件中心的通孔中，所述真空吸盤通過金具和氣管連接到真空泵上，所述滑動關節同步帶的一端安裝在滑動光軸安裝件的卡槽中，所述滑動關節同步帶的另一端依次繞著惰輪和同步帶輪安裝在吸盤安裝件的卡槽中，所述雙目相機通過螺栓安裝在機架居中部位，所述操作臺通過螺栓安裝在機架上部的一側，所述主控制器放置在操作臺上，所述主控制器通過網線連接下位機控制器，所述主控制器通過USB線連接雙目相機，所述下位機控制器通過導線連接真空泵、滑臺驅動電機、扭轉電機、俯仰電機和滑動關節驅動電機，所述電源箱通過導線連接真空泵、主控制器、下位機控制器、滑臺驅動電機、扭轉電機、俯仰電機和滑動關節驅動電機。

作為本發明的一種優選技術方案，所述真空吸盤材料為軟質硅膠。

作為本發明的一種優選技術方案，所述真空吸盤大小可根據采摘水果品種進行更換。

作為本發明的一種優選技術方案，所述同步帶滑臺一側安裝有限位開關。

作為本發明的一種優選技術方案，所述滑動關節安裝件一側安裝有限位開關。

作為本發明的一種優選技術方案，所述扭轉電機和俯仰電機內置編碼器。

作為本發明的一種優選技術方案，所述主控制器可對移動底盤的行駛速度和轉向角度進行控制。