CN112871748A - 一种果蔬采摘分拣智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业领域，具体涉及一种果蔬采摘分拣智能机器人，包括车体装置，所述车体装置包括车头和所述车头连接的车架，所述车头和所述车架的底部均安装有行走轮，且所述车架的中部安装有辅助平衡的平衡轴；果蔬采摘机器人由采摘装置和色选装置组合制成，采摘装置的力臂之间配合可实现采摘架全角度位置上的调整，快速进行果蔬的采摘，色选仪上的色选镜头多角度拍摄果蔬，根据拍摄果蔬的色彩进行色差对比，从而判断果蔬的成熟度，当果蔬成熟度达标时，采摘装置对果蔬进行采摘，色选装置配合采摘装置工作的方式，解决采摘果蔬成熟度不达标的问题，采摘后的果蔬通过分拣装置进行分拣，解决传统采摘机器人无法进行果蔬分拣的问题。
Description
技术领域
本发明涉及农业领域，具体涉及一种果蔬采摘分拣智能机器人。
背景技术
采摘机器人是利用多传感器融合技术，对采摘对象进行信息的获取、成熟度的判别、并确定收获目标的三维空间信息及视觉判定引导机械手与末端执行器完成抓取、切割、回收任务的高度协同自动化系统，采摘机器人可降低人力成本的投入。
现有技术存在以下问题：
1、果蔬采摘多为人工作业，少部分采用果蔬采摘机器人进行采摘作业，但采摘机器人在工作时，难以保证果品的成熟质量，导致生果和熟果混杂，采摘的生果成熟度不达标，造成浪费；
2、果蔬采摘机器人采摘果蔬后，无法及时对采摘的果蔬进行分拣，造成不同等级的果蔬混杂，需要统一进行人工分拣，影响工作效率。
为解决上述问题，本申请中提出一种果蔬采摘分拣智能机器人。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种果蔬采摘分拣智能机器人，具有果蔬采摘准确和果蔬分拣便利的特点。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种果蔬采摘分拣智能机器人，包括车体装置，所述车体装置包括车头和所述车头连接的车架，所述车头和所述车架的底部均安装有行走轮，且所述车架的中部安装有辅助平衡的平衡轴；
所述车架的上方安装有升降台，所述升降台的上方设置有采摘装置，所述采摘装置包括旋转基座，所述旋转基座的顶部安装有第一力臂，所述第一力臂上安装有第二力臂，所述第二力臂上安装有第三力臂，所述第三力臂的前端安装有采摘架，所述采摘架上设置有色选装置，所述色选装置包括安装在所述采摘架顶部的色选仪，所述色选仪上安装有多个色选镜头；
所述车架的上方还设置有分拣装置，所述分拣装置包括分拣台和收集箱，所述分拣台的内部安装有倾斜的导板，所述导板上间隔开设有分级孔，且每个所述分级孔贯穿所述导板的一端均连接有传输管，每个所述传输管的末端均贯穿所述收集箱。
优选的，所述收集箱内通过分隔板分隔为独立的容腔，所述传输管贯穿所述收集箱的一端收纳在容腔内。
优选的，所述传输管为中空的螺旋结构。
优选的，所述收集箱的内部底端铺设有海绵板。
优选的，所述导板倾斜安装在所述分拣台内，倾斜角度为45°。
优选的，所述分拣台的顶部安装有传输台，所述传输台沿所述分拣台顶部开口处向下倾斜。
优选的，所述传输台内置传输带，且所述传输台的侧壁对称安装有凸起的挡板。
优选的，所述采摘装置与所述分拣装置之间通过所述传输台转运果蔬。
优选的，所述采摘架的底部可拆卸连接有夹持果蔬的夹持件。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1、果蔬采摘机器人由采摘装置和色选装置组合制成，采摘装置的力臂之间配合可实现采摘架全角度位置上的调整，快速进行果蔬的采摘，色选仪上的色选镜头多角度拍摄果蔬，根据拍摄果蔬的色彩进行色差对比，从而判断果蔬的成熟度，当果蔬成熟度达标时，采摘装置对果蔬进行采摘，色选装置配合采摘装置工作的方式，解决采摘果蔬成熟度不达标的问题。
2、采摘后的果蔬通过分拣装置进行分拣，采摘的果蔬通过分拣台顶部的开口进入导板上，果蔬在重力作用下沿倾斜的导板向下滑动，滑动过程中经过分级孔，分级孔为A等级孔、B等级孔和C等级孔，与果蔬大小规格相匹配，符合大小规格的果品分别落入A等级孔、B等级孔和C等级孔连接的传输管内，通过传输管向下方滑动，直至果蔬落入收集箱内三个独立的A等级容腔、B等级容腔和C等级容腔内进行收集。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的车架结构示意图；
图3为本发明的升降台结构示意图；
图4为本发明的采摘装置结构示意图；
图5为本发明的色选装置结构示意图；
图6为本发明的分拣装置结构示意图；
图7为本发明的采摘分拣工作结构示意图。
附图标记：
1、车体装置；11、车头；12、车架；13、平衡轴；14、行走轮；2、升降台；3、采摘装置；31、旋转基座；32、第一力臂；33、第二力臂；34、第三力臂；35、采摘架；4、色选装置；41、色选仪；42、色选镜头；5、传输台；6、分拣装置；61、分拣台；62、导板；63、分级孔；64、传输管；65、收集箱；66、分隔板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-2所示，本发明提出的一种果蔬采摘分拣智能机器人，包括车体装置1，车体装置1包括车头11和车头11连接的车架12，车头11和车架12的底部均安装有行走轮14，且车架12的中部安装有辅助平衡的平衡轴13。
在本实施例中，车体装置1为可在果园内行走的车体，车头11提供车架12前进的动力，车头11底部的行走轮14为驱动轮，车架12底部的行走轮14为辅助轮，行走轮14沿地面旋转，带动车架12在地面上移动，移动过程中，平衡轴13两端的行走轮14均衡受力，使车架12在地面上平稳移动，配合车架12上安装的采摘装置3和分拣装置6进行果蔬的采摘和分拣。
如图1-5所示，车架12的上方安装有升降台2，升降台2的上方设置有采摘装置3，采摘装置3包括旋转基座31，旋转基座31的顶部安装有第一力臂32，第一力臂32上安装有第二力臂33，第二力臂33上安装有第三力臂34，第三力臂34的前端安装有采摘架35，采摘架35上设置有色选装置4，色选装置4包括安装在采摘架35顶部的色选仪41，色选仪41上安装有多个色选镜头42。
需要说明的是：采摘装置3的旋转基座31可带动第一力臂32旋转，第一力臂32输出端连接的第二力臂33可以上下旋转，带动第三力臂34末端的采摘架35进行果蔬的采摘，力臂之间配合可实现采摘架35全角度位置上的调整，快速进行果蔬的采摘。
在本实施例中，在进行果蔬采摘时，升降台2内的X型支架升起，将顶部的采摘装置3高度调整至适合果蔬采摘的高度，在进行果蔬采摘时，采摘装置3上的力臂向果蔬位置移动，移动过程中色选仪41上的色选镜头42多角度拍摄果蔬，根据拍摄果蔬的色彩在色选仪41内进行预设程度色彩的色差对比，从而判断果蔬的成熟度，当果蔬成熟度达标时，力臂上的采摘架35对果蔬进行采摘，色选装置4配合采摘装置3工作的方式，解决采摘果蔬成熟度不达标的问题。
在一个可选的实施例中，采摘架35的底部可拆卸连接有夹持果蔬的夹持件；采摘架35为夹持件的辅助固定结构，可通过采摘架35底部安装符合不同品类果蔬采摘需求的夹持件，提升采摘装置3的适用性。
如图1和图6所示，车架12的上方还设置有分拣装置6，分拣装置6包括分拣台61和收集箱65，分拣台61的内部安装有倾斜的导板62，导板62上间隔开设有分级孔63，且每个分级孔63贯穿导板62的一端均连接有传输管64，每个传输管64的末端均贯穿收集箱65。
需要说明的是：
1、分拣台61的导板62上开设有三组分级孔63，沿倾斜方向由上至下分别为A等级孔、B等级孔和C等级孔，A等级孔、B等级孔和C等级孔的孔径依次增大，可对不同规格的果蔬进行分筛。
2、收集箱65内通过分隔板66分隔为独立的容腔，传输管64贯穿收集箱65的一端收纳在容腔内；收集箱65内通过分隔板66分隔为独立的A等级容腔、B等级容腔和C等级容腔，在三个容腔内分别收纳与A等级孔、B等级孔和C等级孔孔径适配的果蔬。
为了方便果蔬沿导板62前进，进一步的是，导板62倾斜安装在分拣台61内，倾斜角度为45°；倾斜的导板62方便果蔬滑动，且45°的倾斜角在滑动过程中对果蔬的损伤小，防止翻滚过程中果蔬出现表皮破损。
在本实施例中，采摘后的果蔬直接通过分拣装置6进行分拣，采摘的果蔬通过分拣台61顶部的开口进入导板62上，果蔬在重力作用下沿倾斜的导板62向下滑动，滑动过程中经过分级孔63，分级孔63为A等级孔、B等级孔和C等级孔，与果蔬大小规格相匹配，符合大小规格的果品分别落入A等级孔、B等级孔和C等级孔连接的传输管64内，通过传输管64向下方滑动，直至果蔬落入收集箱65内三个独立的A等级容腔、B等级容腔和C等级容腔内进行收集。
作为分级分拣示例：
果蔬在导板62上滑动时，符合A等级孔的果蔬直接落入孔内通过连接的传输管64输送至收集箱65的A等级容腔内进行收纳，大于A等级孔的果蔬继续沿导板62向下滑动，在满足B等级孔的规格时，通过B等级孔连接的传输管64输送至收集箱65的B等级容腔内进行收纳，大于B等级孔的果蔬继续沿导板62向下滑动，在满足C等级孔的规格时，通过C等级孔连接的传输管64输送至收集箱65的C等级容腔内进行收纳，A等级孔、B等级孔和C等级孔三个分级孔63分别进行小果、中果和大果的分拣。
在一个可选的实施例中，传输管64为中空的螺旋结构；螺旋结构的传输管64在进行果蔬的输送时，可降低果蔬在传输管64内的输送速度，防止果蔬在输送过程中跌伤。
在一个可选的实施例中，收集箱65的内部底端铺设有海绵板；收集箱65底部铺设的海绵板可产生形变，在果蔬落至收集箱65内，海绵板形变可缓冲果蔬下降的冲击力，防止果蔬跌伤。
如图6和图7所示，分拣台61的顶部安装有传输台5，传输台5沿分拣台61顶部开口处向下倾斜。
需要说明的是：传输台5内置传输带，且传输台5的侧壁对称安装有凸起的挡板；传输台5内的传输带做回转动作，传输带在转动过程中输送果蔬，凸起的挡板可防止果蔬由传输带上向外部脱落。
在本实施例中，采摘装置3与分拣装置6之间通过传输台5转运果蔬，采摘装置3采摘果蔬后，通过旋转基座31的旋转将果蔬置入传输台5的传输带上，传输台5为倾斜设计，可将果蔬由分拣台61顶部开口处置入分拣台61内进行进一步的分拣作业。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，包括车体装置(1)，所述车体装置(1)包括车头(11)和所述车头(11)连接的车架(12)，所述车头(11)和所述车架(12)的底部均安装有行走轮(14)，且所述车架(12)的中部安装有辅助平衡的平衡轴(13)；
所述车架(12)的上方安装有升降台(2)，所述升降台(2)的上方设置有采摘装置(3)，所述采摘装置(3)包括旋转基座(31)，所述旋转基座(31)的顶部安装有第一力臂(32)，所述第一力臂(32)上安装有第二力臂(33)，所述第二力臂(33)上安装有第三力臂(34)，所述第三力臂(34)的前端安装有采摘架(35)，所述采摘架(35)上设置有色选装置(4)，所述色选装置(4)包括安装在所述采摘架(35)顶部的色选仪(41)，所述色选仪(41)上安装有多个色选镜头(42)；
所述车架(12)的上方还设置有分拣装置(6)，所述分拣装置(6)包括分拣台(61)和收集箱(65)，所述分拣台(61)的内部安装有倾斜的导板(62)，所述导板(62)上间隔开设有分级孔(63)，且每个所述分级孔(63)贯穿所述导板(62)的一端均连接有传输管(64)，每个所述传输管(64)的末端均贯穿所述收集箱(65)。
2.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述收集箱(65)内通过分隔板(66)分隔为独立的容腔，所述传输管(64)贯穿所述收集箱(65)的一端收纳在容腔内。
3.根据权利要求2所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述传输管(64)为中空的螺旋结构。
4.根据权利要求3所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述收集箱(65)的内部底端铺设有海绵板。
5.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述导板(62)倾斜安装在所述分拣台(61)内，倾斜角度为45°。
6.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述分拣台(61)的顶部安装有传输台(5)，所述传输台(5)沿所述分拣台(61)顶部开口处向下倾斜。
7.根据权利要求6所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述传输台(5)内置传输带，且所述传输台(5)的侧壁对称安装有凸起的挡板。
8.根据权利要求7所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述采摘装置(3)与所述分拣装置(6)之间通过所述传输台(5)转运果蔬。
9.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘分拣智能机器人，其特征在于，所述采摘架(35)的底部可拆卸连接有夹持果蔬的夹持件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210601 |