CN109168633A - 一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 - Google Patents
一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109168633A CN109168633A CN201811184945.8A CN201811184945A CN109168633A CN 109168633 A CN109168633 A CN 109168633A CN 201811184945 A CN201811184945 A CN 201811184945A CN 109168633 A CN109168633 A CN 109168633A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- watermelon
- unmanned plane
- picking
- storage silo
- storage
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 241000219109 Citrullus Species 0.000 title claims abstract description 337
- 235000012828 Citrullus lanatus var citroides Nutrition 0.000 title claims abstract description 337
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 239
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 90
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 127
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 69
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 claims description 15
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 claims description 15
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
- A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/14—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10
- A23B7/144—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10 in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
- A23B7/148—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10 in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
- A23N12/00—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
- A23N12/02—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for washing or blanching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/10—Rotorcrafts
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Geometry (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
Abstract
一种基于无人机及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，包括无人机装置、采摘装置、切割装置、防护装置、冲洗装置、识别装置、封闭装置、无线装置及控制中心，无人机装置包括无人机仓库及采摘无人机，采摘装置包括连接机构、西瓜存储仓、采摘机械臂及固定机械臂，切割装置包括切割通道、切割液压泵、切割液压杆、第一旋转轴、旋转连接杆、第二旋转轴及切割刀片，防护装置包括第一防护通道、防护伸缩电机及防护伸缩挡板，冲洗装置包括清洗存储仓、清洗喷头及清洗导管，识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、水果糖度无损检测仪及TOF传感器，封闭装置包括存储封闭电机及存储封闭板，无线装置设于控制中心内部，控制中心设于规划的放置控制中心位置。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
TOF，原名为 Time Of Flight，直译过来就是“时间飞行”。TOF 技术的主要实现形式就是利用传感器发射出连续不断的脉冲波，然后脉冲波遇到固体后反射回来，传感器将反射回来的脉冲波捕捉，再通过计算时间差则获取到传感器距离物体的距离。只要脉冲波的数量足够多，每一点的距离都可以清楚知道，我们就可以在终端设备内生成一个 3D 模型，这也就是 TOF 成像的原理。
因此，如何将无人机、TOF成像技术以及西瓜采摘相结合，使得在检测出有西瓜种植区域的西瓜成熟后，利用无人机获取成熟西瓜的位置并通过TOF成像技术获取成熟西瓜的3D模型，然后控制无人机将成熟的西瓜采摘至西瓜存储仓内进行存储，提高西瓜的采摘效率是目前急需解决的问题。
发明内容
发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案：
一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，包括无人机装置、采摘装置、切割装置、防护装置、冲洗装置、识别装置、封闭装置、无线装置以及控制中心，所述无人机装置包括无人机仓库以及采摘无人机，所述无人机仓库设置于西瓜种植区域位置，用于存储采摘无人机；所述采摘无人机设置有若干个并存储于无人机仓库内部位置，用于采摘西瓜种植区域的西瓜；所述采摘装置包括连接机构、西瓜存储仓、采摘机械臂以及固定机械臂，所述连接机构数量与采摘无人机数量一致并分别设置于采摘无人机下方位置以及西瓜存储仓上方位置，用于分别与采摘无人机以及西瓜存储仓连接；所述西瓜存储仓数量与采摘无人机数量一致并设置于西瓜种植区域，用于存储采摘无人机采摘的西瓜；所述采摘机械臂为带有真空吸盘的伸缩机械臂，所述采摘机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且与采摘无人机连接，用于与待采摘的西瓜吸附；所述固定机械臂为带有固定抵触扣的伸缩机械臂，所述固定机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于与西瓜侧方抵触固定；所述切割装置包括切割通道、切割液压泵、切割液压杆、第一旋转轴、旋转连接杆以及第二旋转轴以及切割刀片，所述切割通道设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，用于提供切割刀片伸缩；切割液压杆连接，用于驱动连接的切割液压杆伸缩；所述切割液压杆数量与切割液压泵所述切割液压泵数量与切割通道数量一致并设置于切割通道内部位置，且分别与切割通道以及数量一致并设置于切割通道内部位置，且分别与切割液压泵以及第一旋转轴连接，用于驱动连接的第一旋转轴伸缩；所述第一旋转轴数量与切割液压杆数量一致并设置于切割液压杆前端位置，且分别与切割液压杆以及旋转连接杆连接，用于驱动连接的旋转连接杆旋转；所述旋转连接杆数量与第一旋转轴数量一致并设置于第一旋转轴前端位置，用于分别与第一旋转轴以及第二旋转轴连接；所述第二旋转轴数量与旋转连接杆数量一致并设置于旋转连接杆前端位置，且分别与旋转连接杆以及切割刀片连接，用于驱动连接的切割刀片旋转；所述切割刀片数量与第二旋转轴数量一致并设置于第二旋转轴前端位置，用于将西瓜果实与瓜蔓切割分离；所述防护装置包括第一防护通道、防护伸缩电机以及防护伸缩挡板，所述第一防护通道设置有若干个并设置于西瓜存储仓内部位置，用于提供防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩电机数量与第一防护通道数量一致并设置于第一防护通道内部位置，且分别与第一防护通道以及防护伸缩挡板连接，用于驱动连接的防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩挡板数量与防护伸缩电机数量一致并设置于第一防护通道内部位置，且与防护伸缩电机连接，伸出后，用于形成西瓜放置区域隔离防护西瓜存储仓存储的西瓜；所述冲洗装置包括清洗存储仓、清洗喷头以及清洗导管，所述清洗存储仓数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机内部位置，用于存储用于清洗水果的液体；所述清洗喷头设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且分别与采摘无人机以及清洗导管连接，用于通过连接的清洗导管将清洗存储仓内部存储的液体喷洒至待采摘的西瓜表面；所述清洗导管数量与清洗喷头数量一致并分别与清洗喷头以及清洗存储仓连接，用于将连接的清洗存储仓内部的液体导入连接的清洗喷头内部位置；所述识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、水果糖度无损检测仪以及TOF传感器，所述第一摄像头设置有若干个并设置于西瓜种植区域内部位置，用于摄取西瓜种植区域的环境影像；所述第二摄像头设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于摄取连接的采摘无人机周围的环境影像；所述水果糖度无损检测仪数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机下方位置，用于无损获取待采摘区域的西瓜的糖分信息；所述TOF传感器数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机下方位置，用于扫描并建立待采摘的西瓜3D 模型；所述封闭装置包括存储封闭电机以及存储封闭板，所述存储封闭电机数量与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓上方内部位置，且分别与西瓜存储仓以及存储封闭板连接，用于驱动连接的存储封闭板伸缩；所述存储封闭板数量与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓上方内部位置，且分别与西瓜存储仓以及存储封闭电机连接，用于开关连接的西瓜存储仓；所述无线装置设置于控制中心内部位置，用于分别与采摘无人机、连接机构、西瓜存储仓、采摘机械臂、固定机械臂、切割液压泵、第一旋转轴、第二旋转轴、切割刀片、防护伸缩电机、清洗喷头、第一摄像头、第二摄像头、水果糖度无损检测仪、TOF传感器、存储封闭电机、控制中心、西瓜种植区域管理部门的外部设备、消防中心、报警中心、急救中心以及网络连接；所述控制中心设置于西瓜种植区域管理部门规划的放置控制中心位置，用于智能化进行西瓜采摘操作。
作为本发明的一种优选方式，所述连接机构包括连接锁扣、固定锁扣以及金属连接绳，所述连接锁扣设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且分别与采摘无人机以及无线装置连接，用于与固定锁扣位置的金属连接绳连接；所述固定锁扣设置有若干个并设置于西瓜存储仓上方侧方位置，且分别与西瓜存储仓以及无线装置连接，用于存储并固定金属连接绳；所述金属连接绳数量与固定锁扣数量一致并设置于固定锁扣位置，用于分别与连接锁扣以及固定锁扣连接。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置还包括冲洗旋转轴，所述冲洗旋转轴数量与固定机械臂数量一致并设置于固定机械臂前端的固定抵触扣与伸缩机械臂连接位置处，且分别与固定抵触扣、无线装置以及伸缩机械臂连接，用于旋转连接的固定抵触扣。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置还包括损坏存储仓，所述损坏存储仓设置有若干个并设置于西瓜种植区域，用于存储人体无法食用的西瓜。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置还包括粉碎装置，所述粉碎装置数量与损坏存储仓数量一致并设置于损坏存储仓内部地面位置，且分别与损坏存储仓以及无线装置连接，用于将损坏存储仓内部存储的人体无法食用的西瓜进行粉碎。
作为本发明的一种优选方式，所述防护装置还包括隔离通道以及固定通道，所述隔离通道设置有若干个并设置于西瓜存储仓内部左侧壁位置；所述固定通道数量与隔离通道数量一致并设置于西瓜存储仓内部右侧壁位置，且所述固定通道与隔离通道保持同一水平面。
作为本发明的一种优选方式，所述防护装置还包括隔离电机以及隔离伸缩板，所述隔离电机数量与隔离通道数量一致并设置于隔离通道内部位置，且分别与隔离通道、无线装置以及隔离伸缩板连接，用于驱动连接的隔离伸缩板伸缩；所述隔离伸缩板数量与隔离电机数量一致并设置于隔离通道内部位置，且分别与隔离通道以及隔离电机连接，伸出后，用于与固定通道内部底面抵触固定。
作为本发明的一种优选方式，所述防护装置还包括第二防护通道，所述第二防护通道数量与第一防护通道数量一致并设置于隔离伸缩板位置，且第二防护通道与第一防护通道保持同一垂直线，用于提供防护伸缩挡板从第二防护通道伸出将隔离伸缩板上方存储的西瓜进行隔离防护。
作为本发明的一种优选方式，还包括存储装置，所述存储装置包括氮气存储仓，所述氮气存储仓与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓内部位置，用于存储液氮。
作为本发明的一种优选方式，所述存储装置还包括氮气喷头以及氮气导管，所述氮气喷头设置有若干个并设置于西瓜存储仓内壁位置，且分别与西瓜存储仓、无线装置以及氮气导管连接，用于通过连接的氮气导管将氮气存储仓内部存储的液氮转换为氮气喷出；所述氮气导管数量与氮气喷头数量一致并分别与氮气存储仓以及氮气喷头连接，用于将连接的氮气存储仓内部的液氮导入连接的氮气喷头内部位置。
本发明实现以下有益效果：1.智能西瓜采摘系统启动后，实时检测西瓜种植区域的西瓜成熟情况，若检测到有西瓜种植区域有西瓜成熟后，控制采摘无人机启动根据TOF传感器扫描形成的3D西瓜模型将该西瓜种植区域成熟且完好的西瓜进行抵触吸附以及抵触固定并控制清洗喷头为下方成熟且完好的西瓜进行清洗，然后将清洗完成的成熟且完好的西瓜放置于西瓜存储仓的西瓜放置区域进行存储，以节省人力资源并提高西瓜采摘效率。
2.当西瓜存储仓的西瓜放置区域放置完成后，控制隔离伸缩板伸出以及控制防护伸缩挡板二次伸出，以形成西瓜隔离区域进行放置西瓜。
3.在西瓜存储仓满载且封闭后，控制氮气喷头将氮气喷出，以为西瓜存储仓内部存储的西瓜进行保鲜，防止西瓜存储仓内部的西瓜发生腐烂、变质等问题，提高西瓜的存储时间。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明其中一个示例提供的西瓜种植区域的局部俯视示意图；
图2为本发明其中一个示例提供的无人机仓库的侧面局部剖视示意图；
图3为本发明其中一个示例提供的采摘无人机的正面剖视示意图；
图4为本发明其中一个示例提供的采摘无人机的侧面剖视示意图；
图5为本发明其中一个示例提供的封闭的西瓜存储仓的正面剖视示意图；
图6为本发明其中一个示例提供的隔离伸缩板伸出的俯视示意图；
图7为本发明其中一个示例提供的封闭的西瓜存储仓的俯视示意图；
图8为本发明其中一个示例提供的采摘无人机悬吊西瓜存储仓的正面示意图；
图9为本发明其中一个示例提供的损坏存储仓的正面剖视示意图；
图10为本发明其中一个示例提供的智能西瓜采摘系统的连接关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”不可一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，例如“设置于……之上”、“设置于……上方”、“设置于……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“设置于……上方”可以包括“设置于……上方”和“设置于……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
实施例一
参考图1-5，图7-10所示。
具体的，本实施例提供一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，包括无人机装置1、采摘装置2、切割装置3、防护装置4、冲洗装置5、识别装置6、封闭装置7、无线装置8以及控制中心9，所述无人机装置1包括无人机仓库11以及采摘无人机12，所述无人机仓库11设置于西瓜种植区域位置，用于存储采摘无人机12；所述采摘无人机12设置有若干个并存储于无人机仓库11内部位置，用于采摘西瓜种植区域的西瓜；所述采摘装置2包括连接机构20、西瓜存储仓21、采摘机械臂22以及固定机械臂23，所述连接机构20数量与采摘无人机12数量一致并分别设置于采摘无人机12下方位置以及西瓜存储仓21上方位置，用于分别与采摘无人机12以及西瓜存储仓21连接；所述西瓜存储仓21数量与采摘无人机12数量一致并设置于西瓜种植区域，用于存储采摘无人机12采摘的西瓜；所述采摘机械臂22为带有真空吸盘的伸缩机械臂，所述采摘机械臂22设置有若干个并设置于采摘无人机12下方位置，且与采摘无人机12连接，用于与待采摘的西瓜吸附；所述固定机械臂23为带有固定抵触扣的伸缩机械臂，所述固定机械臂23设置有若干个并设置于采摘无人机12侧方位置，且与采摘无人机12连接，用于与西瓜侧方抵触固定；所述切割装置3包括切割通道30、切割液压泵31、切割液压杆32、第一旋转轴33、旋转连接杆34以及第二旋转轴35以及切割刀片36，所述切割通道30设置有若干个并设置于采摘无人机12侧方位置，用于提供切割刀片36伸缩；所述切割液压泵31数量与切割通道30数量一致并设置于切割通道30内部位置，且分别与切割通道30以及切割液压杆32连接，用于驱动连接的切割液压杆32伸缩；所述切割液压杆32数量与切割液压泵31数量一致并设置于切割通道30内部位置，且分别与切割液压泵31以及第一旋转轴33连接，用于驱动连接的第一旋转轴33伸缩；所述第一旋转轴33数量与切割液压杆32数量一致并设置于切割液压杆32前端位置，且分别与切割液压杆32以及旋转连接杆34连接，用于驱动连接的旋转连接杆34旋转；所述旋转连接杆34数量与第一旋转轴33数量一致并设置于第一旋转轴33前端位置，用于分别与第一旋转轴33以及第二旋转轴35连接；所述第二旋转轴35数量与旋转连接杆34数量一致并设置于旋转连接杆34前端位置，且分别与旋转连接杆34以及切割刀片36连接，用于驱动连接的切割刀片36旋转；所述切割刀片36数量与第二旋转轴35数量一致并设置于第二旋转轴35前端位置，用于将西瓜果实与瓜蔓切割分离；所述防护装置4包括第一防护通道40、防护伸缩电机41以及防护伸缩挡板42，所述第一防护通道40设置有若干个并设置于西瓜存储仓21内部位置，用于提供防护伸缩挡板42伸缩；所述防护伸缩电机41数量与第一防护通道40数量一致并设置于第一防护通道40内部位置，且分别与第一防护通道40以及防护伸缩挡板42连接，用于驱动连接的防护伸缩挡板42伸缩；所述防护伸缩挡板42数量与防护伸缩电机41数量一致并设置于第一防护通道40内部位置，且与防护伸缩电机41连接，伸出后，用于形成西瓜放置区域隔离防护西瓜存储仓21存储的西瓜；所述冲洗装置5包括清洗存储仓50、清洗喷头51以及清洗导管52，所述清洗存储仓50数量与采摘无人机12数量一致并设置于采摘无人机12内部位置，用于存储用于清洗水果的液体；所述清洗喷头51设置有若干个并设置于采摘无人机12下方位置，且分别与采摘无人机12以及清洗导管52连接，用于通过连接的清洗导管52将清洗存储仓50内部存储的液体喷洒至待采摘的西瓜表面；所述清洗导管52数量与清洗喷头51数量一致并分别与清洗喷头51以及清洗存储仓50连接，用于将连接的清洗存储仓50内部的液体导入连接的清洗喷头51内部位置；所述识别装置6包括第一摄像头60、第二摄像头61、水果糖度无损检测仪62以及TOF传感器63，所述第一摄像头60设置有若干个并设置于西瓜种植区域内部位置，用于摄取西瓜种植区域的环境影像；所述第二摄像头61设置有若干个并设置于采摘无人机12侧方位置，且与采摘无人机12连接，用于摄取连接的采摘无人机12周围的环境影像；所述水果糖度无损检测仪62数量与采摘无人机12数量一致并设置于采摘无人机12下方位置，用于无损获取待采摘区域的西瓜的糖分信息；所述TOF传感器63数量与采摘无人机12数量一致并设置于采摘无人机12下方位置，用于扫描并建立待采摘的西瓜3D 模型；所述封闭装置7包括存储封闭电机70以及存储封闭板71，所述存储封闭电机70数量与西瓜存储仓21数量一致并设置于西瓜存储仓21上方内部位置，且分别与西瓜存储仓21以及存储封闭板71连接，用于驱动连接的存储封闭板71伸缩；所述存储封闭板71数量与西瓜存储仓21数量一致并设置于西瓜存储仓21上方内部位置，且分别与西瓜存储仓21以及存储封闭电机70连接，用于开关连接的西瓜存储仓21；所述无线装置8设置于控制中心9内部位置，用于分别与采摘无人机12、连接机构20、西瓜存储仓21、采摘机械臂22、固定机械臂23、切割液压泵31、第一旋转轴33、第二旋转轴35、切割刀片36、防护伸缩电机41、清洗喷头51、第一摄像头60、第二摄像头61、水果糖度无损检测仪62、TOF传感器63、存储封闭电机70、控制中心9、西瓜种植区域管理部门的外部设备、消防中心、报警中心、急救中心以及网络连接；所述控制中心9设置于西瓜种植区域管理部门规划的放置控制中心9位置，用于智能化进行西瓜采摘操作。
作为本发明的一种优选方式，所述连接机构20包括连接锁扣200、固定锁扣201以及金属连接绳202，所述连接锁扣200设置有若干个并设置于采摘无人机12下方位置，且分别与采摘无人机12以及无线装置8连接，用于与固定锁扣201位置的金属连接绳202连接；所述固定锁扣201设置有若干个并设置于西瓜存储仓21上方侧方位置，且分别与西瓜存储仓21以及无线装置8连接，用于存储并固定金属连接绳202；所述金属连接绳202数量与固定锁扣201数量一致并设置于固定锁扣201位置，用于分别与连接锁扣200以及固定锁扣201连接。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置2还包括冲洗旋转轴24，所述冲洗旋转轴24数量与固定机械臂23数量一致并设置于固定机械臂23前端的固定抵触扣与伸缩机械臂连接位置处，且分别与固定抵触扣、无线装置8以及伸缩机械臂连接，用于旋转连接的固定抵触扣。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置2还包括损坏存储仓25，所述损坏存储仓25设置有若干个并设置于西瓜种植区域，用于存储人体无法食用的西瓜。
作为本发明的一种优选方式，所述采摘装置2还包括粉碎装置26，所述粉碎装置26数量与损坏存储仓25数量一致并设置于损坏存储仓25内部地面位置，且分别与损坏存储仓25以及无线装置8连接，用于将损坏存储仓25内部存储的人体无法食用的西瓜进行粉碎。
其中，所述控制中心9向采摘无人机12、连接机构20、西瓜存储仓21、采摘机械臂22、固定机械臂23、切割液压泵31、第一旋转轴33、第二旋转轴35、切割刀片36、防护伸缩电机41、清洗喷头51、第一摄像头60、第二摄像头61、水果糖度无损检测仪62、TOF传感器63、存储封闭电机70、控制中心9、西瓜种植区域管理部门的外部设备、消防中心、报警中心、急救中心、网络、连接锁扣200、固定锁扣201、冲洗旋转轴24、粉碎装置26、隔离电机45以及氮气喷头101发送或接收信息和/或指令和/或请求均通过无线装置8执行；所述控制中心9控制电子器件是指控制中心9向需要被控制的电子器件发送对应的控制指令，采摘无人机12、连接机构20、西瓜存储仓21、采摘机械臂22、固定机械臂23、切割液压泵31、第一旋转轴33、第二旋转轴35、切割刀片36、防护伸缩电机41、清洗喷头51、第一摄像头60、第二摄像头61、水果糖度无损检测仪62、TOF传感器63、存储封闭电机70、连接锁扣200、固定锁扣201、冲洗旋转轴24、粉碎装置26、隔离电机45以及氮气喷头101在执行完成控制指令后向控制中心9返回对应的指令完成信息；所述采摘无人机12、西瓜存储仓21以及损坏存储仓25内部均设置有蓄电池，所述智能西瓜采摘系统设置有供电中心，所述供电中心向智能西瓜采摘系统的电子器件供给电力；无人机仓库11与存储的采摘无人机12、所在的西瓜种植区域、西瓜存储仓21以及损坏存储仓25相互绑定；所述智能西瓜采摘系统的电子器件均采用防水设计；所述西瓜存储仓21、采摘无人机12以及损坏存储仓25均标识有唯一的编号。
具体的，无线装置8接收到西瓜种植区域管理部门的外部设备发送的启动指令则将其返回给控制中心9，所述控制中心9接收到则控制第一摄像头60实时摄取第一影像（所述第一影像是指第一摄像头60摄取的西瓜种植区域的环境影像）并根据第一影像以及西瓜种植区域管理部门录入的西瓜种子种植时间实时分析是否有西瓜种植区域到达西瓜成熟时间（即分析西瓜种植区域管理部门录入的西瓜种子种植时间与当前时间比对是否有到达该西瓜的成熟时间，同时根据第一影像分析到达该西瓜的成熟时间的西瓜种植区域内部的西瓜是否有处于成熟标准），若有则所述控制中心9控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的无人机仓库11内部的采摘无人机12启动并控制启动的采摘无人机12侧方的第二摄像头61实时摄取第二影像（所述第二影像是指第二摄像头61摄取的连接的采摘无人机12周围的环境影像），所述控制中心9控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的无人机仓库11内部启动的采摘无人机12根据连接的第二摄像头61实时摄取的第二影像飞行至到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域并控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域的采摘无人机12根据连接的第二摄像头61实时摄取的第二影像飞行至到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域的达到成熟标准的西瓜上方位置进行悬停，在采摘无人机12飞行完成后，所述控制中心9控制飞行完成的采摘无人机12的水果糖度无损检测仪62实时检测下方达到成熟标准的西瓜的糖度信息并根据水果糖度无损检测仪62检测到的糖度信息分析是否有达到预设糖度（所述预设糖度为7-14度，在本实施例中优选为8.5度），若有则所述控制中心9控制处于达到预设糖度的西瓜上方的采摘无人机12的TOF传感器63扫描下方达到预设糖度的西瓜信息并根据达到预设糖度的西瓜上方的采摘无人机12的TOF传感器63扫描的西瓜信息生成一致的西瓜3D模型，并控制达到预设糖度的西瓜与上方的采摘无人机12进行绑定，所述控制中心9控制达到预设糖度的西瓜上方的采摘无人机12的清洗喷头51根据第二影像通过连接的清洗导管52将连接的清洗存储仓50内部的清洗液体冲洗至下方达到预设糖度的西瓜上表面5分钟时间（在清洗喷头51运行到达5分钟后自动停止），在清洗喷头51运行到达5分钟且停止后，所述控制中心9控制达到预设糖度且上表面清洗完成的西瓜上方的采摘无人机12的采摘机械臂22根据第二影像控制前端的真空吸盘与下方达到预设糖度且上表面清洗完成的西瓜的上表面进行抵触吸附并采摘机械臂22运行时控制采摘机械臂22启动的采摘无人机12的切割通道30内部的切割液压泵31驱动连接的切割液压杆32将连切割刀片36伸出且运行，在切割刀片36伸出完成后，所述控制中心9控制切割刀片36伸出且采摘机械臂22与西瓜抵触吸附完成的采摘无人机12的第一旋转轴33以及第二旋转轴35根据第二影像以及生成的西瓜3D模型旋转利用伸出且运行的切割刀片36将下方达到预设糖度且上表面清洗完成的西瓜的果实与瓜蔓切割分离（在切割刀片36切割完成后自动停止，所述控制中心9控制切割完成且停止的切割刀片36所在的采摘无人机12的切割通道30内部的切割液压泵31驱动连接的切割液压杆32完全收缩，以将切割刀片36完全收缩），在切割完成后，所述控制中心9控制与瓜蔓切割分离的西瓜上方的采摘无人机12的固定机械臂23根据第二影像利用固定抵触扣将与瓜蔓切割分离的西瓜的两侧进行抵触固定并在抵触固定完成后，所述控制中心9控制抵触固定完成的固定机械臂23所在的采摘无人机12上升30厘米，在采摘无人机12上升完成后，所述控制中心9控制上升完成的采摘无人机12的固定机械臂23前端的冲洗旋转轴24进入选择状态并控制上升完成的采摘无人机12的清洗喷头51根据第二影像通过连接的清洗导管52将连接的清洗存储仓50内部的液体喷洒至固定机械臂23固定完成的西瓜表面10分钟时间（到达时间后自动停止，在清洗喷头51启动后，采摘机械臂22取消与下方西瓜的抵触吸附，当清洗喷头51关闭后，采摘机械臂22伸出与下方清洗完成的西瓜抵触吸附），在清洗喷头51冲洗完成且停止，所述控制中心9控制固定抵触且清洗完成西瓜的采摘无人机12根据第二影像飞行至绑定的西瓜种植区域绑定的西瓜存储仓21上方位置，同时所述控制中心9控制与到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的第一防护通道40内部的防护伸缩电机41驱动连接的防护伸缩挡板42伸出以形成若干西瓜放置区域，在采摘无人机12飞行到达的西瓜存储仓21上方且该西瓜存储仓21内部形成西瓜放置区域后，所述控制中心9控制到达内部形成西瓜放置区域的西瓜存储仓21上方的采摘无人机12的采摘机械臂22以及固定机械臂23根据第二影像伸出将固定抵触的西瓜放置于空置的西瓜放置区域内（所述空置是指未有其他西瓜存在且安全的），在将西瓜放置于西瓜放置区域完成后，所述控制中心9控制将西瓜放置于西瓜放置区域完成的采摘无人机12的采摘机械臂22将前端的真空吸盘与抵触吸附的西瓜解除抵触吸附并控制将西瓜放置于西瓜放置区域完成的采摘无人机12的固定机械臂23将固定抵触扣取消与西瓜的抵触固定，同时控制与西瓜解除抵触吸附的采摘机械臂22以及抵触固定的固定机械臂23所在的采摘无人机12与放置西瓜放置区域的西瓜解除绑定状态，然后控制与西瓜解除抵触吸附的采摘机械臂22以及抵触固定的固定机械臂23所在的采摘无人机12根据第二影像返回到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域继续进行采摘达到成熟标准的西瓜，循环执行，直至未检测到该到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域存在有达到成熟标准的西瓜为止，或，到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的所有西瓜存储仓21全部处于满载状态为止；在采摘无人机12运行时，若电量不足则立即前往供电中心进行充电；当一个采摘无人机12进行采摘西瓜时，避免以该采摘无人机12为中心向四周扩散1米半径范围内有其他采摘无人机12进入，避免多采摘无人机12发生碰撞损坏。
具体的，在控制中心9接收到启动指令且有西瓜种植区域到达西瓜成熟时间后，所述控制中心9控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的西瓜存储仓21的存储封闭电机70驱动连接的存储封闭板71完全收缩将连接的西瓜存储仓21开启；当控制中心9根据第二影像分析出有处于满载状态且内部未存在有采摘无人机12的西瓜存储仓21存在后，所述控制中心9控制处于满载状态且内部未存在有采摘无人机12的西瓜存储仓21的存储封闭电机70驱动连接的存储封闭板71完全伸出将连接的西瓜存储仓21封闭，在处于满载的西瓜存储仓21封闭后，所述控制中心9控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的闲置的（所述闲置是指未进行抵触吸附且未进行采摘）采摘无人机12的第二摄像头61实时摄取第二影像并控制到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域绑定的闲置的采摘无人机12根据第二影像前往处于满载状态且封闭的西瓜存储仓21上方位置，在采摘无人机12飞行完成后，所述控制中心9控制飞行到达处于满载状态且封闭的西瓜存储仓21上方的采摘无人机12根据第一影像以及第二影像依次将下方的连接锁扣200与处于满载状态且封闭的西瓜存储仓21上方的所有固定锁扣201位置的金属连接绳202连接，在连接锁扣200与固定锁扣201位置的金属连接绳202全部连接完成后，所述控制中心9控制连接完成的连接锁扣200所在的采摘无人机12根据第二影像将下方连接的处于满载状态且封闭的西瓜存储仓21悬吊飞行至西瓜种植区域管理部门规划的采摘完成存储区域，飞行完成后，所述控制中心9控制飞行完成的采摘无人机12下方的连接锁扣200与连接的金属连接绳202断开连接，然后根据第二影像飞行返回至绑定的到达西瓜成熟时间的西瓜种植区域继续执行西瓜采摘操作。
具体的，所述控制中心9根据第一影像以及第二影像分析出有西瓜种植区域的西瓜发生损坏时，所述控制中心9控制闲置的采摘无人机12前往根据第二影像利用采摘机械臂22将发生损坏的西瓜进行抵触吸附以及控制固定机械臂23将发生损坏的西瓜进行抵触固定，然后控制抵触固定吸附有损坏的西瓜的采摘无人机12根据第二影像将抵触固定吸附的西瓜投放至损坏存储仓25内部位置并控制有损坏西瓜存在的损坏西瓜存储仓21内部的粉碎装置26启动以将存储的损坏的西瓜进行粉碎，以形成动物饲料或者植物肥料。
实施例二
参考图5-6，图10所示。
本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述防护装置4还包括隔离通道43以及固定通道44，所述隔离通道43设置有若干个并设置于西瓜存储仓21内部左侧壁位置；所述固定通道44数量与隔离通道43数量一致并设置于西瓜存储仓21内部右侧壁位置，且所述固定通道44与隔离通道43保持同一水平面。
作为本发明的一种优选方式，所述防护装置4还包括隔离电机45以及隔离伸缩板46，所述隔离电机45数量与隔离通道43数量一致并设置于隔离通道43内部位置，且分别与隔离通道43、无线装置8以及隔离伸缩板46连接，用于驱动连接的隔离伸缩板46伸缩；所述隔离伸缩板46数量与隔离电机45数量一致并设置于隔离通道43内部位置，且分别与隔离通道43以及隔离电机45连接，伸出后，用于与固定通道44内部底面抵触固定。
作为本发明的一种优选方式，所述防护装置4还包括第二防护通道47，所述第二防护通道47数量与第一防护通道40数量一致并设置于隔离伸缩板46位置，且第二防护通道47与第一防护通道40保持同一垂直线，用于提供防护伸缩挡板42从第二防护通道47伸出将隔离伸缩板46上方存储的西瓜进行隔离防护。
具体的，在西瓜存储仓21内部的防护伸缩挡板42伸出形成的若干西瓜放置区域全部存在有西瓜后，所述控制中心9控制西瓜放置区域全部存在有西瓜的西瓜存储仓21左侧壁的隔离通道43内部的隔离电机45驱动连接的隔离伸缩板46伸出与连接西瓜存储仓21右侧壁的固定通道44内部底面抵触固定，在隔离伸缩板46与固定通道44内部底面抵触固定完成后，所述控制中心9控制抵触固定完成的隔离伸缩板46所在的西瓜存储仓21的第一防护通道40内部的防护伸缩电机41驱动连接的防护伸缩挡板42二次伸出以形成若干西瓜隔离区域，依次类推，直至西瓜存储仓21的所有隔离通道43内部的隔离伸缩板46完全伸出且防护伸缩挡板42完全伸出以及所有的西瓜放置区域以及西瓜隔离区域放满西瓜后，该西瓜存储仓21进入满载状态；当控制中心9接收到西瓜种植区域管理部门的外部设备发生的存储提取指令后，所述控制中心9提取接收到的存储提取指令包含的西瓜存储仓21编号并根据提取的西瓜存储仓21编号控制一致的西瓜存储仓21的存储封闭电机70驱动连接的存储封闭板71完全收缩以开启连接的西瓜存储仓21，在与提取的西瓜存储仓21编号一致的西瓜存储仓21开启后，每在一层所有的西瓜隔离区域内部的西瓜被取出后，控制该未有西瓜所在的西瓜隔离区域的隔离通道43内部的隔离电机45驱动连接的隔离伸缩板46完全收缩以及控制该未有西瓜所在的西瓜隔离区域的西瓜存储仓21的第一防护通道40内部的防护伸缩电机41驱动连接的防护伸缩挡板42收缩一层，以此类推，直至该西瓜存储仓21的西瓜隔离区域消失只留西瓜放置区域为止，以供种植人员将西瓜从西瓜存储仓21内完全取出。
实施例三
参考图5，图10所示。
本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，还包括存储装置10，所述存储装置10包括氮气存储仓100，所述氮气存储仓100与西瓜存储仓21数量一致并设置于西瓜存储仓21内部位置，用于存储液氮。
作为本发明的一种优选方式，所述存储装置10还包括氮气喷头101以及氮气导管102，所述氮气喷头101设置有若干个并设置于西瓜存储仓21内壁位置，且分别与西瓜存储仓21、无线装置8以及氮气导管102连接，用于通过连接的氮气导管102将氮气存储仓100内部存储的液氮转换为氮气喷出；所述氮气导管102数量与氮气喷头101数量一致并分别与氮气存储仓100以及氮气喷头101连接，用于将连接的氮气存储仓100内部的液氮导入连接的氮气喷头101内部位置。
具体的，在处于满载状态的西瓜存储仓21的存储封闭电机70驱动连接的存储封闭板71完全伸出将西瓜存储仓21封闭完成后，所述控制中心9控制封闭完成且处于满载状态的西瓜存储仓21内部的氮气喷头101通过连接的氮气导管102将连接的氮气存储仓100内部的液氮转换为氮气实时喷洒至封闭完成且处于满载状态的西瓜存储仓21内部，当封闭且处于满载状态的西瓜存储仓21的存储封闭电机70驱动连接的存储封闭板71完全收缩时，所述控制中心9控制存储封闭板71完全收缩的西瓜存储仓21的氮气喷头101停止运行，以实时为处于满载状态且封闭的西瓜存储仓21存储的西瓜进行保鲜，避免西瓜发生腐烂、变质等。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，包括无人机装置、采摘装置、切割装置、防护装置、冲洗装置、识别装置、封闭装置、无线装置以及控制中心，其特征在于，所述无人机装置包括无人机仓库以及采摘无人机，所述无人机仓库设置于西瓜种植区域位置，用于存储采摘无人机；所述采摘无人机设置有若干个并存储于无人机仓库内部位置，用于采摘西瓜种植区域的西瓜；所述采摘装置包括连接机构、西瓜存储仓、采摘机械臂以及固定机械臂，所述连接机构数量与采摘无人机数量一致并分别设置于采摘无人机下方位置以及西瓜存储仓上方位置，用于分别与采摘无人机以及西瓜存储仓连接；所述西瓜存储仓数量与采摘无人机数量一致并设置于西瓜种植区域，用于存储采摘无人机采摘的西瓜；所述采摘机械臂为带有真空吸盘的伸缩机械臂，所述采摘机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且与采摘无人机连接，用于与待采摘的西瓜吸附；所述固定机械臂为带有固定抵触扣的伸缩机械臂，所述固定机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于与西瓜侧方抵触固定；所述切割装置包括切割通道、切割液压泵、切割液压杆、第一旋转轴、旋转连接杆以及第二旋转轴以及切割刀片，所述切割通道设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，用于提供切割刀片伸缩；所述切割液压泵数量与切割通道数量一致并设置于切割通道内部位置，且分别与切割通道以及切割液压杆连接，用于驱动连接的切割液压杆伸缩；所述切割液压杆数量与切割液压泵数量一致并设置于切割通道内部位置，且分别与切割液压泵以及第一旋转轴连接，用于驱动连接的第一旋转轴伸缩；所述第一旋转轴数量与切割液压杆数量一致并设置于切割液压杆前端位置，且分别与切割液压杆以及旋转连接杆连接，用于驱动连接的旋转连接杆旋转；所述旋转连接杆数量与第一旋转轴数量一致并设置于第一旋转轴前端位置，用于分别与第一旋转轴以及第二旋转轴连接；所述第二旋转轴数量与旋转连接杆数量一致并设置于旋转连接杆前端位置，且分别与旋转连接杆以及切割刀片连接，用于驱动连接的切割刀片旋转；所述切割刀片数量与第二旋转轴数量一致并设置于第二旋转轴前端位置，用于将西瓜果实与瓜蔓切割分离；所述防护装置包括第一防护通道、防护伸缩电机以及防护伸缩挡板，所述第一防护通道设置有若干个并设置于西瓜存储仓内部位置，用于提供防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩电机数量与第一防护通道数量一致并设置于第一防护通道内部位置，且分别与第一防护通道以及防护伸缩挡板连接，用于驱动连接的防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩挡板数量与防护伸缩电机数量一致并设置于第一防护通道内部位置，且与防护伸缩电机连接，伸出后，用于形成西瓜放置区域隔离防护西瓜存储仓存储的西瓜；所述冲洗装置包括清洗存储仓、清洗喷头以及清洗导管，所述清洗存储仓数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机内部位置，用于存储用于清洗水果的液体；所述清洗喷头设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且分别与采摘无人机以及清洗导管连接，用于通过连接的清洗导管将清洗存储仓内部存储的液体喷洒至待采摘的西瓜表面；所述清洗导管数量与清洗喷头数量一致并分别与清洗喷头以及清洗存储仓连接，用于将连接的清洗存储仓内部的液体导入连接的清洗喷头内部位置；所述识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、水果糖度无损检测仪以及TOF传感器，所述第一摄像头设置有若干个并设置于西瓜种植区域内部位置，用于摄取西瓜种植区域的环境影像；所述第二摄像头设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于摄取连接的采摘无人机周围的环境影像；所述水果糖度无损检测仪数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机下方位置，用于无损获取待采摘区域的西瓜的糖分信息；所述TOF传感器数量与采摘无人机数量一致并设置于采摘无人机下方位置，用于扫描并建立待采摘的西瓜3D 模型；所述封闭装置包括存储封闭电机以及存储封闭板，所述存储封闭电机数量与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓上方内部位置，且分别与西瓜存储仓以及存储封闭板连接，用于驱动连接的存储封闭板伸缩；所述存储封闭板数量与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓上方内部位置，且分别与西瓜存储仓以及存储封闭电机连接，用于开关连接的西瓜存储仓；所述无线装置设置于控制中心内部位置，用于分别与采摘无人机、连接机构、西瓜存储仓、采摘机械臂、固定机械臂、切割液压泵、第一旋转轴、第二旋转轴、切割刀片、防护伸缩电机、清洗喷头、第一摄像头、第二摄像头、水果糖度无损检测仪、TOF传感器、存储封闭电机、控制中心、西瓜种植区域管理部门的外部设备、消防中心、报警中心、急救中心以及网络连接；所述控制中心设置于西瓜种植区域管理部门规划的放置控制中心位置，用于智能化进行西瓜采摘操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述连接机构包括连接锁扣、固定锁扣以及金属连接绳，所述连接锁扣设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且分别与采摘无人机以及无线装置连接，用于与固定锁扣位置的金属连接绳连接；所述固定锁扣设置有若干个并设置于西瓜存储仓上方侧方位置，且分别与西瓜存储仓以及无线装置连接，用于存储并固定金属连接绳；所述金属连接绳数量与固定锁扣数量一致并设置于固定锁扣位置，用于分别与连接锁扣以及固定锁扣连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述采摘装置还包括冲洗旋转轴，所述冲洗旋转轴数量与固定机械臂数量一致并设置于固定机械臂前端的固定抵触扣与伸缩机械臂连接位置处，且分别与固定抵触扣、无线装置以及伸缩机械臂连接，用于旋转连接的固定抵触扣。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述采摘装置还包括损坏存储仓，所述损坏存储仓设置有若干个并设置于西瓜种植区域，用于存储人体无法食用的西瓜。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述采摘装置还包括粉碎装置，所述粉碎装置数量与损坏存储仓数量一致并设置于损坏存储仓内部地面位置，且分别与损坏存储仓以及无线装置连接，用于将损坏存储仓内部存储的人体无法食用的西瓜进行粉碎。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述防护装置还包括隔离通道以及固定通道，所述隔离通道设置有若干个并设置于西瓜存储仓内部左侧壁位置；所述固定通道数量与隔离通道数量一致并设置于西瓜存储仓内部右侧壁位置，且所述固定通道与隔离通道保持同一水平面。
7.根据权利要求6所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述防护装置还包括隔离电机以及隔离伸缩板，所述隔离电机数量与隔离通道数量一致并设置于隔离通道内部位置，且分别与隔离通道、无线装置以及隔离伸缩板连接，用于驱动连接的隔离伸缩板伸缩；所述隔离伸缩板数量与隔离电机数量一致并设置于隔离通道内部位置，且分别与隔离通道以及隔离电机连接，伸出后，用于与固定通道内部底面抵触固定。
8.根据权利要求7所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述防护装置还包括第二防护通道，所述第二防护通道数量与第一防护通道数量一致并设置于隔离伸缩板位置，且第二防护通道与第一防护通道保持同一垂直线，用于提供防护伸缩挡板从第二防护通道伸出将隔离伸缩板上方存储的西瓜进行隔离防护。
9.根据权利要求1所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，还包括存储装置，所述存储装置包括氮气存储仓，所述氮气存储仓与西瓜存储仓数量一致并设置于西瓜存储仓内部位置，用于存储液氮。
10.根据权利要求9所述的一种基于无人机以及TOF成像技术的智能西瓜采摘系统，其特征在于，所述存储装置还包括氮气喷头以及氮气导管，所述氮气喷头设置有若干个并设置于西瓜存储仓内壁位置，且分别与西瓜存储仓、无线装置以及氮气导管连接，用于通过连接的氮气导管将氮气存储仓内部存储的液氮转换为氮气喷出；所述氮气导管数量与氮气喷头数量一致并分别与氮气存储仓以及氮气喷头连接，用于将连接的氮气存储仓内部的液氮导入连接的氮气喷头内部位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811184945.8A CN109168633A (zh) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811184945.8A CN109168633A (zh) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109168633A true CN109168633A (zh) | 2019-01-11 |
Family
ID=64947858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811184945.8A Withdrawn CN109168633A (zh) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109168633A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020148758A1 (en) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Tevel Aerobotics Technologies Ltd. | System and method for autonomous harvester installation and farm harvesting operation |
| CN112781647A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-11 | 中国农业大学 | 一种生长中水果品质微型智能飞行检测器 |
| CN113179760A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 吉安井冈农业园艺科技有限公司 | 一种柚子辅助采摘设备 |
| TWI766710B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-06-01 | 艾士迪機電工程股份有限公司 | 西瓜缺陷檢視及選擇蓋章智慧化系統 |
-
2018
- 2018-10-11 CN CN201811184945.8A patent/CN109168633A/zh not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020148758A1 (en) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Tevel Aerobotics Technologies Ltd. | System and method for autonomous harvester installation and farm harvesting operation |
| CN112781647A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-11 | 中国农业大学 | 一种生长中水果品质微型智能飞行检测器 |
| CN113179760A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 吉安井冈农业园艺科技有限公司 | 一种柚子辅助采摘设备 |
| CN113179760B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-11-22 | 吉安井冈农业园艺科技有限公司 | 一种柚子辅助采摘设备 |
| TWI766710B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-06-01 | 艾士迪機電工程股份有限公司 | 西瓜缺陷檢視及選擇蓋章智慧化系統 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109168633A (zh) | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能西瓜采摘系统 | |
| CN109168627A (zh) | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能葡萄采摘系统 | |
| CA3034060C (en) | System and method for mapping and building database for harvesting-dilution tasks using aerial drones | |
| CN104471475B (zh) | 照相机外罩、照相机模块以及监测系统 | |
| EP1754405B1 (en) | Mobile station in combination with an unmanned vehicle | |
| CN205293114U (zh) | 一种无人飞行器智能回收平台 | |
| CN107187605A (zh) | 一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机及控制方法 | |
| CN208366671U (zh) | 一种无人机平台水面取样装置及系统 | |
| CN109168634A (zh) | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能椰子采摘加工系统 | |
| CN107458605B (zh) | 一种用于收衣的智能无人机及其控制方法 | |
| CN109168632A (zh) | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能茄科蔬菜采摘系统 | |
| CN103345246A (zh) | 一种小麦实时收割-转运-干燥-维护多机器人系统 | |
| CN109911211A (zh) | 基于服务平台以及无人机的智能定点式清理方法及其系统 | |
| CN106973882A (zh) | 用于农药喷洒的无人机 | |
| CN102740506A (zh) | 基于无线传感网络的白蚁检测系统 | |
| CN109197127A (zh) | 一种基于无人机以及tof成像技术的智能菠萝采摘加工系统 | |
| BR112021008729A2 (pt) | método para facilitar crescimento de propágulo | |
| CN108490974A (zh) | 一种基于无人机的生态维护机器人 | |
| CN109856983A (zh) | 基于物联网以及物体定位的智能家居控制方法及其系统 | |
| CN108552138A (zh) | 一种生态监控和维护无人机 | |
| CN105454193A (zh) | 一种昆虫采集捕捉装置 | |
| CN109911464A (zh) | 基于大数据的智能城市清理方法及其系统 | |
| CN106993596B (zh) | 一种栗实象智能检测与无公害处理系统 | |
| CN210299241U (zh) | 用于输电线路的防鸟害装置和人工鸟巢一体化系统 | |
| CN109235939A (zh) | 一种基于医疗病房的智能种植防盗系统 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190111 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |