CN108990531A - 一种大棚蔬菜收割机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大棚蔬菜收割机器人，包括行走装置、定位装置、调节装置、抓取装置、切割装置和两个擦拭装置，所述行走装置下端设置有定位装置，行走装置上端安装有调节装置，且调节装置右端下方与抓取装置固定连接，行走装置右端设置有切割装置，切割装置前后两端设有两个擦拭装置。本发明可以解决现有蔬菜大棚中大白菜收割时需要人工进行收割，人工收割效率低、劳动量大，人工收割时切割刀容易对人体产生危害，而且现有的装置在行走过程中容易出现打滑以及左右晃动现象，在易打滑地面不能够进行定位，调节效果差，抓取不牢固，容易损伤大白菜，同时不能够对刀片进行清理，不能够保证大白菜的干净程度难题。

Description

一种大棚蔬菜收割机器人

技术领域

本发明涉及大棚蔬菜技术领域，特别涉及一种大棚蔬菜收割机器人。

背景技术

目前国内的大白菜品种中，已黄心菜食用量居多，因其口感好，口味佳，深受老百姓喜爱。白菜原产于我国北方，是十字花科芸薹属叶用蔬菜，通常指大白菜，大白菜又称“结球白菜”、“包心白菜”、“黄芽白”、“胶菜”等，在粤语里叫“绍菜”。大白菜引种南方，南北各地均有栽培。十九世纪传入日本、欧美各国。大白菜种类很多，北方的大白菜有山东胶州大白菜、北京青白、天津青麻叶大白菜、东北大矮白菜、山西阳城的大毛边等。

现阶段，大白菜通常为规模化的大棚种植，现有蔬菜大棚中大白菜收割时需要人工进行收割，人工收割效率低、劳动量大，人工收割时切割刀容易对人体产生危害，而且现有的装置不能够适应复杂的地面，在行走过程中容易出现打滑以及左右晃动现象，在易打滑地面不能够进行定位，调节效果差，抓取不牢固，容易损伤大白菜，同时不能够对刀片进行清理，不能够保证大白菜的干净程度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种大棚蔬菜收割机器人，可以解决现有蔬菜大棚中大白菜收割时需要人工进行收割，人工收割效率低、劳动量大，人工收割时切割刀容易对人体产生危害，而且现有的装置不能够适应复杂而且高低不平的地面，在行走过程中容易出现打滑以及左右晃动现象，在易打滑地面不能够进行定位，调节效果差，抓取不牢固，容易损伤大白菜，同时不能够对刀片进行清理，不能够保证大白菜的干净程度难题，可以实现对大白菜进行自动化切割的功能，具有能够适应复杂的地面，不易发生晃动，稳定性能好、抓取牢固，操作简单、调节效果好、自动化程度高、生产效率快等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种大棚蔬菜收割机器人，包括行走装置、定位装置、调节装置、抓取装置、切割装置和两个擦拭装置，行走装置下端设置有定位装置，且定位装置与行走装置固定连接，行走装置上端安装有调节装置，且调节装置右端下方与抓取装置固定连接，行走装置右端设置有切割装置，切割装置前后两端设有两个擦拭装置。

所述的行走装置包括支撑固定板、两个支撑U型架、双头驱动电机、两个驱动转轴、主动辊轮、从动辊轮和行走履带，两个支撑U型架安装在支撑固定板底部两侧，支撑固定板前端下方通过电机座固定连接有双头驱动电机，双头驱动电机的每一个输出轴通过联轴器与驱动转轴内侧固定连接，驱动转轴外侧通过轴承穿过支撑U型架，且驱动转轴外侧与支撑U型架内部的主动辊轮固定连接，支撑U型架内通过轴承安装有从动辊轮，从动辊轮与主动辊轮并排布置，从动辊轮与主动辊轮外侧套装在行走履带内；工作时，双头驱动电机带动驱动转轴转动，驱动转轴带动支撑U型架内部的主动辊轮转动，主动辊轮能够带动套装在主动辊轮和从动辊轮外侧的行走履带转动，采用行走履带进行行走，能够适应复杂而且高低不平的地面、避免出现打滑以及左右晃动现象、保证装置在行走过程中的稳定性等优点。

所述的定位装置包括第一定位气缸、第二定位气缸、环形固定板、H型支架、竖直支杆、定位卡块、限位柱、限位滑槽和锥形插接头，第一定位气缸固定安装在支撑固定板底部，第一定位气缸顶端通过法兰连接有环形固定板，环形固定板底部安装有H型支架，H型支架中间设有通孔，H型支架底部左右两侧设有开口槽，H型支架内设有第二定位气缸，第二定位气缸设置在环形固定板底部，第二定位气缸顶端固定连接有竖直支杆，竖直支杆滑动设置在通孔内，竖直支杆下端两侧通过铰接轴铰接有定位卡块，定位卡块上设置有限位滑槽，限位滑槽通过滑动配合的方式与限位柱连接，限位柱安装在开口槽内，H型支架底部固定连接有锥形插接头；工作时，第一定位气缸的顶端推动环形固定板向下运动，锥形插接头在第一定位气缸的作用下插入地面，同时第二定位气缸带动竖直支杆向下运动，定位卡块在第二定位气缸的作用下从开口槽内部滑出，从而保证定位装置与地面连接的牢固；通过设有的定位装置，使得本发明能够在易打滑或者高低不平的地面上能够保持稳定，避免装置在工作过程中发生晃动，利于装置对大白菜进行切割，提高了装置切割的生产效率。

所述的调节装置包括调节驱动电机、调节齿轮、齿轮圆盘、调节升降气缸、伸缩杆、调节固定板、环形滑槽和移动调节臂，支撑固定板上端左侧通过电机座设置有调节驱动电机，调节驱动电机的输出轴连接有调节齿轮，调节齿轮与齿轮圆盘相啮合，齿轮圆盘通过滑动配合的方式与环形滑槽相连，环形滑槽安装在支撑固定板上端，齿轮圆盘上端中间设有调节升降气缸，调节升降气缸的顶端通过法兰连接有调节固定板，调节固定板与与齿轮圆盘之间通过伸缩杆连接，调节固定板上端中间固定连接有移动调节臂；工作时，调节驱动电机通过调节齿轮能够带动齿轮圆盘左右转动，调节升降气缸能够带动调节固定板上下移动，使得调节装置能够带动抓取装置进行不同方位的调整，使得抓取装置能够对不同位置、不同大小、不同高度的大白菜进行抓取，适应性高，提高了本发明产品的容错率，具有使用效果好、生产效率高等优点。

所述的抓取装置包括平移机构和两个夹持机构，平移机构下端安装有两个夹持机构，且两个夹持机构对称布置，平移机构能够将夹持机构调节到合适位置，便于夹持机构对大白菜进行抓取。

所述的平移机构包括平移固定板、两个抓取驱动电机、两个圆柱支柱、四个移动块和两个固定挡板，平移固定板前端设置有两个抓取驱动电机，抓取驱动电机的输出轴与圆柱支柱的前端连接，圆柱支柱的后端通过轴承与固定挡板连接，固定挡板位于平移固定板后端，圆柱支柱的前后两端设置有两个螺纹，两个螺纹设置的方向相反，每个螺纹上滑动设置有移动块；工作时，抓取驱动电机带动圆柱支柱转动，圆柱支柱上开设的两个相反的螺纹能够使得移动块以相反的方向运动，移动块滑动设置在螺纹上，传动精度高传动平稳，不会发生爬行现象，而且圆柱支柱上开设的两个相反的螺纹，能够保证移动块运动的同时性，便于夹持机构对大白菜进行夹取。

所述的切割装置包括切割驱动电机、切割调节丝杠、固定挡块、两个切割移动块、切割调节气缸、切割驱动气缸、切割移动板、切割刀片、两个调节伸缩杆、切割固定槽和切割固定架，切割驱动电机通过电机座固定安装在支撑U型架右侧前端，切割驱动电机的输出轴通过联轴器与切割调节丝杠前端连接，切割调节丝杠后端通过轴承与固定挡块连接，固定挡块位于支撑U型架右侧后端，切割调节丝杠上设置有两个切割移动块，切割移动块下端固定连接有切割移动板，切割移动板下端通过滑动配合的方式与切割固定槽相连，切割固定槽安装在支撑U型架右侧下端，切割移动板右侧面下端通过铰链安装有切割固定架，切割固定架中部设有切割驱动气缸，切割驱动气缸顶端通过法兰固定连接有切割刀片，切割固定架两侧通过调节伸缩杆与切割刀片固定连接，切割固定架上端中部通过销轴与切割调节气缸连接，切割调节气缸顶端通过销轴与切割移动板上端连接；工作时，切割驱动电机带动切割调节丝杠转动，切割调节丝杠上的切割移动块能够带动切割移动板左右移动，切割移动板能够使得切割固定架左右移动，切割驱动气缸能够使得切割刀片前后运动，进而能够对大白菜进行切割，切割移动板前端通过切割调节气缸能够带动切割刀片进行调节，方便调节切割角度，同时能够将切割刀片调节某一固定角度，便于对切割刀片的自动化清洁，能够有效的提高了大白菜的收割效率，减少人工工作强度，避免出现人工切割带来的不安全因素。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的移动调节臂包括立柱、一级调节杆、二级调节杆、三级调节杆、调节角度气缸、调节角度电机、伸缩平移气缸、调节铰座、固定铰座、支架、移动滑槽、齿条板和转动轴，立柱固定安装在调节固定板中间，立柱上端通过销轴与一级调节杆左端连接，立柱右侧中间通过销轴与调节角度气缸连接，调节角度气缸的顶端与通过销轴与一级调节杆中间连接，一级调节杆右端安装有调节铰座，调节铰座内部通过轴承安装有转动轴，转动轴与二级调节杆固定连接，调节铰座后端通过电机座设有调节角度电机，调节角度电机的输出轴与转动轴固定连接，二级调节杆右端固定连接有固定铰座，固定铰座通过销轴与三级调节杆转动连接，三级调节杆上端设有环形齿，二级调节杆下端通过支架连接有伸缩平移气缸，伸缩平移气缸右端通过法兰设置有齿条板，齿条板与环形齿相啮合，齿条板通过滑动配合的方式与移动滑槽连接，移动滑槽设置在固定铰座内部上端；工作时，调节角度气缸、调节角度电机和伸缩平移气缸能够带动一级调节杆、二级调节杆和三级调节杆转动，能够实现不同角度、不同位置的调节，便于调节抓取装置的位置，自动化程度高，生产效率快，利于规模化的收割。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的擦拭装置包括擦拭架、两个辊轮固定架、辊轮支架和擦拭滚轮，擦拭架固定安装在支撑U型架前后两端，擦拭架为倾斜的U型结构，擦拭架内侧设置有两个辊轮固定架，每个辊轮固定架上均匀设有辊轮支架，辊轮支架上通过滑动配合的方式连接有擦拭辊轮；工作时，切割刀片来回穿过擦拭辊轮，擦拭辊轮能够对切割刀片上的泥土进行清理，避免泥土堆积在切割刀片的表面，使得刀片在切割时能够保持清洁，保证大白菜根部的洁净，避免了人工对切割刀片进行清理，减少了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的两个棍轮固定架之间的距离等于切割刀片的厚度，切割刀片能够以某一固定的角度穿过棍轮固定架，保证切割刀片上下两端面能够与擦拭辊轮接触，便于对切割刀片进行清理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的夹持机构包括抓取平移板、抓取U型架、两个抓取调节气缸、两个抓取升降气缸、抓取固定气缸、弧形固定架、两个抓取弧形架和柔性垫，抓取平移板底部后端通过销轴与抓取U型架连接，抓取平移板与抓取U型架之间通过销轴连接有抓取调节气缸，抓取平移板下端中部设置有抓取固定气缸，抓取固定气缸的顶端设置有弧形固定架，抓取U型架后端下方安装有两个抓取弧形架，两个抓取弧形架中间通过销轴连接，抓取弧形架外侧与抓取U型架之间通过销轴连接有抓取升降气缸，所述的抓取弧形架上的内凹面上设有柔性垫；工作时，抓取固定气缸工作带动弧形固定架向前运动，能够将倾斜的大白菜进行扶正，抓取调节气缸带动抓取U型架的角度进行调节，同时抓取升降气缸带动抓取弧形架进行调节，适用于不同尺寸的大白菜，避免在抓取过程中出现大白菜进行损伤的情况，保证大白菜的完整性与美观性，柔性垫具有一定的缓冲作用，避免具有刚度的抓取弧形架直接与大白菜进行接触，保证大白菜在夹取的过程中不易受损伤。

工作时，行走装置内部的双头驱动电机带动驱动转轴转动，驱动转轴带动支撑U型架内部的主动辊轮转动，主动辊轮能够带动套装在主动辊轮和从动辊轮外侧的行走履带转动，行走履带能够适应复杂而且高低不平的地面，避免在行走过程中出现打滑以及左右晃动现象，在行走到大白菜附近时，第一定位气缸的顶端推动环形固定板向下运动，锥形插接头在第一定位气缸的作用下插入地面，同时第二定位气缸带动竖直支杆向下运动，定位卡块在第二定位气缸的作用下从开口槽内部滑出插入地面，从而保证定位装置与地面连接的牢固，在对抓取装置进行调节时，调节驱动电机通过调节齿轮能够带动齿轮圆盘左右转动，调节升降气缸能够带动调节固定板上下移动，使得调节装置能够带动抓取装置进行不同方位的调整，便于抓取装置能够对不同位置、不同大小、不同高度的大白菜进行抓取，适应性能更高，在进行对大白菜进行抓取时，抓取驱动电机带动圆柱支柱转动，圆柱支柱上开设的两个相反的螺纹能够使得移动块以相反的方向运动，移动块滑动设置在螺纹上，传动精度高传动平稳，不会发生爬行现象，而且圆柱支柱上开设的两个相反的螺纹，能够保证移动块运动的同时性，便于夹持机构对大白菜进行夹取，同时，抓取固定气缸工作带动弧形固定架向前运动，能够将倾斜的大白菜进行扶正，抓取调节气缸带动抓取U型架的角度进行调节，同时抓取升降气缸带动抓取弧形架进行调节，便于适用于不同尺寸的大白菜，避免在抓取过程中出现大白菜进行损伤的情况，保证大白菜的完整性与美观性，在对大白菜进行切割时，切割驱动电机带动切割调节丝杠转动，切割调节丝杠上的切割移动块能够带动切割移动板左右移动，切割移动板能够使得切割固定架左右移动，切割驱动气缸能够使得切割刀片前后运动，进而能够对大白菜进行切割，切割移动板前端通过切割调节气缸能够带动切割刀片进行调节，方便调节切割角度，同时能够将切割刀片调节某一固定角度，便于对切割刀片的自动化清洁，能够有效的提高了大白菜的收割效率，在对切割刀片进行清理时，切割刀片来回穿过擦拭辊轮，擦拭辊轮能够对切割刀片上的泥土进行清理，避免泥土堆积在切割刀片的表面，使得刀片在切割时能够保持清洁，保证大白菜根部的洁净，避免了人工对切割刀片进行清理，可以实现对大白菜进行自动化切割的功能。

本发明的有益效果在于：

1.本发明可以解决现有蔬菜大棚中大白菜收割时需要人工进行收割，人工收割效率低、劳动量大，人工收割时切割刀容易对人体产生危害，而且现有的装置不能够适应复杂的地面，在行走过程中容易出现打滑以及左右晃动现象，在易打滑地面不能够进行定位，调节效果差，抓取不牢固，容易损伤大白菜，同时不能够对刀片进行清理，不能够保证大白菜的干净程度等难题，可以实现对大白菜进行自动化切割的功能，具有能够适应复杂的地面，不易发生晃动，稳定性能好、抓取牢固，操作简单、调节效果好、自动化程度高、生产效率快等优点；

2.本发明的设计了定位装置，使得本发明能够在易打滑或者高低不平的地面上能够保持稳定，避免装置在工作过程中发生晃动，利于装置对大白菜进行切割，提高了装置切割的生产效率；

3.本发明设计了调节装置，能够带动抓取装置进行不同方位的调整，使得抓取装置能够对不同位置、不同大小、不同高度的大白菜进行抓取，适应性高，提高了本发明产品的容错率，具有使用效果好、生产效率高等优点；

4.本发明设计了抓取装置，能够适用于抓取不同尺寸的大白菜，能够有效的减少抓取过程中出现大白菜损伤的情况，保证大白菜的完整性与美观性，便于大白菜的储存、包装以及销售；

5.本发明设计了擦拭装置，能够对切割刀片上的泥土进行清理，避免泥土堆积在切割刀片的表面，使得刀片在切割时能够保持清洁，保证大白菜根部的洁净，避免了人工对切割刀片进行清理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明行走装置与定位装置之间的结构示意图；

图3是本发明定位装置的结构示意图；

图4是本发明支撑固定板与调节装置之间的结构示意图；

图5是本发明抓取装置的结构示意图；

图6是本发明支撑U型架、切割装置与擦拭装置之间的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图6所示，一种大棚蔬菜收割机器人，包括行走装置1、定位装置2、调节装置3、抓取装置4、切割装置5和两个擦拭装置6，行走装置1下端设置有定位装置2，且定位装置2与行走装置1固定连接，行走装置1上端安装有调节装置3，且调节装置3右端下方与抓取装置4固定连接，行走装置1右端设置有切割装置5，切割装置5前后两端设有两个擦拭装置6。

所述的行走装置包括支撑固定板101、两个支撑U型架102、双头驱动电机103、两个驱动转轴104、主动辊轮105、从动辊轮106和行走履带107，两个支撑U型架102安装在支撑固定板101底部两侧，支撑固定板101前端下方通过电机座固定连接有双头驱动电机103，双头驱动电机103的每一个输出轴通过联轴器与驱动转轴104内侧固定连接，驱动转轴104外侧通过轴承穿过支撑U型架102，且驱动转轴104外侧与支撑U型架102内部的主动辊轮105固定连接，支撑U型架102内通过轴承安装有从动辊轮106，从动辊轮106与主动辊轮105并排布置，从动辊轮106与主动辊轮105外侧套装在行走履带107内；工作时，双头驱动电机103带动驱动转轴104转动，驱动转轴104带动支撑U型架102内部的主动辊轮105转动，主动辊轮102能够带动套装在主动辊轮102和从动辊轮106外侧的行走履带107转动，采用行走履带104进行行走，能够适应复杂而且高低不平的地面、避免出现打滑以及左右晃动现象、保证装置在行走过程中的稳定性等优点。

所述的定位装置2包括第一定位气缸201、第二定位气缸202、环形固定板203、H型支架204、竖直支杆205、定位卡块206、限位柱207、限位滑槽208和锥形插接头209，第一定位气缸201固定安装在支撑固定板101底部，第一定位气缸201顶端通过法兰连接有环形固定板203，环形固定板203底部安装有H型支架204，H型支架204中间设有通孔，H型支架204底部左右两侧设有开口槽，H型支架204内设有第二定位气缸202，第二定位气缸202设置在环形固定板203底部，第二定位气缸202顶端固定连接有竖直支杆205，竖直支杆205滑动设置在通孔内，竖直支杆205下端两侧通过铰接轴铰接有定位卡块206，定位卡块206上设置有限位滑槽208，限位滑槽208通过滑动配合的方式与限位柱207连接，限位柱207安装在开口槽内，H型支架204底部固定连接有锥形插接头209；在工作时，第一定位气缸201的顶端推动环形固定板203向下运动，锥形插接头209在第一定位气缸201的作用下插入地面，同时第二定位气缸202带动竖直支杆205向下运动，定位卡块206在第二定位气缸202的作用下从开口槽内部滑出并且卡入地面，从而保证定位装置与地面连接的牢固；通过设有的定位装置，使得本发明能够在易打滑或者高低不平的地面上能够保持稳定，避免装置在工作过程中发生晃动，利于装置对大白菜进行切割，提高了装置切割的生产效率。

所述的调节装置3包括调节驱动电机301、调节齿轮302、齿轮圆盘303、调节升降气缸304、伸缩杆305、调节固定板306、环形滑槽307和移动调节臂31，支撑固定板101上端左侧通过电机座设置有调节驱动电机301，调节驱动电机301的输出轴连接有调节齿轮302，调节齿轮302与齿轮圆盘303相啮合，齿轮圆盘303通过滑动配合的方式与环形滑槽307相连，环形滑槽307安装在支撑固定板101上端，齿轮圆盘303上端中间设有调节升降气缸304，调节升降气缸304的顶端通过法兰连接有调节固定板306，调节固定板306与与齿轮圆盘303之间通过伸缩杆305连接，调节固定板306上端中间固定连接有移动调节臂31；在工作时，调节驱动电机301通过调节齿轮302能够带动齿轮圆盘303左右转动，调节升降气缸304能够带动调节固定板306上下移动，使得调节装置能够带动抓取装置进行不同方位的调整，使得抓取装置能够对不同位置、不同大小、不同高度的大白菜进行抓取，适应性高，提高了本发明产品的容错率，具有使用效果好、生产效率高等优点。

所述的抓取装置4包括平移机构41和两个夹持机构42，平移机构41下端安装有两个夹持机构42，且两个夹持机构42对称布置，平移机构能够将夹持机构调节到合适位置，便于夹持机构对大白菜进行抓取。

所述的平移机构41包括平移固定板411、两个抓取驱动电机412、两个圆柱支柱413、四个移动块414和两个固定挡板415，平移固定板411前端设置有两个抓取驱动电机412，抓取驱动电机412的输出轴与圆柱支柱413的前端连接，圆柱支柱413的后端通过轴承与固定挡板415连接，固定挡板415位于平移固定板411后端，圆柱支柱413的前后两端设置有两个螺纹，两个螺纹设置的方向相反，每个螺纹上滑动设置有移动块414；工作时，抓取驱动电机412带动圆柱支柱413转动，圆柱支柱413上开设的两个相反的螺纹能够使得移动块414以相反的方向运动，移动块414滑动设置在螺纹上，传动精度高传动平稳，不会发生爬行现象，而且圆柱支柱413上开设的两个相反的螺纹，能够保证移动块414运动的同时性，便于夹持机构42对大白菜进行夹取。

所述的切割装置5包括切割驱动电机501、切割调节丝杠502、固定挡块503、两个切割移动块504、切割调节气缸505、切割驱动气缸506、切割移动板507、切割刀片508、两个调节伸缩杆509、切割固定槽510和切割固定架511，切割驱动电机501通过电机座固定安装在支撑U型架102右侧前端，切割驱动电机501的输出轴通过联轴器与切割调节丝杠502前端连接，切割调节丝杠502后端通过轴承与固定挡块503连接，固定挡块503位于支撑U型架102右侧后端，切割调节丝杠52上设置有两个切割移动块504，切割移动块504下端固定连接有切割移动板507，切割移动板507下端通过滑动配合的方式与切割固定槽510相连，切割固定槽510安装在支撑U型架102右侧下端，切割移动板507右侧面下端通过铰链安装有切割固定架511，切割固定架511中部设有切割驱动气缸506，切割驱动气缸506顶端通过法兰固定连接有切割刀片508，切割固定架511两侧通过调节伸缩杆509与切割刀片508固定连接，切割固定架511上端中部通过销轴与切割调节气缸505连接，切割调节气缸505顶端通过销轴与切割移动板507上端连接；工作时，切割驱动电机501带动切割调节丝杠502转动，切割调节丝杠502上的切割移动块504能够带动切割移动板507左右移动，切割移动板507能够使得切割固定架511左右移动，切割驱动气缸506能够使得切割刀片508前后运动，进而能够对大白菜进行切割，切割移动板507前端通过切割调节气缸505能够带动切割刀片508进行调节，方便调节切割角度，同时能够将切割刀片508调节某一固定角度，便于对切割刀片508的自动化清洁，能够有效的提高了大白菜的收割效率，减少人工工作强度，避免出现人工切割带来的不安全因素。

所述的移动调节臂31包括立柱311、一级调节杆312、二级调节杆313、三级调节杆314、调节角度气缸315、调节角度电机316、伸缩平移气缸317、调节铰座318、固定铰座319、支架3110、移动滑槽3111、齿条板3112和转动轴3113，立柱311固定安装在调节固定板306中间，立柱311上端通过销轴与一级调节杆312左端连接，立柱311右侧中间通过销轴与调节角度气缸315连接，调节角度气缸315的顶端与通过销轴与一级调节杆312中间连接，一级调节杆312右端安装有调节铰座318，调节铰座318内部通过轴承安装有转动轴3113，转动轴3113与二级调节杆313固定连接，调节铰座318后端通过电机座设有调节角度电机316，调节角度电机316的输出轴与转动轴3113固定连接，二级调节杆313右端固定连接有固定铰座319，固定铰座319通过销轴与三级调节杆314转动连接，三级调节杆314上端设有环形齿，二级调节杆313下端通过支架连接有伸缩平移气缸317，伸缩平移气缸317右端通过法兰设置有齿条板3112，齿条板3112与环形齿相啮合，齿条板3112通过滑动配合的方式与移动滑槽3111连接，移动滑槽3111设置在固定铰座319内部上端；工作时，调节角度气缸315、调节角度电机316和伸缩平移气缸317能够带动一级调节杆312、二级调节杆313和三级调节杆314转动，能够实现不同角度、不同位置的调节，便于调节抓取装置4的位置，自动化程度高，生产效率快，利于规模化的收割。

所述的擦拭装置6包括擦拭架601、两个辊轮固定架602、辊轮支架603和擦拭滚轮604，擦拭架601固定安装在支撑U型架102前后两端，擦拭架601为倾斜的U型结构，擦拭架601内侧设置有两个辊轮固定架602，每个辊轮固定架602上均匀设有辊轮支架603，辊轮支架603上通过滑动配合的方式连接有擦拭辊轮604；工作时，切割刀片508来回穿过擦拭辊轮604，擦拭辊轮604能够对切割刀片上的泥土进行清理，避免泥土堆积在切割刀片508的表面，使得切割刀片508在切割时能够保持清洁，保证大白菜根部的洁净，避免了人工对切割刀片进行清理，减少了劳动强度，提高了工作效率。

所述的两个棍轮固定架602之间的距离等于切割刀片508的厚度，切割刀片508能够以某一固定的角度穿过棍轮固定架602，保证切割刀片508上下两端面能够与擦拭辊轮604紧密接触，便于对切割刀片508进行清理。

所述的夹持机构42包括抓取平移板421、抓取U型架422、两个抓取调节气缸423、两个抓取升降气缸424、抓取固定气缸425、弧形固定架426、两个抓取弧形架427和柔性垫428，抓取平移板421底部后端通过销轴与抓取U型架422连接，抓取平移板421与抓取U型架422之间通过销轴连接有抓取调节气缸423，抓取平移板421下端中部设置有抓取固定气缸425，抓取固定气缸425的顶端设置有弧形固定架426，抓取U型架422后端下方安装有两个抓取弧形架427，两个抓取弧形架427中间通过销轴连接，抓取弧形架427外侧与抓取U型架之间通过销轴连接有抓取升降气缸424，所述的抓取弧形架427上的内凹面上设有柔性垫；工作时，抓取固定气缸425工作带动弧形固定架426向前运动，能够将倾斜的大白菜进行扶正，抓取调节气缸423带动抓取U型架422的角度进行调节，同时抓取升降气缸424带动抓取弧形架427进行调节，适用于不同尺寸的大白菜，避免在抓取过程中出现大白菜进行损伤的情况，柔性垫具有一定的缓冲作用，避免具有刚度的抓取弧形架427直接与大白菜进行接触，保证大白菜在夹取的过程中不易受损伤。

工作时，行走装置1内部的双头驱动电机103带动驱动转轴104转动，驱动转轴104带动支撑U型架102内部的主动辊轮105转动，主动辊轮105能够带动套装在主动辊轮105和从动辊轮106外侧的行走履带107转动，行走履带107能够适应复杂而且高低不平的地面，避免在行走过程中出现打滑以及左右晃动现象，在行走到大白菜附近时，第一定位气缸201的顶端推动环形固定板203向下运动，锥形插接头209在第一定位气缸201的作用下插入地面，同时第二定位气缸202带动竖直支杆205向下运动，定位卡块206在第二定位气缸202的作用下从开口槽内部滑出并且插入地面，从而保证定位装置2与地面连接的牢固，在对抓取装置4进行调节时，调节驱动电机301通过调节齿轮302能够带动齿轮圆盘303转动，调节升降气缸304能够带动调节固定板306上下移动，使得调节装置3能够带动抓取装置4进行不同方位的调整，便于抓取装置4能够对不同位置、不同大小、不同高度的大白菜进行抓取，适应性能更高，在进行对大白菜进行抓取时，抓取驱动电机412带动圆柱支柱413转动，圆柱支柱413上开设的两个相反的螺纹能够使得移动块414以相反的方向运动，移动块414滑动设置在螺纹上，传动精度高传动平稳，不会发生爬行现象，而且圆柱支柱413上开设的两个相反的螺纹，能够保证移动块414运动的同时性，便于夹持机构42对大白菜进行夹取，同时，抓取固定气缸425工作带动弧形固定架426向前运动，能够将倾斜的大白菜进行扶正，抓取调节气缸423带动抓取U型架422的角度进行调节，同时抓取升降气缸424带动抓取弧形架427进行调节，便于适用于不同尺寸的大白菜，避免在抓取过程中出现大白菜进行损伤的情况，保证大白菜的完整性与美观性，在对大白菜进行切割时，切割驱动电机501带动切割调节丝杠502转动，切割调节丝杠502上的切割移动块504能够带动切割移动板507左右移动，切割移动板507能够使得切割固定架511左右移动，切割驱动气缸506能够使得切割刀片508前后运动，进而能够对大白菜进行切割，切割移动板507前端通过切割调节气缸505能够带动切割刀片508进行调节，方便调节切割角度，同时能够将切割刀片508调节某一固定角度，便于对切割刀片508的自动化清洁，能够有效的提高了大白菜的收割效率，在对切割刀片进行清理时，切割刀片来回穿过擦拭辊轮604，擦拭辊轮604能够对切割刀片508上的泥土进行清理，避免泥土堆积在切割刀片508的表面，使得刀片在切割时能够保持清洁，保证大白菜根部的洁净，避免了人工对切割刀片进行清理，实现了对大白菜进行自动化切割的功能，解决了现有蔬菜大棚中大白菜收割时需要人工进行收割，人工收割效率低、劳动量大，人工收割时切割刀容易对人体产生危害，而且现有的装置不能够适应复杂而且高低不平的地面，在行走过程中容易出现打滑以及左右晃动现象，在易打滑地面不能够进行定位，调节效果差，抓取不牢固，容易损伤大白菜，同时不能够对刀片进行清理，不能够保证大白菜的干净程度等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种大棚蔬菜收割机器人，包括行走装置(1)、定位装置(2)、调节装置(3)、抓取装置(4)、切割装置(5)和两个擦拭装置(6)，其特征在于：行走装置(1)下端设置有定位装置(2)，且定位装置(2)与行走装置(1)固定连接，行走装置(1)上端安装有调节装置(3)，且调节装置(3)右端下方与抓取装置(4)固定连接，行走装置(1)右端设置有切割装置(5)，切割装置(5)前后两端设有两个擦拭装置(6)；其中：

所述的行走装置包括支撑固定板(101)、两个支撑U型架(102)、双头驱动电机(103)、两个驱动转轴(104)、主动辊轮(105)、从动辊轮(106)和行走履带(107)，两个支撑U型架(102)安装在支撑固定板(101)底部两侧，支撑固定板(101)前端下方通过电机座固定连接有双头驱动电机(103)，双头驱动电机(103)的每一个输出轴通过联轴器与驱动转轴(104)内侧固定连接，驱动转轴(104)外侧通过轴承穿过支撑U型架(102)，且驱动转轴(104)外侧与支撑U型架(102)内部的主动辊轮(105)固定连接，支撑U型架(102)内通过轴承安装有从动辊轮(106)，从动辊轮(106)与主动辊轮(105)并排布置，从动辊轮(106)与主动辊轮(105)外侧套装在行走履带(107)内；

所述的定位装置(2)包括第一定位气缸(201)、第二定位气缸(202)、环形固定板(203)、H型支架(204)、竖直支杆(205)、定位卡块(206)、限位柱(207)、限位滑槽(208)和锥形插接头(209)，第一定位气缸(201)固定安装在支撑固定板(101)底部，第一定位气缸(201)顶端通过法兰连接有环形固定板(203)，环形固定板(203)底部安装有H型支架(204)，H型支架(204)中间设有通孔，H型支架(204)底部左右两侧设有开口槽，H型支架(204)内设有第二定位气缸(202)，第二定位气缸(202)设置在环形固定板(203)底部，第二定位气缸(202)顶端固定连接有竖直支杆(205)，竖直支杆(205)滑动设置在通孔内，竖直支杆(205)下端两侧通过铰接轴铰接有定位卡块(206)，定位卡块(206)上设置有限位滑槽(208)，限位滑槽(208)通过滑动配合的方式与限位柱(207)连接，限位柱(207)安装在开口槽内，H型支架(204)底部固定连接有锥形插接头(209)；

所述的调节装置(3)包括调节驱动电机(301)、调节齿轮(302)、齿轮圆盘(303)、调节升降气缸(304)、伸缩杆(305)、调节固定板(306)、环形滑槽(307)和移动调节臂(31)，支撑固定板(101)上端左侧通过电机座设置有调节驱动电机(301)，调节驱动电机(301)的输出轴连接有调节齿轮(302)，调节齿轮(302)与齿轮圆盘(303)相啮合，齿轮圆盘(303)通过滑动配合的方式与环形滑槽(307)相连，环形滑槽(307)安装在支撑固定板(101)上端，齿轮圆盘(303)上端中间设有调节升降气缸(304)，调节升降气缸(304)的顶端通过法兰连接有调节固定板(306)，调节固定板(306)与与齿轮圆盘(303)之间通过伸缩杆(305)连接，调节固定板(306)上端中间固定连接有移动调节臂(31)；

所述的抓取装置(4)包括平移机构(41)和两个夹持机构(42)，平移机构(41)下端安装有两个夹持机构(42)，且两个夹持机构(42)对称布置；

所述的平移机构(41)包括平移固定板(411)、两个抓取驱动电机(412)、两个圆柱支柱(413)、四个移动块(414)和两个固定挡板(415)，平移固定板(411)前端设置有两个抓取驱动电机(412)，抓取驱动电机(412)的输出轴与圆柱支柱(413)的前端连接，圆柱支柱(413)的后端通过轴承与固定挡板(415)连接，固定挡板(415)位于平移固定板(411)后端，圆柱支柱(413)的前后两端设置有两个螺纹，两个螺纹设置的方向相反，每个螺纹上滑动设置有移动块(414)；

所述的切割装置(5)包括切割驱动电机(501)、切割调节丝杠(502)、固定挡块(503)、两个切割移动块(504)、切割调节气缸(505)、切割驱动气缸(506)、切割移动板(507)、切割刀片(508)、两个调节伸缩杆(509)、切割固定槽(510)和切割固定架(511)，切割驱动电机(501)通过电机座固定安装在支撑U型架(102)右侧前端，切割驱动电机(501)的输出轴通过联轴器与切割调节丝杠(502)前端连接，切割调节丝杠(502)后端通过轴承与固定挡块(503)连接，固定挡块(503)位于支撑U型架(102)右侧后端，切割调节丝杠(52)上设置有两个切割移动块(504)，切割移动块(504)下端固定连接有切割移动板(507)，切割移动板(507)下端通过滑动配合的方式与切割固定槽(510)相连，切割固定槽(510)安装在支撑U型架(102)右侧下端，切割移动板(507)右侧面下端通过铰链安装有切割固定架(511)，切割固定架(511)中部设有切割驱动气缸(506)，切割驱动气缸(506)顶端通过法兰固定连接有切割刀片(508)，切割固定架(511)两侧通过调节伸缩杆(509)与切割刀片(508)固定连接，切割固定架(511)上端中部通过销轴与切割调节气缸(505)连接，切割调节气缸(505)顶端通过销轴与切割移动板(507)上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种大棚蔬菜收割机器人，其特征在于：所述的移动调节臂(31)包括立柱(311)、一级调节杆(312)、二级调节杆(313)、三级调节杆(314)、调节角度气缸(315)、调节角度电机(316)、伸缩平移气缸(317)、调节铰座(318)、固定铰座(319)、支架(3110)、移动滑槽(3111)、齿条板(3112)和转动轴(3113)，立柱(311)固定安装在调节固定板(306)中间，立柱(311)上端通过销轴与一级调节杆(312)左端连接，立柱(311)右侧中间通过销轴与调节角度气缸(315)连接，调节角度气缸(315)的顶端与通过销轴与一级调节杆(312)中间连接，一级调节杆(312)右端安装有调节铰座(318)，调节铰座(318)内部通过轴承安装有转动轴(3113)，转动轴(3113)与二级调节杆(313)固定连接，调节铰座(318)后端通过电机座设有调节角度电机(316)，调节角度电机(316)的输出轴与转动轴(3113)固定连接，二级调节杆(313)右端固定连接有固定铰座(319)，固定铰座(319)通过销轴与三级调节杆(314)转动连接，三级调节杆(314)上端设有环形齿，二级调节杆(313)下端通过支架连接有伸缩平移气缸(317)，伸缩平移气缸(317)右端通过法兰设置有齿条板(3112)，齿条板(3112)与环形齿相啮合，齿条板(3112)通过滑动配合的方式与移动滑槽(3111)连接，移动滑槽(3111)设置在固定铰座(319)内部上端。

3.根据权利要求1所述的一种大棚蔬菜收割机器人，其特征在于：所述的擦拭装置(6)包括擦拭架(601)、两个辊轮固定架(602)、辊轮支架(603)和擦拭滚轮(604)，擦拭架(601)固定安装在支撑U型架(102)侧面前后两端，擦拭架(601)为倾斜的U型结构，擦拭架(601)内侧设置有两个辊轮固定架(602)，每个辊轮固定架(602)上均匀设有辊轮支架(603)，辊轮支架(603)上通过滑动配合的方式连接有擦拭辊轮(604)。

4.根据权利要求3所述的一种大棚蔬菜收割机器人，其特征在于：所述的两个棍轮固定架(602)之间的距离等于切割刀片(508)的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种大棚蔬菜收割机器人，其特征在于：所述的夹持机构(42)包括抓取平移板(421)、抓取U型架(422)、两个抓取调节气缸(423)、两个抓取升降气缸(424)、抓取固定气缸(425)、弧形固定架(426)、两个抓取弧形架(427)和柔性垫(428)，抓取平移板(421)底部后端通过销轴与抓取U型架(422)连接，抓取平移板(421)与抓取U型架(422)之间通过销轴连接有抓取调节气缸(423)，抓取平移板(421)下端中部设置有抓取固定气缸(425)，抓取固定气缸(425)的顶端设置有弧形固定架(426)，抓取U型架(422)后端下方安装有两个抓取弧形架(427)，两个抓取弧形架(427)中间通过销轴连接，抓取弧形架(427)外侧与抓取U型架之间通过销轴连接有抓取升降气缸(424),所述的抓取弧形架(427)上的内凹面上设有柔性垫(428)。