CN112602477A - 一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能机器人领域,具体是涉及一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,包括有:第一侧移架、第二侧移架和调节机构,所述侧移架顶端与调节机构两侧工作端固定连接;第一视觉检测摄像头,设置在所述侧移架底端两侧;剪叉式升降机构,设置在第一侧移架和第一侧移架底端,所述剪叉式升降机构底端还设置有减震架,所述减震架底端两侧还设置有电动万向轮;平移旋转机构,设置在第一侧移架和第二侧移架相对侧底端;多轴机械臂,其安装端与平移旋转机构旋转部同轴固定连接;剪刀弹性夹持头,设置在多轴机械臂旋转部,所述剪刀弹性夹持头工作端设置有第二视觉检测摄像头,该机器人能够自动修剪番茄侧枝,并将侧枝托离主干。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域,具体是涉及一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人。
背景技术
在番茄种植管理过程中,由于番茄生长旺盛,分枝能力极强,需要定期的进行侧枝修整,以保证养分有效利用,减少能量浪费,提高番茄种植的经济效益。然而,很多种植户在整枝打叉环节存在整枝过迟、用手掐除侧枝、病残枝处理不当等问题,不仅影响番茄植株生长,还降低了番茄品质。对于规模化种植户来说,人工修剪大面积的番茄需要投入大量的人力和物力,成本过高,研究并推广番茄自动化修剪技术,成为现阶段亟待解决的问题。
中国专利CN201810048497.2公开了一种番茄侧枝修剪机器人,包括行走装置,行走装置顶部设有升降平台,升降平台上设有第一视觉系统和丝杆滑台装置,丝杆滑台装置上依次连接有机械手底座、大臂座、大臂、小臂和手腕,手腕端部经激光切断装置安装板连接有激光切断装置。
该装置工作效率较低,且成本较高,
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,本技术方案解决了快速修剪番茄侧枝及降低成本的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,包括有:第一侧移架、第二侧移架和调节机构,所述侧移架顶端与调节机构两侧工作端固定连接,启动调节机构能够使得第一侧移架和第二侧移架相向或背向移动;第一视觉检测摄像头,所述第一视觉检测摄像头设置在第一侧移架和第二侧移架底端两侧,所述第一视觉检测摄像头用于检测番茄侧枝位置且与控制器电连接;剪叉式升降机构,所述剪叉式升降机构设置在第一侧移架和第一侧移架底端,所述剪叉式升降机构底端还设置有减震架,所述减震架底端两侧还设置有电动万向轮;平移旋转机构,所述平移旋转机构水平设置在第一侧移架和第二侧移架相对侧底端;多轴机械臂,所述多轴机械臂安装端与平移旋转机构旋转部同轴固定连接;剪刀弹性夹持头,所述剪刀弹性夹持头设置在多轴机械臂旋转部,所述剪刀弹性夹持头工作端设置有能够识别侧枝位置且与控制器电连接的第二视觉检测摄像头。
优选地,调节机构包括有:固定板;导轨和滑块,所述导轨水平设置在第一侧移架和第二侧移架底端两侧,所述滑块水平设置在固定板顶端两侧,所述侧移架通过导轨相向或背向滑动设置在滑块上;第一内螺纹固定耳和第二内螺纹固定耳,所述第一内螺纹固定耳和第二内螺纹固定耳同轴向且沿导轨滑动方向分别设置在第一侧移架和第二侧移架顶端;双向螺纹杆和第一转动座,所述双向螺纹杆通过第一转动座转动设置在固定板顶端,且所述双向螺纹杆与叔叔固定耳同轴螺纹拧接;第一伺服电机,所述第一伺服电机固定设置在固定板一侧且其输出轴与双向螺纹杆一端同轴固定连接。
优选地,减震架包括有:安装板,所述减震架固定设置在剪叉式升降机构底端;第一固定销,电动万向轮通过第一固定销沿竖直方向滑动设置在安装板底端两侧;第一弹簧,所述第一弹簧同轴套设在第一固定销上且其两端分别抵接在电动万向轮顶端和安装板底端。
优选地,平移旋转机构包括有:滚珠丝杆滑台,所述滚珠丝杆滑台水平设置在第一侧移架和第二侧移架相对侧底端;转台,所述转台工作端轴线水平设置在滚珠丝杆滑台工作端,多轴机械臂安装端与转台工作端同轴固定连接。
优选地,多轴机械臂工作端设置有输出轴与剪刀弹性夹持头同轴固定连接的旋转电机。
优选地,剪刀弹性夹持头还包括有:支架,所述支架同轴固定设置在多轴机械臂旋转部,且所述支架上两侧分别设置有固定耳和第二转动座,且所述第二转动座一端铰接设置有铰接耳,所述铰接耳另一端设置有与第二转动座同轴的固定圈,所述支架另两侧还设置有限位架,第二视觉检测摄像头设置在支架另一侧;丝杆,所述丝杆两端分别与第二转动座和固定圈同轴转动配合;第二伺服电机,所述第二伺服电机固定设置在支架上且其输出轴与丝杆一端同轴固定连接;叉型剪刀,所述叉型剪刀铰接点与固定耳铰接,且其把柄位于丝杆外围;内螺纹滑动块,所述内螺纹滑动块沿丝杆轴向滑动设置在限位架上,且所述内螺纹滑动块与丝杆同轴螺纹拧接;第二固定销,所述第二固定销与丝杆同轴向固定设置在内螺纹滑动块一端;安装块,所述安装块同轴滑动设置在丝杆上,且所述内螺纹滑动块贯穿安装块且与其滑动配合,所述安装块位于内螺纹滑动块朝向固定耳端;第二弹簧,所述第二弹簧同轴套设在第二固定销上,且其两端分别抵接在内螺纹滑动块和安装块相对端;连杆,所述连杆两端分别与叉型剪刀把柄及安装块外周铰接;弹性夹持架,所述弹性夹持架设置在叉型剪刀刀头上用于弹性夹持侧枝。
优选地,支架上还设置有用于避让叉型剪刀把柄转动的避让槽。
优选地,安装块两侧还设置有避让槽沿丝杆轴向滑动的限位槽。
优选地,弹性夹持架包括有:安装直角板,所述安装直角板固定设置在叉型剪刀刀头处;活动夹持板和第三固定销,所述活动夹持板通过弹性夹持架剪裁方向滑动设置在安装直角板上;第三弹簧,所述第三弹簧同轴套设在第三固定销上,且其两端分别抵接在安装直角板和第二转动座相对端。
优选地,活动夹持板相对叉型剪刀另一侧刀刃端还等间距设置有凸条。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
1、本修剪机器人能够根据田垄的宽度和番茄藤的高度进行调节工作端距离,适应性更高,具体的,工作时,根据番茄每垄种植面积调整第一侧移架和第二侧移架之间距离,即启动第一伺服电机,使其输出轴带动双向螺纹杆在第一转动座上同轴转动,从而使得第一内螺纹固定耳和第二内螺纹固定耳分别带动第一侧移架和第二侧移架相向或背向移动,从而便于修剪;启动电动万向轮,使得第一侧移架和第二侧移架沿垄向自行走,在此过程中减震架能够有效避免第一侧移架和第二侧移架沿竖直方向的振动,从而使得修剪更加精准,启动剪叉式升降机构,能够使其工作端沿竖直方向同步升降第一侧移架和第二侧移架,从而便于在根据垄高调节修剪位置;在第一侧移架和第二侧移架移动过程中,第一视觉检测摄像头能够实时监测其行径路线,且能够直观检测番茄侧枝;启动多轴机械臂,使其工作端带动剪刀弹性夹持头对其侧枝进行移动,即启动第二伺服电机,使得弹性夹持架预先夹持侧枝再通过叉型剪刀对侧枝进行剪断,而第二视觉检测摄像头能够确认修剪位置,避免将主枝剪断;
2、本修剪机器人通过多轴机械臂和剪刀弹性夹持头能够提高工作效率以及能够将修剪下的侧枝拉出番茄藤,具体的,且侧枝在剪断后,通过剪刀弹性夹持头弹性夹持端夹持使其与主枝分离并拉扯至田垄一侧,避免了侧枝继续遮挡阳光,从而影响番茄进行光合作用;启动滚珠丝杆滑台和转台,能够使得多轴机械臂沿水平方向进行移动和旋转,从而使得剪刀弹性夹持头自由度更高,便于修剪侧枝。
附图说明
图1为本发明的正视图;
图2为本发明的立体图;
图3为本发明的侧视图;
图4为图3的A处局部放大图;
图5为本发明的多轴机械臂的正视图;
图6为本发明的剪刀弹性夹持头的正视图;
图7和图8分别为本发明在两种不同视角下的剪刀弹性夹持头的立体图;
图9为本发明的剪刀弹性夹持头的侧视图;
图10为图9的B-B截面处的剖视图。
图中标号为:
1-第一侧移架;
2-第二侧移架;
3-调节机构;3a-固定板;3b-导轨;3c-滑块;3d-第一内螺纹固定耳;3e-第二内螺纹固定耳;3f-双向螺纹杆;3g-第一转动座;3h-第一伺服电机;
4-第一视觉检测摄像头;
5-剪叉式升降机构;5a-减震架;5a1-安装板;5a2-第一固定销;5a3-第一弹簧;5b-电动万向轮;
6-平移旋转机构;6a-滚珠丝杆滑台;6b-转台;
7-多轴机械臂;7a-旋转电机;
8-剪刀弹性夹持头;8a-第二视觉检测摄像头;8b-支架;8b1-固定耳;8b2-第二转动座;8b3-铰接耳;8b4-固定圈;8b5-限位架;8b6-避让槽;8c-丝杆;8d-第二伺服电机;8e-叉型剪刀;8f-内螺纹滑动块;8g-第二固定销;8h-安装块;8h1-限位槽;8i-第二弹簧;8j-连杆;8k-弹性夹持架;8k1-安装直角板;8k2-活动夹持板;8k3-第三固定销;8k4-第三弹簧;8k5-凸条。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1示,一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,包括有:
第一侧移架1、第二侧移架2和调节机构3,所述侧移架顶端与调节机构3两侧工作端固定连接,启动调节机构3能够使得第一侧移架1和第二侧移架2相向或背向移动;
第一视觉检测摄像头4,所述第一视觉检测摄像头4设置在第一侧移架1和第二侧移架2底端两侧,所述第一视觉检测摄像头4用于检测番茄侧枝位置且与控制器电连接;
剪叉式升降机构5,所述剪叉式升降机构5设置在第一侧移架1和第一侧移架1底端,所述剪叉式升降机构5底端还设置有减震架5a,所述减震架5a底端两侧还设置有电动万向轮5b;
平移旋转机构6,所述平移旋转机构6水平设置在第一侧移架1和第二侧移架2相对侧底端;
多轴机械臂7,所述多轴机械臂7安装端与平移旋转机构6旋转部同轴固定连接;
剪刀弹性夹持头8,所述剪刀弹性夹持头8设置在多轴机械臂7旋转部,所述剪刀弹性夹持头8工作端设置有能够识别侧枝位置且与控制器电连接的第二视觉检测摄像头8a。
工作时,根据番茄每垄种植面积调整第一侧移架1和第二侧移架2之间距离,即启动调节机构3使得第一侧移架1和第二侧移架2之间相向或背向移动,从而便于修剪;
启动电动万向轮5b,使得第一侧移架1和第二侧移架2沿垄向自行走,在此过程中减震架5a能够有效避免第一侧移架1和第二侧移架2沿竖直方向的振动,从而使得修剪更加精准,启动剪叉式升降机构5,能够使其工作端沿竖直方向同步升降第一侧移架1和第二侧移架2,从而便于在根据垄高调节修剪位置;
在第一侧移架1和第二侧移架2移动过程中,第一视觉检测摄像头4能够实时监测其行径路线,且能够直观检测番茄侧枝,从而启动多轴机械臂7,使其工作端带动剪刀弹性夹持头8对其侧枝进行修剪,且第二视觉检测摄像头8a能够确认修剪位置,避免将主枝剪断,且侧枝在剪断后,通过剪刀弹性夹持头8弹性夹持端夹持使其与主枝分离并拉扯至田垄一侧,避免了侧枝继续遮挡阳光,从而影响番茄进行光合作用,且通过平移旋转机构6,能够使得多轴机械臂7沿水平方向进行移动和旋转,从而使得剪刀弹性夹持头8自由度更高,便于修剪侧枝。
如图2所示,调节机构3包括有:
固定板3a;
导轨3b和滑块3c,所述导轨3b水平设置在第一侧移架1和第二侧移架2底端两侧,所述滑块3c水平设置在固定板3a顶端两侧,所述侧移架通过导轨3b相向或背向滑动设置在滑块3c上;
第一内螺纹固定耳3d和第二内螺纹固定耳3e,所述第一内螺纹固定耳3d和第二内螺纹固定耳3e同轴向且沿导轨3b滑动方向分别设置在第一侧移架1和第二侧移架2顶端;
双向螺纹杆3f和第一转动座3g,所述双向螺纹杆3f通过第一转动座3g转动设置在固定板3a顶端,且所述双向螺纹杆3f与叔叔固定耳同轴螺纹拧接;
第一伺服电机3h,所述第一伺服电机3h固定设置在固定板3a一侧且其输出轴与双向螺纹杆3f一端同轴固定连接。
当需要调节第一侧移架1和第二侧移架2之间距离时,启动第一伺服电机3h,使其输出轴带动双向螺纹杆3f在第一转动座3g上同轴转动,而第一内螺纹固定耳3d和第二内螺纹固定耳3e均与双向螺纹杆3f同轴螺纹拧接,且导轨3b与滑块3c滑动配合,从而使得第一内螺纹固定耳3d和第二内螺纹固定耳3e分别带动第一侧移架1和第二侧移架2相对固定板3a相向或背向移动,从而调节第一侧移架1和第二侧移架2之间距离以适应不同宽度的田垄。
如图4所示,减震架5a包括有:
安装板5a1,所述减震架5a固定设置在剪叉式升降机构5底端;
第一固定销5a2,电动万向轮5b通过第一固定销5a2沿竖直方向滑动设置在安装板5a1底端两侧;
第一弹簧5a3,所述第一弹簧5a3同轴套设在第一固定销5a2上且其两端分别抵接在电动万向轮5b顶端和安装板5a1底端。
当电动万向轮5b受到沿竖直方向的振动力时,因电动万向轮5b通过第一固定销5a2沿竖直方向滑动设置在安装板5a1底端,且第一弹簧5a3同轴套设在第一固定销5a2上,从而使得第一弹簧5a3能够消除沿竖直方向的振动力,从而便于精准修剪番茄侧枝。
如图2所示,平移旋转机构6包括有:
滚珠丝杆滑台6a,所述滚珠丝杆滑台6a水平设置在第一侧移架1和第二侧移架2相对侧底端;
转台6b,所述转台6b工作端轴线水平设置在滚珠丝杆滑台6a工作端,多轴机械臂7安装端与转台6b工作端同轴固定连接。
通过启动滚珠丝杆滑台6a,使其工作端能够带动转台6b沿水平方向移动,而启动6d0,能够使其工作端带动多轴机械臂7同轴转动,从而便于提高多轴机械臂7自由度,从而便于修剪侧枝。
如图5所示,多轴机械臂7工作端设置有输出轴与剪刀弹性夹持头8同轴固定连接的旋转电机7a。
通过启动旋转电机7a,能够使其输出轴带动剪刀弹性夹持头8同轴转动,即使得剪刀弹性夹持头8修剪口能够同轴转动,从而便于根据侧枝的生长状态进行修剪。
如图7、图8和图10所示,剪刀弹性夹持头8还包括有:
支架8b,所述支架8b同轴固定设置在多轴机械臂7旋转部,且所述支架8b上两侧分别设置有固定耳8b1和第二转动座8b2,且所述第二转动座8b2一端铰接设置有铰接耳8b3,所述铰接耳8b3另一端设置有与第二转动座8b2同轴的固定圈8b4,所述支架8b另两侧还设置有限位架8b5,第二视觉检测摄像头8a设置在支架8b另一侧;
丝杆8c,所述丝杆8c两端分别与第二转动座8b2和固定圈8b4同轴转动配合;
第二伺服电机8d,所述第二伺服电机8d固定设置在支架8b上且其输出轴与丝杆8c一端同轴固定连接;
叉型剪刀8e,所述叉型剪刀8e铰接点与固定耳8b1铰接,且其把柄位于丝杆8c外围;
内螺纹滑动块8f,所述内螺纹滑动块8f沿丝杆8c轴向滑动设置在限位架8b5上,且所述内螺纹滑动块8f与丝杆8c同轴螺纹拧接;
第二固定销8g,所述第二固定销8g与丝杆8c同轴向固定设置在内螺纹滑动块8f一端;
安装块8h,所述安装块8h同轴滑动设置在丝杆8c上,且所述内螺纹滑动块8f贯穿安装块8h且与其滑动配合,所述安装块8h位于内螺纹滑动块8f朝向固定耳8b1端;
第二弹簧8i,所述第二弹簧8i同轴套设在第二固定销8g上,且其两端分别抵接在内螺纹滑动块8f和安装块8h相对端;
连杆8j,所述连杆8j两端分别与叉型剪刀8e把柄及安装块8h外周铰接;
弹性夹持架8k,所述弹性夹持架8k设置在叉型剪刀8e刀头上用于弹性夹持侧枝。
支架8b用于固定安装固定耳8b1和第二转动座8b2,启动第二伺服电机8d,使其输出轴带动丝杆8c在第二转动座8b2和固定圈8b4上同轴转动,而内螺纹滑动块8f与丝杆8c同轴螺纹拧接,且其与限位架8b5滑动配合,从而使其通过第二固定销8g带动安装块8h沿丝杆8c轴向移动,而连杆8j两端分别与叉型剪刀8e把柄及安装块8h外周铰接,且叉型剪刀8e铰接点与固定耳8b1铰接,使得叉型剪刀8e刀口收拢从而修剪侧枝,而铰接耳8b3用于固定连接固定圈8b4;
第二弹簧8i同轴套设在第二固定销8g上,从而使其消除内螺纹滑动块8f相对安装块8h的刚性抵接力,从而防止丝杆8c沿周向断裂;
弹性夹持架8k用于先与叉型剪刀8e刀口夹持侧枝,从而便于叉型剪刀8e在剪断侧枝后,叉型剪刀8e仍夹持侧枝,从而便于将侧枝从番茄藤内抽出,从而防止其遮挡光线影响番茄藤光合作用。
如图8所示,支架8b上还设置有用于避让叉型剪刀8e把柄转动的避让槽8b6。
避让槽8b6能够防止叉型剪刀8e把柄开合时刚性抵接在支架8b上,从而便于修剪。
如图7所示,安装块8h两侧还设置有避让槽8b6沿丝杆8c轴向滑动的限位槽8h1。
安装块8h通过限位槽8h1能够与避让槽8b6沿丝杆8c轴线稳定滑动,从而防止安装块8h沿丝杆8c周向转动。
如图8所示,弹性夹持架8k包括有:
安装直角板8k1,所述安装直角板8k1固定设置在叉型剪刀8e刀头处;
活动夹持板8k2和第三固定销8k3,所述活动夹持板8k2通过弹性夹持架8k剪裁方向滑动设置在安装直角板8k1上;
第三弹簧8k4,所述第三弹簧8k4同轴套设在第三固定销8k3上,且其两端分别抵接在安装直角板8k1和第二转动座8b2相对端。
安装直角板8k1用于通过第三固定销8k3与活动夹持板8k2滑动配合,使得叉型剪刀8e刀口收拢时,铰接耳8b3克服第三弹簧8k4弹性弹性夹持侧枝,从而便于将修剪后的侧枝抽出。
如图8所示,活动夹持板8k2相对叉型剪刀8e另一侧刀刃端还等间距设置有凸条8k5。
凸条8k5用于使得活动夹持板8k2相对叉型剪刀8e夹持侧枝时,侧枝不易从活动夹持板8k2上脱离。
本发明的工作原理:
本装置通过以下步骤实现本发明的功能,进而解决了本发明提出的技术问题:
步骤一,工作时,根据番茄每垄种植面积调整第一侧移架1和第二侧移架2之间距离,即启动第一伺服电机3h,使其输出轴带动双向螺纹杆3f在第一转动座3g上同轴转动,从而使得第一内螺纹固定耳3d和第二内螺纹固定耳3e分别带动第一侧移架1和第二侧移架2相向或背向移动,从而便于修剪;
步骤二,启动电动万向轮5b,使得第一侧移架1和第二侧移架2沿垄向自行走,在此过程中减震架5a能够有效避免第一侧移架1和第二侧移架2沿竖直方向的振动,从而使得修剪更加精准,启动剪叉式升降机构5,能够使其工作端沿竖直方向同步升降第一侧移架1和第二侧移架2,从而便于在根据垄高调节修剪位置;
步骤三,在第一侧移架1和第二侧移架2移动过程中,第一视觉检测摄像头4能够实时监测其行径路线,且能够直观检测番茄侧枝;
步骤四,启动多轴机械臂7,使其工作端带动剪刀弹性夹持头8对其侧枝进行移动,即启动第二伺服电机8d,使得弹性夹持架8k预先夹持侧枝再通过叉型剪刀8e对侧枝进行剪断,而第二视觉检测摄像头8a能够确认修剪位置,避免将主枝剪断,且侧枝在剪断后,通过剪刀弹性夹持头8弹性夹持端夹持使其与主枝分离并拉扯至田垄一侧,避免了侧枝继续遮挡阳光,从而影响番茄进行光合作用;
步骤五,启动滚珠丝杆滑台6a和转台6b,能够使得多轴机械臂7沿水平方向进行移动和旋转,从而使得剪刀弹性夹持头8自由度更高,便于修剪侧枝。
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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,包括有:
第一侧移架(1)、第二侧移架(2)和调节机构(3),所述侧移架顶端与调节机构(3)两侧工作端固定连接,启动调节机构(3)能够使得第一侧移架(1)和第二侧移架(2)相向或背向移动;
第一视觉检测摄像头(4),所述第一视觉检测摄像头(4)设置在第一侧移架(1)和第二侧移架(2)底端两侧,所述第一视觉检测摄像头(4)用于检测番茄侧枝位置且与控制器电连接;
剪叉式升降机构(5),所述剪叉式升降机构(5)设置在第一侧移架(1)和第一侧移架(1)底端,所述剪叉式升降机构(5)底端还设置有减震架(5a),所述减震架(5a)底端两侧还设置有电动万向轮(5b);
平移旋转机构(6),所述平移旋转机构(6)水平设置在第一侧移架(1)和第二侧移架(2)相对侧底端;
多轴机械臂(7),所述多轴机械臂(7)安装端与平移旋转机构(6)旋转部同轴固定连接;
剪刀弹性夹持头(8),所述剪刀弹性夹持头(8)设置在多轴机械臂(7)旋转部,所述剪刀弹性夹持头(8)工作端设置有能够识别侧枝位置且与控制器电连接的第二视觉检测摄像头(8a)。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,调节机构(3)包括有:
固定板(3a);
导轨(3b)和滑块(3c),所述导轨(3b)水平设置在第一侧移架(1)和第二侧移架(2)底端两侧,所述滑块(3c)水平设置在固定板(3a)顶端两侧,所述侧移架通过导轨(3b)相向或背向滑动设置在滑块(3c)上;
第一内螺纹固定耳(3d)和第二内螺纹固定耳(3e),所述第一内螺纹固定耳(3d)和第二内螺纹固定耳(3e)同轴向且沿导轨(3b)滑动方向分别设置在第一侧移架(1)和第二侧移架(2)顶端;
双向螺纹杆(3f)和第一转动座(3g),所述双向螺纹杆(3f)通过第一转动座(3g)转动设置在固定板(3a)顶端,且所述双向螺纹杆(3f)与叔叔固定耳同轴螺纹拧接;
第一伺服电机(3h),所述第一伺服电机(3h)固定设置在固定板(3a)一侧且其输出轴与双向螺纹杆(3f)一端同轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,减震架(5a)包括有:
安装板(5a1),所述减震架(5a)固定设置在剪叉式升降机构(5)底端;
第一固定销(5a2),电动万向轮(5b)通过第一固定销(5a2)沿竖直方向滑动设置在安装板(5a1)底端两侧;
第一弹簧(5a3),所述第一弹簧(5a3)同轴套设在第一固定销(5a2)上且其两端分别抵接在电动万向轮(5b)顶端和安装板(5a1)底端。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,平移旋转机构(6)包括有:
滚珠丝杆滑台(6a),所述滚珠丝杆滑台(6a)水平设置在第一侧移架(1)和第二侧移架(2)相对侧底端;
转台(6b),所述转台(6b)工作端轴线水平设置在滚珠丝杆滑台(6a)工作端,多轴机械臂(7)安装端与转台(6b)工作端同轴固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,多轴机械臂(7)工作端设置有输出轴与剪刀弹性夹持头(8)同轴固定连接的旋转电机(7a)。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,剪刀弹性夹持头(8)还包括有:
支架(8b),所述支架(8b)同轴固定设置在多轴机械臂(7)旋转部,且所述支架(8b)上两侧分别设置有固定耳(8b1)和第二转动座(8b2),且所述第二转动座(8b2)一端铰接设置有铰接耳(8b3),所述铰接耳(8b3)另一端设置有与第二转动座(8b2)同轴的固定圈(8b4),所述支架(8b)另两侧还设置有限位架(8b5),第二视觉检测摄像头(8a)设置在支架(8b)另一侧;
丝杆(8c),所述丝杆(8c)两端分别与第二转动座(8b2)和固定圈(8b4)同轴转动配合;
第二伺服电机(8d),所述第二伺服电机(8d)固定设置在支架(8b)上且其输出轴与丝杆(8c)一端同轴固定连接;
叉型剪刀(8e),所述叉型剪刀(8e)铰接点与固定耳(8b1)铰接,且其把柄位于丝杆(8c)外围;
内螺纹滑动块(8f),所述内螺纹滑动块(8f)沿丝杆(8c)轴向滑动设置在限位架(8b5)上,且所述内螺纹滑动块(8f)与丝杆(8c)同轴螺纹拧接;
第二固定销(8g),所述第二固定销(8g)与丝杆(8c)同轴向固定设置在内螺纹滑动块(8f)一端;
安装块(8h),所述安装块(8h)同轴滑动设置在丝杆(8c)上,且所述内螺纹滑动块(8f)贯穿安装块(8h)且与其滑动配合,所述安装块(8h)位于内螺纹滑动块(8f)朝向固定耳(8b1)端;
第二弹簧(8i),所述第二弹簧(8i)同轴套设在第二固定销(8g)上,且其两端分别抵接在内螺纹滑动块(8f)和安装块(8h)相对端;
连杆(8j),所述连杆(8j)两端分别与叉型剪刀(8e)把柄及安装块(8h)外周铰接;
弹性夹持架(8k),所述弹性夹持架(8k)设置在叉型剪刀(8e)刀头上用于弹性夹持侧枝。
7.根据权利要求5所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,支架(8b)上还设置有用于避让叉型剪刀(8e)把柄转动的避让槽(8b6)。
8.根据权利要求6所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,安装块(8h)两侧还设置有避让槽(8b6)沿丝杆(8c)轴向滑动的限位槽(8h1)。
9.根据权利要求6所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,弹性夹持架(8k)包括有:
安装直角板(8k1),所述安装直角板(8k1)固定设置在叉型剪刀(8e)刀头处;
活动夹持板(8k2)和第三固定销(8k3),所述活动夹持板(8k2)通过弹性夹持架(8k)剪裁方向滑动设置在安装直角板(8k1)上;
第三弹簧(8k4),所述第三弹簧(8k4)同轴套设在第三固定销(8k3)上,且其两端分别抵接在安装直角板(8k1)和第二转动座(8b2)相对端。
10.根据权利要求6所述的一种基于视觉检测的番茄侧枝智能修剪机器人,其特征在于,活动夹持板(8k2)相对叉型剪刀(8e)另一侧刀刃端还等间距设置有凸条(8k5)。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113099875A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 四川省农业科学院园艺研究所 | 一种用于梨树种植的背上枝剪除设备及剪除方法 |
CN115553142A (zh) * | 2022-09-15 | 2023-01-03 | 天津市松江生态产业有限公司 | 适用于不同尺寸灌木的市政园林用自动化修剪设备 |
CN117958075A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-05-03 | 广州创鲜农业发展有限公司 | 一种四季红番石榴的种植方法 |
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2020
- 2020-12-31 CN CN202011637435.9A patent/CN112602477A/zh not_active Withdrawn
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CN113099875B (zh) * | 2021-04-08 | 2023-10-10 | 四川省农业科学院园艺研究所 | 一种用于梨树种植的背上枝剪除设备及剪除方法 |
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