CN110870420A - 基于激光烧蚀的顶端优势去除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,该装置包括移动基体、机械传动组件、激光器组件、激光刀具组件、视觉采集组件和控制组件,激光器组件的功率范围为20w至400w,激光刀具组件设置在机械传动组件上且与激光器组件连接,激光刀具组件通过利用激光器组件提供的激光光源以对设定目标进行激光烧蚀,视觉采集组件用于采集设定目标的图像,控制组件用于控制视觉采集组件采集设定目标的图像并根据所采集的设定目标的图像控制移动基体和机械传动组件动作以使激光刀具组件靠近设定目标并打开激光器组件以完成对设定目标的激光烧蚀。应用本发明的技术方案,以解决现有技术中打顶效率低且顶芽乱丢易产生虫害的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光应用技术领域,尤其涉及一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置。
背景技术
在农业种植业领域,蔬菜瓜果等经济作物种植过程中,去除植物的顶端优势是必不可少的作业。西红柿、黄瓜、南瓜、西瓜、棉花等作物,打顶(打叉)的作用就是去除顶端优势,促进旁枝生长以提高产量。
随着生产力的不断发展,打顶技术也在不断提高,当前实际使用的机械自动化打顶仍然处在试验阶段,现有技术中的各类打顶操作仍然依赖于人工操作。在进行植株打顶时,打下的顶芽不可以随便乱丢,为了防止顶芽中藏匿的害虫发生传染,一般需要对打下的顶芽进行集中处理。另外,针对大面积作物需要打顶时,人工成本是一笔不小的成本。
发明内容
本发明提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,能够解决现有技术中打顶效率低且顶芽乱丢易产生虫害的技术问题。
本发明提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,顶端优势去除装置包括:移动基体;机械传动组件,机械传动组件设置在移动基体上;激光器组件,激光器组件设置在移动基体上,激光器组件用于提供激光烧蚀用的激光源,激光器组件的功率范围为20w至400w;激光刀具组件,激光刀具组件设置在机械传动组件上且与激光器组件连接,机械传动组件可带动激光刀具组件运动,激光刀具组件通过利用激光器组件提供的激光光源以对设定目标进行激光烧蚀;视觉采集组件,视觉采集组件设置在机械传动组件上,视觉采集组件用于采集设定目标的图像;控制组件,控制组件分别与移动基体、机械传动组件、激光器组件、激光刀具组件和视觉采集组件连接,控制组件用于控制视觉采集组件采集设定目标的图像并根据所采集的设定目标的图像控制移动基体和机械传动组件动作以使激光刀具组件靠近设定目标并打开激光器组件以完成对设定目标的激光烧蚀。
进一步地,机械传动组件包括固定座和空间运动臂,固定座设置在移动基体上,空间运动臂与固定座连接,视觉采集组件和激光刀具组件均设置在空间运动臂上。
进一步地,视觉采集组件包括采集卡和相机组,采集卡分别与控制组件和相机组连接,相机组设置在空间运动臂上。
进一步地,相机组包括第一相机和第二相机,第一相机的光轴与第二相机的光轴呈夹角设置,控制组件分别根据第一相机所采集的第一图像以及第二相机采集的第二图像获取设定目标的位置。
进一步地,视觉采集组件还包括数据线和电源线,顶端优势去除装置还包括电池组件,电池组件设置在移动基体上,空间运动臂为中空管体,数据线和电源线同时穿设在空间运动臂内,数据线的一端与采集卡连接,数据线的另一端与相机组连接,电源线的一端与电池组件连接,电源线的另一端与相机组连接。
进一步地,电池组件包括电源输出单元和移动发电单元,电源输出单元设置在移动基体上且分别与移动基体和移动发电单元电连接,移动发电单元设置在空间运动臂上且与电源线连接。
进一步地,激光器组件包括激光控制器、激光器电源和激光管,激光控制器分别与控制组件和激光器电源连接,激光器电源用于为激光管供电,控制组件通过控制激光控制器的开闭以控制激光器电源的开闭。
进一步地,激光刀具组件包括耦合光纤和激光头组件,耦合光纤和激光头组件均设置在机械传动组件上,耦合光纤的一端与激光管连接,耦合光纤的另一端与激光头组件连接,耦合光纤用于将激光管发出的激光传输至激光头组件以对设定目标进行激光烧蚀。
进一步地,激光头组件包括光纤接口和激光整形元件,光纤接口分别与耦合光纤和激光整形元件连接,光纤接口和激光整形元件均设置在机械传动组件上,光纤接口用于将耦合光纤传输的激光传输到激光整形元件,激光整形元件通过对激光的光束整形以实现对设定目标的激光烧蚀。
进一步地,光纤接口为单模光纤,光纤接口的透过波长与激光管发出的激光波长相同,光纤接口的激光衰减率小于0.17dB/1000m。
应用本发明的技术方案,通过视觉采集组件采集设定目标的图像,并将采集到的图像反馈至控制组件,控制组件根据视觉采集组件所反馈的设定目标的图像进行分析处理以获取设定目标的位置,然后控制组件根据所获取的设定目标的位置控制移动基体和机械传动组件动作以使激光刀具组件靠近设定目标并打开激光器组件,激光器组件输出特定功率的激光以将设定目标的生物组织进行破坏,导致植物顶芽失去生物活性,使其失去顶端优势并自然脱落,同时在对顶芽进行激光烧蚀的过程中,可以将藏匿在顶芽内的部分蚜虫杀死或杀伤,避免顶芽中的害虫传播到其他的植株上,一次操作即可完成打顶和杀虫两种作业,极大地提高了打顶效率。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本发明的实施例,并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的具体实施例提供的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置的结构示意框图;
图2示出了根据本发明的具体实施例提供的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置的各部分连接的简化结构示意框图;
图3示出了根据本发明的具体实施例提供的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置的各部分连接的详细结构示意框图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、移动基体;20、机械传动组件;21、固定座;22、空间运动臂;30、激光器组件;31、激光控制器;32、激光器电源;33、激光管;40、激光刀具组件;41、耦合光纤;42、激光头组件;421、光纤接口;422、激光整形元件;50、视觉采集组件;51、采集卡;52、相机组;60、控制组件;70、电池组件;71、电源输出单元;72、移动发电单元。
具体实施方式
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组合。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,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。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1至图3所示,根据本发明的具体实施例提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,该顶端优势去除装置包括移动基体10、机械传动组件20、激光器组件30、激光刀具组件40、视觉采集组件50和控制组件60,机械传动组件20设置在移动基体10上,激光器组件30设置在移动基体10上,激光器组件30用于提供激光烧蚀用的激光源,激光器组件的功率范围为20w至400w,激光刀具组件40设置在机械传动组件20上且与激光器组件30连接,机械传动组件20可带动激光刀具组件40运动,激光刀具组件40通过利用激光器组件30提供的激光光源以对设定目标进行激光烧蚀,视觉采集组件50设置在机械传动组件20上,视觉采集组件50用于采集设定目标的图像,控制组件60分别与移动基体10、机械传动组件20、激光器组件30、激光刀具组件40和视觉采集组件50连接,控制组件60用于控制视觉采集组件50采集设定目标的图像并根据所采集的设定目标的图像控制移动基体10和机械传动组件20动作以使激光刀具组件40靠近设定目标并打开激光器组件30以完成对设定目标的激光烧蚀。
应用此种配置方式,通过视觉采集组件采集设定目标的图像,并将采集到的图像反馈至控制组件,控制组件根据视觉采集组件所反馈的设定目标的图像进行分析处理以获取设定目标的位置,然后控制组件根据所获取的设定目标的位置控制移动基体和机械传动组件动作以使激光刀具组件靠近设定目标并打开激光器组件,激光器组件输出特定功率的激光以将设定目标的生物组织进行破坏,导致植物顶芽失去生物活性,使其失去顶端优势并自然脱落,同时在对顶芽进行激光烧蚀的过程中,可以将藏匿在顶芽内的部分蚜虫杀死或杀伤,避免顶芽中的害虫传播到其他的植株上,一次操作即可完成打顶和杀虫两种作业,极大地提高了打顶效率。
在本发明中,激光器组件的功率范围为20w至400w,该功率范围内的激光能够实现植株顶端的有效烧蚀,既能够防止功率过小导致无法有效破坏顶端生物活性以及杀死蚜虫,同时又能够避免功率过大导致植株损坏。此外,在本发明中,激光器组件的功率范围优选为60w至80w,在此范围内,既能够防止功率过大导致的能量损失,又能够保证顶端的有效烧蚀。进一步地,在本发明中,移动基体10可采用自动运行或人工操作的运动机构。作为本发明的一个具体实施例,移动基体10可采用工业机器人,机器人载重100kg,机械传动组件20和激光器组件30均设置在移动基体10上。
进一步地,在本发明中,为了能够实现对设定目标图像的有效采集及激光烧蚀,可将机械传动组件20配置为包括固定座21和空间运动臂22,固定座21设置在移动基体10上,空间运动臂22与固定座21连接,视觉采集组件50和激光刀具组件40均设置在空间运动臂22上。
应用此种配置方式,在顶端优势去除装置运行的过程中,视觉采集组件采集设定目标的图像并将采集到的图像反馈至控制组件,控制组件对接收到的设定目标的图像进行分析,以确定待激光烧蚀的设定目标的位置,此时控制组件分别向移动基体和机械传动组件输出控制信号以控制移动基体沿着水平方向移动以及空间运动臂22的空间移动,通过移动基体和机械传动组件的运动以带动激光刀具组件靠近设定目标,锁定目标后,控制组件向激光器组件发出信号以使激光器组件输出激光,激光通过激光刀具组件照射在目标上,从而完成对设定目标的激光烧蚀。
作为本发明的一个具体实施例,如图3所示,固定座21固定设置在移动载体10上,为了减轻顶端优势去除装置的整体重量,可将固定座21和空间运动臂22两个部分所使用的材料均设置为低密度材料,例如可采用铝材作为固定座21和空间运动臂22的材料。作为本发明的其他实施例,也可以选用铝材以外的其他材料来制作固定座21和空间运动臂22。此外,为了实现空间运动臂22的移动,空间运动臂22可由多级机械臂组合而成,组成空间运动臂22的机械臂的刚度以满足视觉采集组件50和激光刀具组件40的正常载荷及运动载荷为准。机械臂的伸缩长度以满足实际环境要求为标准,即机械臂的最大伸长值可以使得激光刀具组件对指定距离的目标进行烧蚀。其中,空间运动臂22的动力传动方式首选采用液压形式,也可以考虑采用气动或机械螺纹副传动的方式。
进一步地,在本发明中,为了实现对设定目标的图像采集,可将视觉采集组件50配置为包括采集卡51和相机组52,采集卡51分别与控制组件60和相机组52连接,相机组52设置在空间运动臂22上。
应用此种配置方式,通过将采集卡的一端与控制组件连接,采集卡的另一端与相机组连接,从而空间运动臂能够带动相机组在空间内任意运动,以使得相机组能够有效地采集到设定目标的图像。
具体地,在本发明中,视觉采集组件50包括一个或者一组工业相机,其中相机配备相应的光学镜头。相机可采用常规的数码相机,优选彩色相机,必要情况下也可采用黑白相机。光学镜头与相机的空间分辨率相匹配,光学镜头的实际分辨率高于相机探测器的像素分辨率。相机探测器的像素分辨率不小于1024×768。视觉采集组件50的总质量小于移动载体10的限定质量范围。相机的拍摄模式支持单张拍摄和连续拍摄,连续拍摄的帧频最大值不小于30fps(幅/秒)。相机的景深的最大范围不小于100mm,相机的质量不做明确限制,但通常情况下,选择质量小于500g的相机。
作为本发明的一个具体实施例,相机组52包括第一相机和第二相机,第一相机的光轴与第二相机的光轴呈夹角设置,控制组件60分别根据第一相机所采集的第一图像以及第二相机采集的第二图像获取设定目标的位置。应用此种配置方式,第一相机和第二相机同时工作,两台相机对同一设定目标进行成像,两台相机的光轴呈一定夹角,类似人的双眼,两台相机分别获得同一设定目标的不同角度的图像。当两个相机的位置确定时,控制组件可根据相机的空间坐标以及所获取的第一图像和第二图像计算得到设定目标的位置。
进一步地,在本发明中,为了提高装置的结构紧凑性,可将视觉采集组件50配置为还包括数据线和电源线,顶端优势去除装置还包括电池组件70,电池组件70设置在移动基体10上,空间运动臂22为中空管体,数据线和电源线同时穿设在空间运动臂22内,数据线的一端与采集卡51连接,数据线的另一端与相机组52连接,电源线的一端与电池组件70连接,电源线的另一端与相机组52连接。
此外,在本发明中,为了保证装置各部分的稳定供电需求以及实现装置的移动式作业,可将电池组件70配置为包括电源输出单元71和移动发电单元72,电源输出单元71设置在移动基体10上且分别与移动基体10和移动发电单元72电连接,移动发电单元72设置在空间运动臂22上且与电源线52连接。作为本发明的一个具体实施例,移动发电单元72可采用柴油发电机,电源输出单元71采用稳压电源控制器,输出220V交流,最大功率达到3000W,持续工作时间可以达到12小时以上。
进一步地,在本发明中,为了提高装置操作的便利性以及实现对设定目标的有效破坏,可将激光器组件30配置为包括激光控制器31、激光器电源32和激光管33,激光控制器31分别与控制组件60和激光器电源32连接,激光器电源32用于为激光管33供电,控制组件60通过控制激光控制器31的开闭以控制激光器电源32的开闭。
具体地,在本发明中,激光控制器31为特定的电源开关,激光控制器31与控制组件60电连接,并接受控制组件60的控制,激光控制器31开关形式表现为电脉冲信号,当激光控制器31的输出电平为高电平时,激光管33输出激光,当激光控制器31的输出电平为低电平时,激光管33停止输出激光。作为本发明的一个具体实施例,激光控制器40可采用程控输入输出(IO)设备,实现控制信号的输入输出控制。
此外,作为本发明的一个具体实施例,激光器组件30为典型的高功率激光器。激光管33的波长不受限制,优选红外波段,特殊情况下可以考虑可见光波段。在红外波段中,优选1080nm的近红外激光管,激光器组件30的输出功率范围优选20W至400W,但不限于该范围,通常适用的功率值超过100W,可以根据实际使用调整激光器组件30的输出功率范围。激光器组件30的类型不限,优选光纤激光器。激光器组件30的尺寸根据移动载体10的可负载体积限制,通常最大长度值不大于1000mm,激光器组件30发出的光束直径小于10mm。
进一步地,在本发明中,为了实现对设定目标的有效破坏,可将激光刀具组件40配置为包括耦合光纤41和激光头组件42,耦合光纤41和激光头组件42均设置在机械传动组件20上,耦合光纤41的一端与激光管33连接,耦合光纤41的另一端与激光头组件42连接,耦合光纤41用于将激光管33发出的激光传输至激光头组件42以对设定目标进行激光烧蚀。
具体地,在本发明中,耦合光纤41设置在空间运动臂22上,耦合光纤41随着空间运动臂22运动,耦合光纤41一端与激光管33连接,另一端与激光头组件42连接,耦合光纤41为对应激光器波长的单模光纤。作为本发明的一个具体实施例,耦合光纤41可采用中心波长为1080nm的单模光纤,该单模光纤的光纤衰减倍率为0.17dB/1000m。
进一步地,在本发明中,为了实现对设定目标的有效破坏,可将激光头组件42配置为包括光纤接口421和激光整形元件422,光纤接口421分别与耦合光纤41和激光整形元件422连接,光纤接口421和激光整形元件422均设置在机械传动组件20上,光纤接口421用于将耦合光纤41传输的激光传输到激光整形元件422,激光整形元件422通过对激光的光束整形以实现对设定目标的激光烧蚀。
作为本发明的一个具体实施例,如图3所示,光纤接口421和激光整形元件422均设置在空间运动臂22上,光纤接口421的上端与耦合光纤41耦合连接,光纤接口421的下端与激光整形元件422连接,激光整形元件422固定设置在空间运动臂22上,当激光管33的开关被打开时,激光可以通过光纤接口421输出到激光整形元件422。
进一步地,在本发明中,为了保证激光的传输效率,可将光纤接口421配置为单模光纤,光纤接口421的透过波长与激光管33发出的激光波长相同,光纤接口421的激光衰减率小于0.17dB/1000m。
为了对本发明有进一步地了解,下面结合图1至图3对本发明的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置进行详细说明。
如图1至图3所示,根据本发明的具体实施例提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,该去除装置包括移动基体10、机械传动组件20、激光器组件30、激光刀具组件40、视觉采集组件50、控制组件60和电池组件70,机械传动组件20包括固定座21和空间运动臂22,固定座21设置在移动基体10上,空间运动臂22与固定座21连接,机械传动组件20在控制组件60的控制下能够实现局部三维空间内的快速移动,空间运动臂22用于提供激光器组件30和视觉采集组件50的负载及定位,空间运动臂22引导视觉采集组件50和激光刀具组件40移动到指定位置。
视觉采集组件50包括采集卡51、第一相机和第二相机,激光器组件30包括激光控制器31、激光器电源32和激光管33,激光控制器31分别与控制组件60和激光器电源32连接,激光器电源32用于为激光管33供电,控制组件60通过控制激光控制器31的开闭以控制激光器电源32的开闭。激光刀具组件40包括耦合光纤41和激光头组件42,激光头组件42包括光纤接口421和激光整形元件422,光纤接口421和激光整形元件422均设置在空间运动臂22上。耦合光纤41与空间运动臂22机械连接,耦合光纤41随着空间运动臂22的移动任意改变空间位置,耦合光纤41与激光头组件42光学耦合,激光器组件30输出的激光通过耦合光纤41传输到激光头组件42。
激光头组件42与空间运动臂22机械连接,随着空间运动臂22的移动任意改变空间位置,根据需要调整激光头组件42可以实现输出激光的光束形状调节。激光整形元件422既能够改变激光的束腰位置,同时也能够改变激光的角度,激光管33发出的激光经过激光整形元件422整形后能够将激光调整在合理的位置,以实现对顶端的激光烧蚀。
在本实施例中,移动基体10接收视觉采集组件50的图像信息,控制组件60根据视觉采集组件50所反馈的设定目标的图像进行分析处理以获取设定目标的位置,然后控制组件60根据所获取的设定目标的位置控制移动基体10和空间运动臂22动作以使激光刀具组件40靠近设定目标并打开激光器组件30,在激光控制器31的控制下,激光管33输出特定功率的激光,将植物顶芽的生物组织进行破坏,导致植物顶芽失去生物活性,使其失去顶端优势并自然脱落,同时激光烧蚀过程中,可以藏匿在顶芽内的部分蚜虫杀死或杀伤,避免顶芽中的害虫传播到其他的植株上,一次完成打顶和杀虫两种作业。
综上所述,本发明提供了一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,该装置与现有技术相比,一方面极大地降低了切割操作的人工成本,解决人工作业问题,代替人工操作,实现打顶自动化,提高了生产效率;另一方面,本发明可以实现顶端烧蚀后自身脱离,不需要将顶芽摘除,在物理破坏顶端优势的同时可以杀灭藏匿在顶芽中的部分害虫,有效减少害虫的传播。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……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“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述顶端优势去除装置包括:
移动基体(10);
机械传动组件(20),所述机械传动组件(20)设置在所述移动基体(10)上;
激光器组件(30),所述激光器组件(30)设置在所述移动基体(10)上,所述激光器组件(30)用于提供激光烧蚀用的激光源,所述激光器组件(30)的功率范围为20w至400w;
激光刀具组件(40),所述激光刀具组件(40)设置在所述机械传动组件(20)上且与所述激光器组件(30)连接,所述机械传动组件(20)可带动所述激光刀具组件(40)运动,所述激光刀具组件(40)通过利用所述激光器组件(30)提供的激光光源以对设定目标进行激光烧蚀;
视觉采集组件(50),所述视觉采集组件(50)设置在所述机械传动组件(20)上,所述视觉采集组件(50)用于采集设定目标的图像;
控制组件(60),所述控制组件(60)分别与所述移动基体(10)、所述机械传动组件(20)、所述激光器组件(30)、所述激光刀具组件(40)和所述视觉采集组件(50)连接,所述控制组件(60)用于控制所述视觉采集组件(50)采集设定目标的图像并根据所采集的设定目标的图像控制所述移动基体(10)和所述机械传动组件(20)动作以使所述激光刀具组件(40)靠近所述设定目标并打开所述激光器组件(30)以完成对设定目标的激光烧蚀。
2.根据权利要求1所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述机械传动组件(20)包括固定座(21)和空间运动臂(22),所述固定座(21)设置在所述移动基体(10)上,所述空间运动臂(22)与所述固定座(21)连接,所述视觉采集组件(50)和所述激光刀具组件(40)均设置在所述空间运动臂(22)上。
3.根据权利要求2所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述视觉采集组件(50)包括采集卡(51)和相机组(52),所述采集卡(51)分别与所述控制组件(60)和所述相机组(52)连接,所述相机组(52)设置在所述空间运动臂(22)上。
4.根据权利要求3所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述相机组(52)包括第一相机和第二相机,所述第一相机的光轴与所述第二相机的光轴呈夹角设置,所述控制组件(60)分别根据所述第一相机所采集的第一图像以及所述第二相机采集的第二图像获取设定目标的位置。
5.根据权利要求3所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述视觉采集组件(50)还包括数据线和电源线,所述顶端优势去除装置还包括电池组件(70),所述电池组件(70)设置在所述移动基体(10)上,所述空间运动臂(22)为中空管体,所述数据线和所述电源线同时穿设在所述空间运动臂(22)内,所述数据线的一端与所述采集卡(51)连接,所述数据线的另一端与所述相机组(52)连接,所述电源线的一端与所述电池组件(70)连接,所述电源线的另一端与所述相机组(52)连接。
6.根据权利要求5所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述电池组件(70)包括电源输出单元(71)和移动发电单元(72),所述电源输出单元(71)设置在所述移动基体(10)上且分别与所述移动基体(10)和所述移动发电单元(72)电连接,所述移动发电单元(72)设置在所述空间运动臂(22)上且与所述电源线(52)连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述激光器组件(30)包括激光控制器(31)、激光器电源(32)和激光管(33),所述激光控制器(31)分别与所述控制组件(60)和所述激光器电源(32)连接,所述激光器电源(32)用于为所述激光管(33)供电,所述控制组件(60)通过控制所述激光控制器(31)的开闭以控制所述激光器电源(32)的开闭。
8.根据权利要求7所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述激光刀具组件(40)包括耦合光纤(41)和激光头组件(42),所述耦合光纤(41)和所述激光头组件(42)均设置在所述机械传动组件(20)上,所述耦合光纤(41)的一端与所述激光管(33)连接,所述耦合光纤(41)的另一端与所述激光头组件(42)连接,所述耦合光纤(41)用于将所述激光管(33)发出的激光传输至所述激光头组件(42)以对设定目标进行激光烧蚀。
9.根据权利要求8所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述激光头组件(42)包括光纤接口(421)和激光整形元件(422),所述光纤接口(421)分别与所述耦合光纤(41)和所述激光整形元件(422)连接,所述光纤接口(421)和所述激光整形元件(422)均设置在所述机械传动组件(20)上,所述光纤接口(421)用于将所述耦合光纤(41)传输的激光传输到所述激光整形元件(422),所述激光整形元件(422)通过对激光的光束整形以实现对设定目标的激光烧蚀。
10.根据权利要求9所述的基于激光烧蚀的顶端优势去除装置,其特征在于,所述光纤接口(421)为单模光纤,所述光纤接口(421)的透过波长与所述激光管(33)发出的激光波长相同,所述光纤接口(421)的激光衰减率小于0.17dB/1000m。
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