CN109005923A - 一种全自动摘水果装置 - Google Patents

一种全自动摘水果装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109005923A
CN109005923A CN201810915391.8A CN201810915391A CN109005923A CN 109005923 A CN109005923 A CN 109005923A CN 201810915391 A CN201810915391 A CN 201810915391A CN 109005923 A CN109005923 A CN 109005923A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fruit
trolley
arm
force
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810915391.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109005923B (zh
Inventor
孙利
孙渊
段恩来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Dianji University
Original Assignee
Shanghai Dianji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Dianji University filed Critical Shanghai Dianji University
Priority to CN201810915391.8A priority Critical patent/CN109005923B/zh
Publication of CN109005923A publication Critical patent/CN109005923A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109005923B publication Critical patent/CN109005923B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D46/00Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/30Robotic devices for individually picking crops
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D46/00Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/22Baskets or bags attachable to the picker
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及农业行业技术领域,尤其涉及到一种全自动摘水果装置。一种全自动摘水果装置,包括车体和轨道,所述车体包括果实采集小车和果实收集小车,本发明对果实进行单个精准采摘,模拟工人采摘动作,通过视觉定位,采摘剪切,收集和输送,完成了水果的自动采摘和输送搬运功能。

Description

一种全自动摘水果装置
技术领域
本发明涉及农业行业技术领域,尤其涉及到一种全自动摘水果装置。
背景技术
目前存在的水果采摘装置有利用纯机械结构例如机械手装置来延伸人所能达到的最大采摘高度;还有一种使用履带在果园行走的采摘车,该采摘装置利用液压升降平台,自动升降,达到足够高度后,在另一端操作台进行采摘控制操作;另外还存在一种用机械手臂抓住果树树干,然后摇晃树枝,让果实自由掉落的采摘方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动摘水果装置。本发明对果实进行单个精准采摘,模拟工人采摘动作,通过视觉定位,采摘剪切,收集和输送,完成了水果的自动采摘和输送搬运功能。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种全自动摘水果装置,包括车体和轨道,所述车体包括果实采集小车和果实收集小车;
所述果实采集小车上安装有机械手,所述机械手上安装有切割机构,所述切割结构包括切割机构安装板,所述切割机构安装板上通过螺母固定有切刀控制电机,所述切刀控制电器上连接有切刀,于切刀下方的切割机构安装板上还通过螺母固定有摄像头,所述摄像头的一侧还通过螺母固定有成熟度传感器,所述摄像头与成熟度传感器电连接。
所述的果实采集小车包括一个采集车架,所述采集车架两端转动连接有采集小车车轮,所述采集小车车轮通过第一减速电机驱动。
所述机械手包括第一驱动电机,所述第一驱动电机通过螺母竖直固定于果实收集小车上,所述第一驱动电机的转轴上套接固定有第一齿轮,所述机械手还包括转动台,所述转动台与果实收集小车转动连接,所述转动台底部还固定有第二齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮啮合,所述转动台上还刚性连接有力臂连接座,所述力臂连接座上转动连接有第一力臂,第一力臂与力臂连接座间的转轴还通过轴联器连接有第二驱动电机,所述第一力臂的另一端转动连接有第二力臂,所述第一力臂与第二力臂间的转轴上还通过轴联器连接有第三驱动电机,所述第二力臂的另一端还转动连接有第三力臂,所述第二力臂与第三力臂间的转轴上还通过轴联器连接有第四驱动电机,所述第三力臂的另一端刚性连接有切割机构安装板。
所述的切割机构安装板下端还连接有果实进料料斗,所述果实进料料斗下端还连接有果实输送软管,所述果实输送软管的下端水平固定于果实采集小车上,所述果实输送软管还与第一力臂和第二力臂固定,所述果实输送软管出口处还通过螺母固定有光电传感器。
所述的果实收集小车包括一个收集框车架,所述收集框车架两端转动连接有果实收集小车车轮,所述果实收集小车车轮通过第二减速电机驱动,所述果实收集小车内部设置有履带,所述果实收集小车的一侧还通过螺母固定有履带控制电机,所述履带控制电机与光电传感器电连接,所述果实收集小车的收集框内部的履带上方还通过螺母固定有缓冲斜坡;所述果实采集小车与果实收集小车之间安装有电磁吸附装置,所述果实采集小车与果实收集小车之间还通过螺母固定有距离传感器,所述距离传感器与第一减速电机和第二减速电机电连接。
所述果实收集小车的收集框两端分别通过螺母固定有限位传感器,所述履带下方还通过螺母固定有重量传感器,所述限位传感器与重量传感器分别与电磁吸附装置电连接。
所述轨道包括主轨道与副轨道,所述主轨道围绕果树铺设,所述副轨道通过变轨控制电机与主轨道连接。
本发明的优点在于:本发明用轨道行走的方式来取代了履带,避免了在不平的果园地面无法行走的问题;其次利用视觉判别,进行成熟果实的采摘,实现单个成熟水果精准抓取和剪切动作,不会将未成熟的果实误摘;最后通过收集小车自动运输果实,将果实自动输送到指定位置,解决了在果实在果园中的搬运问题,实现果实成熟判断、成熟果实采摘、摆放收集,运输搬运自动化,提高生产效率、减轻工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明车体结构图。
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,下面结合图示与具体实施例,进一步阐述本发明。
如图1-2所示,一种全自动摘水果装置,包括车体和轨道,所述车体包括果实采集小车1和果实收集小车3;
所述果实采集小车1上安装有机械手,所述机械手上安装有切割机构,所述切割结构包括切割机构安装板28,所述切割机构安装板28上通过螺母固定有切刀控制电机24,所述切刀控制电机24上连接有切刀29,于切刀29下方的切割机构安装板28上还通过螺母固定有摄像27头,所述摄像头27的一侧还通过螺母固定有成熟度传感器26,所述摄像头27与成熟度传感器26电连接。
所述的果实采集小车1包括一个采集车架,所述采集车架两端转动连接有采集小车车轮2,所述采集小车车轮2通过第一减速电机驱动。
所述机械手包括第一驱动电机18,所述第一驱动电机18通过螺母竖直固定于果实收集小车1上,所述第一驱动电机18的转轴上套接固定有第一齿轮,所述机械手还包括转动台,所述转动台与果实收集小车1转动连接,所述转动台底部还固定有第二齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮啮合,所述转动台上还刚性连接有力臂连接座19,所述力臂连接座19上转动连接有第一力臂20,第一力臂20与力臂连接座19间的转轴还通过轴联器连接有第二驱动电机13,所述第一力臂20的另一端转动连接有第二力臂22,所述第一力臂20与第二力臂22间的转轴上还通过轴联器连接有第三驱动电机21,所述第二力臂22的另一端还转动连接有第三力臂25,所述第二力臂22与第三力臂25间的转轴上还通过轴联器连接有第四驱动电机23,所述第三力臂25的另一端刚性连接有切割机构安装板28。
所述的切割机构安装板28下端还连接有果实进料料斗14,所述果实进料料斗下端14还连接有果实输送软管13,所述果实输送软管13的下端水平固定于果实采集小车1上,所述果实输送软管13还与第一力臂20和第二力臂22固定,所述果实输送软管13出口处还通过螺母固定有光电传感器11。
所述的果实收集小车3包括一个收集框车架,所述收集框车架两端转动连接有果实收集小车车轮4,所述果实收集小车车轮4通过第二减速电机驱动,所述果实收集小车内部设置有履带15,所述果实收集小车3的一侧还通过螺母固定有履带控制电机9,所述履带控制电机9与光电传感器11电连接,所述果实收集小车3的收集框内部的履带15上方还通过螺母固定有缓冲斜坡17;所述果实采集小车1与果实收集小车3之间安装有电磁吸附装置8,所述果实采集小车1与果实收集小车3之间还通过螺母固定有距离传感器10,所述距离传感器10与第一减速电机和第二减速电机电连接。
所述果实收集小车3的收集框两端分别通过螺母固定有限位传感器16,所述履带下方还通过螺母固定有重量传感器,所述限位传感器16与重量传感器分别与电磁吸附装置8电连接。
所述轨道包括主轨道5与副轨道7,所述主轨道5围绕果树铺设,所述副轨道通过变轨控制电机6与主轨道5连接。
本发明的原理在于:围绕着果树需要预先铺设主轨道,轨道上的小车通过摄像头拍摄到水果的照片,然后利用OPEN CV软件对照片中的水果进行特征提取,标记每一个水果的坐标并进行编号。通过机械臂靠近水果,然后再由成熟度传感器判断果实是否成熟,若果实不成熟则继续移动机械臂到下一个位置,再重复成熟有否判断过程。
当果实经过光电传感器,控制系统接受到信号,就会给履带控制电机一个脉冲信号,果实收集小车内部履带就会移动一段距离,给即将滑下的水果留出足够空间,使空间更能充分得到利用。果实收集车内有限位传感器和重量传感器,用来控制车内果实的数量,当果实数量达到限定高度或者重量时,采集过程停止,电磁吸附装置断电,果实收集小车与果实采集小车脱离,沿着主轨道将果实运回统一打包处。当小车通过副轨道后,变轨控制电机动作,将主轨道和副轨道相连,停靠在副轨道上等待的备用果实收集小车进入主轨道,向果实采集小车靠近,收集车与采集车上装有位置传感器,用来测量两者的距离。当收集车靠近采集车时,减速。当足够近时,电磁吸附装置上电,使收集车与采集车可靠连接,采摘过程继续。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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同物界定。

Claims (7)

1.一种全自动摘水果装置,包括车体和轨道,其特征在于:所述车体包括果实采集小车和果实收集小车;
所述果实采集小车上安装有机械手,所述机械手上安装有切割机构,所述切割结构包括切割机构安装板,所述切割机构安装板上通过螺母固定有切刀控制电机,所述切刀控制电器上连接有切刀,于切刀下方的切割机构安装板上还通过螺母固定有摄像头,所述摄像头的一侧还通过螺母固定有成熟度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种全自动摘水果装置,其特征在于:所述的果实采集小车包括一个采集车架,所述采集车架两端转动连接有采集小车车轮,所述采集小车车轮通过第一减速电机驱动。
3.根据权利要求1所述的一种全自动摘水果装置,其特征在于:所述机械手包括第一驱动电机,所述第一驱动电机通过螺母竖直固定于果实收集小车上,所述第一驱动电机的转轴上套接固定有第一齿轮,所述机械手还包括转动台,所述转动台与果实收集小车转动连接,所述转动台底部还固定有第二齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮啮合,所述转动台上还刚性连接有力臂连接座,所述力臂连接座上转动连接有第一力臂,第一力臂与力臂连接座间的转轴还通过轴联器连接有第二驱动电机,所述第一力臂的另一端转动连接有第二力臂,所述第一力臂与第二力臂间的转轴上还通过轴联器连接有第三驱动电机,所述第二力臂的另一端还转动连接有第三力臂,所述第二力臂与第三力臂间的转轴上还通过轴联器连接有第四驱动电机,所述第三力臂的另一端刚性连接有切割机构安装板。
4.根据权利要求1或3所述的一种全自动摘水果装置,其特征在于:所述的切割机构安装板下端还连接有果实进料料斗,所述果实进料料斗下端还连接有果实输送软管,所述果实输送软管的下端水平固定于果实采集小车上,所述果实输送软管还与第一力臂和第二力臂固定,所述果实输送软管出口处还通过螺母固定有光电传感器。
5.根据权利要求1所述的一种果实收集小车全自动摘水果装置,其特征在于:所述的果实收集小车包括一个收集框车架,所述收集框车架两端转动连接有果实收集小车车轮,所述果实收集小车车轮通过第二减速电机驱动,所述果实收集小车内部设置有履带,所述果实收集小车的一侧还通过螺母固定有履带控制电机,所述履带控制电机与光电传感器电连接,所述果实收集小车的收集框内部的履带上方还通过螺母固定有缓冲斜坡;所述果实采集小车与果实收集小车之间安装有电磁吸附装置,所述果实采集小车与果实收集小车之间还通过螺母固定有距离传感器,所述距离传感器与第一减速电机和第二减速电机电连接。
6.根据权利要求5所述的一种果实收集小车全自动摘水果装置,其特征在于:所述果实收集小车的收集框两端分别通过螺母固定有限位传感器,所述履带下方还通过螺母固定有重量传感器,所述限位传感器与重量传感器分别与电磁吸附装置电连接。
7.根据权利要求1所述的一种果实收集小车全自动摘水果装置,其特征在于:所述轨道包括主轨道与副轨道,所述主轨道围绕果树铺设,所述副轨道通过变轨控制电机与主轨道连接。
CN201810915391.8A 2018-08-13 2018-08-13 一种全自动摘水果装置 Active CN109005923B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810915391.8A CN109005923B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种全自动摘水果装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810915391.8A CN109005923B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种全自动摘水果装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109005923A true CN109005923A (zh) 2018-12-18
CN109005923B CN109005923B (zh) 2021-05-11

Family

ID=64632989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810915391.8A Active CN109005923B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种全自动摘水果装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109005923B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109463129A (zh) * 2018-12-29 2019-03-15 贺州学院 一种采摘机械手
CN109757219A (zh) * 2019-03-11 2019-05-17 潍坊学院 一种基于视觉采摘系统及方法
CN110226412A (zh) * 2019-06-20 2019-09-13 潍坊学院 一种带有采摘功能的链轨式果园管理机器人
CN110402682A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 上海电机学院 一种全自动茶叶采摘装置
CN110583241A (zh) * 2019-09-24 2019-12-20 江苏大学 一种飞行式核桃采摘装置
CN112772146A (zh) * 2021-01-08 2021-05-11 江苏大学 一种果园采摘拖拉机的运输控制系统及联动控制方法
CN113748975A (zh) * 2021-10-13 2021-12-07 南京纪曼图数码科技有限公司 一种无土栽培绿色番茄一体化采收装置
CN113924861A (zh) * 2021-11-05 2022-01-14 广东省农业科学院蔬菜研究所 一种用于温室大棚栽培蔬菜的自动采收系统
CN113973578A (zh) * 2021-11-03 2022-01-28 季华实验室 一种双层的果实采摘机器人
CN115024093A (zh) * 2022-06-27 2022-09-09 华南农业大学 一种轨道悬挂式果园机械装置及其高枝果实采摘方法
CN115119557A (zh) * 2022-08-02 2022-09-30 浙江省农业科学院 一种智能农业机器人的隐藏式装载机构
WO2022243834A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 Lanvi Patent B.V. Vehicle system for processing of a product
CN115943808A (zh) * 2023-02-15 2023-04-11 湖北工业大学 一种山地果园机械自动导航收集装置
WO2023229464A1 (en) 2022-05-25 2023-11-30 Ig Specials B.V. Harvesting system and method
CN117598110A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 内蒙古农缘科技有限责任公司 一种果树综合种植采摘系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04166014A (ja) * 1990-10-26 1992-06-11 Iseki & Co Ltd 果実収穫機
CN203369118U (zh) * 2013-07-23 2014-01-01 徐州工程学院 一种草莓采摘机器人
CN203650549U (zh) * 2013-09-10 2014-06-18 西北农林科技大学 一种山地用果实自动采摘机器人
CN108093855A (zh) * 2017-12-30 2018-06-01 郑州默尔电子信息技术有限公司 一种果园高枝水果摘取收集装置
CN207505447U (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 延安大学 一种分级无损伤苹果采摘机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04166014A (ja) * 1990-10-26 1992-06-11 Iseki & Co Ltd 果実収穫機
CN203369118U (zh) * 2013-07-23 2014-01-01 徐州工程学院 一种草莓采摘机器人
CN203650549U (zh) * 2013-09-10 2014-06-18 西北农林科技大学 一种山地用果实自动采摘机器人
CN207505447U (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 延安大学 一种分级无损伤苹果采摘机
CN108093855A (zh) * 2017-12-30 2018-06-01 郑州默尔电子信息技术有限公司 一种果园高枝水果摘取收集装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109463129A (zh) * 2018-12-29 2019-03-15 贺州学院 一种采摘机械手
CN109757219A (zh) * 2019-03-11 2019-05-17 潍坊学院 一种基于视觉采摘系统及方法
CN110226412A (zh) * 2019-06-20 2019-09-13 潍坊学院 一种带有采摘功能的链轨式果园管理机器人
CN110402682A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 上海电机学院 一种全自动茶叶采摘装置
CN110583241A (zh) * 2019-09-24 2019-12-20 江苏大学 一种飞行式核桃采摘装置
CN112772146A (zh) * 2021-01-08 2021-05-11 江苏大学 一种果园采摘拖拉机的运输控制系统及联动控制方法
NL2028263B1 (nl) * 2021-05-20 2022-12-06 Lanvi Patent B V Voertuigsysteem voor het verwerken van een product
WO2022243834A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 Lanvi Patent B.V. Vehicle system for processing of a product
CN113748975A (zh) * 2021-10-13 2021-12-07 南京纪曼图数码科技有限公司 一种无土栽培绿色番茄一体化采收装置
CN113973578A (zh) * 2021-11-03 2022-01-28 季华实验室 一种双层的果实采摘机器人
CN113924861A (zh) * 2021-11-05 2022-01-14 广东省农业科学院蔬菜研究所 一种用于温室大棚栽培蔬菜的自动采收系统
WO2023229464A1 (en) 2022-05-25 2023-11-30 Ig Specials B.V. Harvesting system and method
NL2031985B1 (en) * 2022-05-25 2023-12-11 Ig Specials B V Harvesting system and method
CN115024093A (zh) * 2022-06-27 2022-09-09 华南农业大学 一种轨道悬挂式果园机械装置及其高枝果实采摘方法
CN115024093B (zh) * 2022-06-27 2024-02-13 华南农业大学 一种轨道悬挂式果园机械装置及其高枝果实采摘方法
CN115119557A (zh) * 2022-08-02 2022-09-30 浙江省农业科学院 一种智能农业机器人的隐藏式装载机构
CN115943808A (zh) * 2023-02-15 2023-04-11 湖北工业大学 一种山地果园机械自动导航收集装置
CN117598110A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 内蒙古农缘科技有限责任公司 一种果树综合种植采摘系统
CN117598110B (zh) * 2024-01-23 2024-04-26 内蒙古农缘科技有限责任公司 一种果树综合种植采摘系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109005923B (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109005923A (zh) 一种全自动摘水果装置
CN109805724B (zh) 一种自由组合式无人机智能快递柜
CN107667670B (zh) 一种篱壁式鲜食葡萄的无损智能分级收获机及其控制方法
CN109328631A (zh) 履带式菠萝采摘机
CN108770486B (zh) 菠萝采摘机及其采摘方法
CN106080713A (zh) 一种用于货物装卸及搬运的智能运输车
CN108575318A (zh) 一种基于柔性机械手的草莓自动采摘装置及方法
CN207329025U (zh) 一种全自动高速卸垛拆包机
CN110402682A (zh) 一种全自动茶叶采摘装置
CN106612955B (zh) 一种农用半自动水果采摘装置
WO2020239059A1 (zh) 一种多功能草莓采摘机
CN215074028U (zh) 一种番茄采摘机器人
CN109224405B (zh) 一种新型自动捡球机器人
CN209120674U (zh) 履带式菠萝采摘机
CN209185087U (zh) 一种水果采摘机器人
CN209330635U (zh) 一种自动采摘器
CN111567214A (zh) 一种全自动番茄自动采摘运输一体化机器人及使用方法
CN117007115A (zh) 一种玫瑰分级采摘检测机构、分级采摘检测方法及采摘检测系统
CN207851092U (zh) 一种悬挂式远距离样品输送系统
CN106364464A (zh) 电池更换设备
CN212278895U (zh) 一种全自动番茄自动采摘运输一体化机器人
CN109911655A (zh) 一种物料装车系统
CN205328492U (zh) 一种智能自动化升降机装置
CN214396551U (zh) 一种死猪捡拾装置
CN108391509A (zh) 一种菠萝采摘车及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant