CN111492802A - 一种智能化芦笋采摘机器人 - Google Patents

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韦树谷
赖佳
黄玲
叶鹏盛
代顺冬
张骞方
盛玉珍
曾华兰
蒋秋平
华丽霞
何炼
刘勇
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/06—Endless track vehicles with tracks without ground wheels
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Abstract

本发明提供了一种智能化芦笋采摘机器人，其包括箱体、行走机构、扫描机构、控制器、机械手臂和收集装置，所述机械手臂设置在箱体上部中央，所述箱体上开设有围绕机械手臂与箱体连接部而设置的弧形槽，所述扫描机构底端设有与弧形槽结构匹配的支撑杆，所述机械手臂和支撑杆之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别设有第一固定环和第二固定环，所述第一固定环套设在支撑杆上，所述第二固定环套设在机械手臂下端。具备扫描仪间接转向调节功能，提升其应对复杂地形的能力，进一步提升其工作效率。

Description

一种智能化芦笋采摘机器人
技术领域
本发明属于采摘机器人技术领域，具体涉及一种智能化芦笋采摘机器人。
背景技术
芦笋的收获过程是一种较为繁杂的劳动，需要农民在收获过程中，不停的弯腰、切割、收集和行走，劳动强度很大，国内外对现有芦笋收获装置进行了分类，主要分为辅助性收获装置、集中式收获机和选择式收获机3种类型。其中辅助性收获装置主要是为农民提供一种移动平台，使操作者通过手脚并用，减轻收获劳动的强度，但这些辅助装置一般难以大幅度提高收获的效率。通常情况下，单臂芦笋采摘机器人只能对一侧的芦笋进行采摘，当需要采摘另一侧的芦笋时，需要将机器人掉头，如遇行间距比较狭窄时会遇到掉头困难的情况，非常不便。
发明内容
本发明提供一种智能化芦笋采摘机器人，能够应对行间距较小时的采摘工作，不用必须通过调转方向的方式对另一侧的芦笋进行采摘，提高了工作效率。
为此，本发明提供了一种智能化芦笋采摘机器人，其包括箱体、行走机构、扫描机构、控制器、机械手臂和收集装置，所述机械手臂设置在箱体上部中央，所述箱体上开设有围绕机械手臂与箱体连接部而设置的弧形槽，所述扫描机构底端设有与弧形槽结构匹配的支撑杆，所述机械手臂和支撑杆之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别设有第一固定环和第二固定环，所述第一固定环套设在支撑杆上，所述第二固定环套设在机械手臂下端。
所述行走机构设置在箱体底端，箱体底端设有用于避障的向上的弧形拱起。
所述扫描机构包括支架、横杆、扫描仪和云台，所述支架与支撑杆上端转动连接，所述横杆设于支架之间，所述云台套设在横杆之间，所述扫描仪固定在云台上。
所述扫描仪的个数为两个。
所述弧形槽包括上部槽体和下部槽体，所述上部槽体的宽度略大于支撑杆的直径，所述下部槽体的宽度大于上部槽体的宽度，所述支撑杆包括设置在支撑杆下端的托盘，所述托盘直径与下部槽体宽度匹配，使得支撑杆可以沿弧形槽转动。
机械手臂与箱体的连接部为圆柱形，所述弧形槽的圆心与连接部的圆形重合。
所述支撑杆为可伸缩的伸缩杆。
所述弧形槽的弧度至少为180度。
所述行走机构为履带式行走装置。
所述扫描仪为AI智能扫描仪。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种智能化芦笋采摘机器人，具备扫描仪间接转向调节功能，提升其应对复杂地形的能力，进一步提升其工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的扫描机构的结构示意图。
图3为本发明的A部局部放大图。
其中，机械手臂1、收集装置2、箱体3、行走机构4、控制器5、扫描仪6、云台7、横杆8、支架9、支撑杆10、连接杆11、上部槽体12、下部槽体13、第一固定环14、限位孔15、第二固定环16、托盘17、弧形槽20。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1和图2和图3所示：本实施例的一种智能化芦笋采摘机器人，其包括箱体3、行走机构4、扫描机构、控制器5、机械手臂1和收集装置2，所述机械手臂1设置在箱体3上部中央，所述箱体3上开设有围绕机械手臂1与箱体3连接部而设置的弧形槽20，所述扫描机构底端设有与弧形槽20结构匹配的支撑杆10，所述机械手臂1和支撑杆10之间设有连接杆11，所述连接杆11的两端分别设有第一固定环14和第二固定环16，所述第一固定环14套设在支撑杆10上，所述第二固定环16套设在机械手臂1下端。
本实施例中，控制器5设置在箱体3上与收集装置2的对立一端，且收集装置2的具体位置为与弧形槽20的弧形内侧对立一侧，这样设计的目的是为了便于机械手臂1完成采摘动作后往收集装置2方向运动不受障碍影响，且可以方便扫描机构沿弧形槽20运动。扫描机构底端设有与弧形槽20的结构匹配的支撑杆10，所述支撑杆10可以沿着弧形槽20呈弧线运动，随之带动扫描机构的弧形运动。为了进一步稳定支撑杆10的运动过程，在支撑杆10与机械手臂1之间设有连接杆11，且所述连接杆11的连段分别设有第一固定环14和第二固定环16，分别套设在支撑杆10和机械手臂1上，在运动过程中，支撑环起导向和支撑作用。进一步的，第一固定环14和第二固定环16的侧面分别开设有一个用于限位固定的限位孔15，限位孔15为内螺纹，采用螺钉可以固定第一固定环14与支撑杆10以及第二固定环16与机械手臂1，保证其稳定性。
所述行走机构4设置在箱体3底端，箱体3底端设有用于避障的向上的弧形拱起。收获机器人的工作环境多为大棚或者室外场地，而室外场地地形复杂，存在路途不平的情形，因而，为了更好的避障，将箱体3底端设置为向上的弧形拱起，可以使得机器人能够顺利通过大部分路面，防止磕绊影响机器人前进。
所述扫描机构包括支架9、横杆8、扫描仪6和云台7，所述支架9与支撑杆10上端转动连接，所述横杆8设于支架9之间，所述云台7套设在横杆8之间，所述扫描仪6固定在云台7上。通过云台7控制扫描仪6可以防止车辆行驶时发生抖动，进一步可以确保扫描仪6所扫描图像稳定清晰。
所述扫描仪6的个数为两个，两个扫描仪6同时工作可以减小误差，且成像准确度和清晰度更高，便于控制器5精确控制输出。
所述弧形槽20包括上部槽体12和下部槽体13，所述上部槽体12的宽度略大于支撑杆10的直径，所述下部槽体13的宽度大于上部槽体12的宽度，所述支撑杆10包括设置在支撑杆10下端的托盘17，所述托盘17直径与下部槽体13宽度匹配，使得支撑杆10可以沿弧形槽20转动。
机械手臂1与箱体3的连接部为圆柱形，所述弧形槽20的圆心与连接部的圆形重合。
所述支撑杆10为可伸缩的伸缩杆。伸缩杆能够让扫描机构根据环境需求调节其高度，若机械手臂1活动范围影响扫描效果，可以通过伸缩杆进行调节。
所述弧形槽20的弧度至少为180度。其弧度设计为至少180度能够保证其兼顾左右两侧的工作状态。
所述行走机构4为履带式行走装置。当然根据环境需求，可以对其进行适应性调节，若为了行驶速度以提高效率，可以设计为轮胎。
所述扫描仪6为AI智能扫描仪6。AI智能扫描仪6能够对图像进行精确识别且能够识别更多精确参数，其带来的控制效果比普通扫描仪6或者相机更优秀。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种智能化芦笋采摘机器人，其包括箱体、行走机构、扫描机构、控制器、机械手臂和收集装置，其特征在于，所述机械手臂设置在箱体上部中央，所述箱体上开设有围绕机械手臂与箱体连接部而设置的弧形槽，所述扫描机构底端设有与弧形槽结构匹配的支撑杆，所述机械手臂和支撑杆之间设有连接杆，所述连接杆的两端分别设有第一固定环和第二固定环，所述第一固定环套设在支撑杆上，所述第二固定环套设在机械手臂下端。
2.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述行走机构设置在箱体底端，箱体底端设有用于避障的向上的弧形拱起。
3.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述扫描机构包括支架、横杆、扫描仪和云台，所述支架与支撑杆上端转动连接，所述横杆设于支架之间，所述云台套设在横杆之间，所述扫描仪固定在云台上。
4.根据权利要求3所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述扫描仪的个数为两个。
5.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述弧形槽包括上部槽体和下部槽体，所述上部槽体的宽度略大于支撑杆的直径，所述下部槽体的宽度大于上部槽体的宽度，所述支撑杆包括设置在支撑杆下端的托盘，所述托盘直径与下部槽体宽度匹配，使得支撑杆可以沿弧形槽转动。
6.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，机械手臂与箱体的连接部为圆柱形，所述弧形槽的圆心与连接部的圆形重合。
7.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述支撑杆为可伸缩的伸缩杆。
8.根据权利要求6所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述弧形槽的弧度至少为180度。
9.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述行走机构为履带式行走装置。
10.根据权利要求1所述的一种智能化芦笋采摘机器人，其特征在于，所述扫描仪为AI智能扫描仪。
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