CN113973578B - 一种双层的果实采摘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种双层的果实采摘机器人。该双层的果实采摘机器人，用于采摘生长于地表之上的果实，包括：移动平台、采摘臂和运输小车，所述运输小车设置在所述移动平台下方，所述运输小车后侧串接有多节收集箱，所述运输小车用于带动串接的所述收集箱跟随所述移动平台移动，使其中一个没有装满的收集箱对准所述采摘臂的预设的果实放置点，本发明设置多个收集箱储存果实，能够有效避免果实集中堆积在一个收集箱中导致果实受压迫而损坏。

Description

一种双层的果实采摘机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种双层的果实采摘机器人。

背景技术

为了提高采摘效率，一些果园、农场都会使用采摘机器人进行果实采摘，替代了耗时费力的人工采摘模式，大部分采摘机器人都会搭载有收集箱，采摘机器人进行采摘时，会将所采摘到的果实暂存在收集箱中。在需要采摘大量果实时，一般会通过增加收集箱的容量以使采摘机器人能够储存更多的果实。

然而，虽然收集箱容量增加，但过多的果实堆积在收集箱中容易导致位于收集箱底层的果实受到上层果实重量的压迫而损坏。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双层的果实采摘机器人，有利于避免过多果实集中储存于单个收集箱而导致果实损坏。

一种双层的果实采摘机器人，用于采摘生长于地表之上的果实，包括：

移动平台，所述移动平台能够单独沿预设的采摘路线往复移动；

采摘臂，安装在所述移动平台上，并用于采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实；

运输小车，设置在所述移动平台下方，所述运输小车能够单独沿所述采摘路线往复移动；所述运输小车后侧串接有多节收集箱；所述运输小车用于带动串接的所述收集箱跟随所述移动平台移动，使其中一个未满载的收集箱对准预设的果实放置点。

通过多个收集箱分摊所采摘到的大量果实，避免过多果实集中堆积于同一个收集箱导致果实损坏，大大提高果实的保存质量。

进一步的，所述预设的果实放置点包括位于所述移动平台前侧的第一放置点和位于所述移动平台后侧的第二放置点；

所述采摘臂用于在采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

A1. 根据果实的分布位置，把当前采摘点的果实分为第一类果实和第二类果实；所述第一类果实位于所述第二类果实的前侧；

A2.将采摘到的所述第一类果实带动到所述第一放置点进行放置，以及将采摘到的所述第二类果实带动到所述第二放置点进行放置。

各个果实的生长位置各不相同，根据果实的分布位置进行分类能够区分出靠近第一放置点或第二放置点的果实，使得果实能够以最短的距离移动至最近的放置点进行放置，有效减少移动路程，节省时间。

进一步的，所述采摘臂还用于在执行步骤A2的时候，根据当前采摘的果实的类型向所述运输小车发送对应的放置信号；所述放置信号包含目标放置点信息，所述目标放置点为所述第一放置点或所述第二放置点；

所述运输小车还用于在接收到所述放置信号时，执行：

B1.根据所述采摘臂发送的放置信号，带动所述收集箱移动，使其中一个未满载的所述收集箱对准所述目标放置点。

采摘臂采摘到果实后将会根据果实的类别将果实移动至对应的最近果实放置点，收集箱同步接收到放置信号移动到对应的果实放置点，有效确保果实能够准确落入收集箱中。

进一步的，所述采摘臂用于在执行步骤A2的时候，先完成对所有第一类果实的采摘和放置后，再执行对第二类果实的采摘和放置，或者，先完成对所有第二类果实的采摘和放置后，再执行对第一类果实的采摘和放置。

规定先对其中一类果实进行采摘，能够减少收集箱往复移动的次数，有利于节省电能。

进一步的，所述采摘臂上还安装有传送装置，所述传送装置具有一个输入口和一个输出口；所述输出口设置在所述预设的果实放置点处；所述传送装置用于把所述采摘臂采摘的果实从所述输出口送出；

所述采摘臂用于在采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

将果实带动到所述输入口上方进行放置。

进一步的，所述传送装置与所述采摘臂连接的一端上设置有锥形漏斗，所述传送装置的另一端与所述移动平台底部的所述收集箱对齐。

进一步的，所述运输小车和所述运输小车后侧的最前一个所述收集箱之间设置有电性接驳装置，所述电性接驳装置用于控制所述运输小车和所述收集箱的连接和分离。

进一步的，所述运输小车还用于在仅有一个所述收集箱未满载的时候，执行：

B2.控制所述电性接驳装置解锁，以使所述运输小车和所述运输小车后侧的最前一个所述收集箱分离；

B3.在与所述运输小车后侧的最前一个所述收集箱分离后，移动至外部充电装置处进行充电。

进一步的，所述的双层的果实采摘机器人还包括：

第一导轨，所述第一导轨沿所述采摘路线铺设，所述移动平台滑动设置在所述第一导轨上；

第二导轨，所述第二导轨沿所述采摘路线铺设，所述运输小车滑动设置在所述第二导轨上。

进一步的，所述运输小车前侧安装有清扫装置，所述清扫装置用于清扫位于所述第一导轨和所述第二导轨上的障碍物。

由上可知，本申请将现有技术的单个收集箱拆分成多个收集箱，并利用采摘臂和收集箱相互分离的双层结构，通过控制采摘臂和收集箱的相对位置，使得采摘臂在进行果实的放置时，各个收集箱均能够移动并对准至果实放置点的下侧，从而实现了将大量的果实分摊在各个收集箱中进行存储。在保证采摘机器人具有足够空间存储果实的同时，能够避免大量果实集中堆积在同一个收集箱中导致果实损坏，降低果实在运载过程中损坏的风险，确保果实采摘后的质量。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例提供的不带传送装置的双层的果实采摘机器人的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的带有传送装置的双层的果实采摘机器人的结构示意图。

图3为本申请实施例中带有传送装置的移动平台的结构示意图。

图4为本申请实施例中运输小车和收集箱的分离状态示意图。

图5为图4中标号为a的局部结构示意图。

图6为本申请实施例中运输小车和收集箱的连接状态示意图。

图7为图6中标号为b的局部结构示意图。

图中标号：

100、移动平台；200、采摘臂；210、锥形漏斗；300、传送装置；400、运输小车；410、清扫装置；500、收集箱；600、电性接驳装置；610、水平机械爪；620、插头；630、竖直通孔；640、竖直机械爪；650、插孔；660、水平通孔；710、第一导轨；720、第二导轨。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在某些实施例中，参考附图1和附图2，一种双层的果实采摘机器人，用于采摘生长于地表之上的果实，包括：

移动平台100，移动平台100能够单独沿预设的采摘路线往复移动；

采摘臂200，安装在移动平台100上，并用于采摘位于采摘路线一侧或两侧的果实；

运输小车400，设置在移动平台100下方，运输小车400能够单独沿采摘路线往复移动；运输小车400后侧串接有多节收集箱500；运输小车400用于带动串接的收集箱500跟随移动平台100移动，使其中一个未满载的收集箱500对准预设的果实放置点。

在现实中的种植基地，如果园、温室大棚等，植株一般都会有序种植，例如，在大棚中的果树，果树成列种植，每列果树之间均设置有过道以方便人或机器对两侧的果树进行采摘。

本实施例中的双层的果实采摘机器人用于采摘生长于地表之上的果实，例如苹果、雪梨、番茄和橘子等。

本实施例中，可以将本实施例中的双层的果实采摘机器人放置在过道上，用户根据过道规划出双层的果实采摘机器人能够到达所有采摘点的采摘路线，双层的果实采摘机器人沿采摘路线移动并沿途采摘两侧的果实。

在实际应用中，若采摘臂200与收集箱500相互固定，因为采摘臂200受结构限制，其果实放置点只能设置在采摘臂200的行程范围内，当串接过多收集箱500超出采摘臂200的行程范围时，采摘臂200则无法将果实放置在位于行程范围外的收集箱500中，收集箱500的串接数量受采摘臂200限制。

而在本实施例中，串接的收集箱500数量并不受采摘臂200限制，用户可以根据实际情况调整串接在运输小车400后侧的收集箱500数量。例如，收集箱500数量越多，可容纳的果实越多；收集箱500数量越多，各个收集箱500所分摊的果实数量越少，其重量越轻。

采摘臂200采摘到果实后会携带果实移动至预设的果实放置点进行放置，利用本实施例采摘臂200和收集箱500采用相互独立且上下分层的设计，通过移动运输小车400调整各个收集箱500的位置，使得各个收集箱500均可以对准在预设的果实放置点的下侧，从而一方面解决了上述收集箱500受采摘臂200的限制问题；另一方面实现了将采摘到的大量果实分摊至各个收集箱500中进行存储，避免果实集中堆积导致果实损坏。需要说明的是，用户在预先规划采摘路线时会得到一系列路径点的位置数据，这些路径点的位置数据会存储在双层的果实采摘机器人的存储器中，其中，这些路径点中包括采摘点；在实际应用中，可在地面上铺设地标以引导采摘机器人沿采摘路线移动；也可在地面上铺设轨道，使采摘机器人在轨道上沿采摘路线移动。

在本实施例中，运输小车400带动后侧串接的多节收集箱500沿采摘路线从起点至终点方向移动，在移动期间，时刻确保一个没有满载的收集箱500对准预设的果实放置点，果实被位于收集箱500上方的采摘臂200采摘后将被移动至预设的果实放置点，并从预设的果实放置点落入至收集箱500中。当一个收集箱500满载后，运输小车400立即进行移动，使另一个没有装满的收集箱500对准预设的果实放置点，有效避免果实继续落入满载的收集箱500中导致抛出收集箱500外，整个过程中采摘臂200可一直进行采摘，无需暂停采摘任务。

在实际应用中，同一棵果树上的果实可能生长比较分散，一部分果实位于果树前侧（即以采摘臂200为轴，位于采摘臂200前侧的果实），另一部分果实位于果树后侧（即以采摘臂200为轴，位于采摘臂200后侧的果实），若采摘臂200没规律地对果实进行采摘，则效率会比较低下。例如，若果实放置点设置在移动平台100的前侧，则采摘臂200在采摘果树后侧的果实时需要移动相当长的一段路程，采摘臂200往返过程会浪费大量时间。

在某些优选实施例中，预设的果实放置点包括位于移动平台100前侧的第一放置点和位于移动平台100后侧的第二放置点；

采摘臂200用于在采摘位于采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

A1. 根据果实的分布位置，把当前采摘点的果实分为第一类果实和第二类果实；第一类果实位于第二类果实的前侧；

A2.将采摘到的第一类果实带动到第一放置点进行放置，以及将采摘到的第二类果实带动到第二放置点进行放置。

本实施例中，果实的分布位置以采摘臂200为轴，位于采摘臂200前侧的果实分为第一类果实，位于采摘臂200后侧的果实分为第二类果实。因为第一类果实更接近于第一放置点，所以相比于移动至第二放置点，采摘臂200采摘到第一类果实后移动至第一放置点用时更短，果实能够以最短时间被放置于收集箱500，同时亦能够减少采摘臂200的往返距离，减少往返用时，大大提高采摘效率。

需要说明的是，可以通过获取果树上果实的图像，根据果实图像获得果树上果实的分布位置；采摘臂200前侧指的是双层的果实采摘机器人沿采摘路线起点往终点方向移动时，采摘臂200前方一侧；采摘臂200后侧指的是双层的果实采摘机器人沿采摘路线起点往终点方向移动时，采摘臂200后方一侧。

在某些实施例中，在采摘臂200还用于在执行步骤A2的时候，根据当前采摘的果实的类型向运输小车400发送对应的放置信号；放置信号包含目标放置点信息，目标放置点为第一放置点或第二放置点；

运输小车400还用于在接收到放置信号时，执行：

B1.根据采摘臂200发送的放置信号，带动收集箱500移动，使其中一个未满载的收集箱500对准目标放置点。

采摘臂200根据果实的类型（第一类果实或第二类果实）判断出对应的果实放置点并向运输小车400发送放置信号，该放置信号包含目标放置点信息，运输小车400根据该放置信号获知当前果实的目标放置点并移动至该目标放置点下方，等待采摘臂200将果实投放至收集箱500中。

在某些实施例中，采摘臂200每一次采摘果实时均向运输小车400发送放置信号，以使果实总能够被准确投入至收集箱500中。

在某些实施例中，采摘臂200用于在执行步骤A2的时候，先完成对所有第一类果实的采摘和放置后，再执行对第二类果实的采摘和放置，或者，先完成对所有第二类果实的采摘和放置后，再执行对第一类果实的采摘和放置。

本实施例中，采摘臂200在采摘同一类果实时，采摘臂200仅会向运输小车400发送一次放置信号，以确保果实能落于收集箱500中；当该类果实均已完成采摘和放置后，采摘臂200采摘另一类果实时，采摘臂200再重新向运输小车400发送新的放置信号，运输小车400根据新的放置信号调整收集箱500的位置，避免运输小车400需要频繁调整收集箱500位置以致消耗大量电量。

在某些实施例中，参考附图2和附图3，采摘臂200上还安装有传送装置300，传送装置300具有一个输入口和一个输出口；输出口设置在预设的果实放置点处；传送装置300用于把采摘臂200采摘的果实从输出口送出；

采摘臂200用于在采摘位于采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

将果实带动到输入口上方进行放置。

本实施例中，采摘臂200总是将所采摘的果实投入至传送装置300中，果实经传送装置300的传递从输出口送出，因为输出口设置在预设的果实放置点上，因此果实总能够落入至收集箱500中。因为传送装置300的输入口唯一且位置不变，只需要设定采摘臂200每次抓取果实后按预设的坐标进行果实投放即可，降低了对采摘臂200的编程难度；此外，传送装置300设置在采摘臂200上，缩短了采摘臂200的移动距离，当采摘臂200采摘到果实后，即能够快速将果实投放至传送装置300中，然后再继续进行采摘，缩短了采摘臂200移动果实所花费的时间，提高了采摘效率。

需要说明的是，传送装置300可以为管状结构，在实际应用中，可以采用伸缩软管，伸缩软管安装在采摘臂200上随采摘臂200移动；也可以是非伸缩硬管，非伸缩硬管安装在采摘臂200的固定结构上（大部分采摘臂200都具有不能移动的固定部分，例如机座）不随摘臂200移动。

在某些实施例中，传送装置300与采摘臂200连接的一端上设置有锥形漏斗210，传送装置300的另一端与移动平台100底部的收集箱500对齐。

采摘臂200将所采摘的果实直接放入锥形漏斗210中，在锥面的导向作用下，果实能够准确经过传送装置300落入至收集箱500中，有效确保所采摘的果实能准确落入传送装置300中。在一些实施方式中，传送装置300为传送管道，但不限于此。

在某些实施例中，参考附图4、附图5、附图6和附图7，运输小车400和运输小车400后侧的最前一个收集箱500之间设置有电性接驳装置600，电性接驳装置600用于控制运输小车400和收集箱500的连接和分离。

电性接驳装置600包括第一扣件和第二扣件，第一扣件上设置有2个水平机械爪610和插头620，插头620设置在2个水平机械爪610之间；第一扣件上还开设有竖直通孔630，第二扣件设置有2个竖直机械爪640和插孔650，插孔650设置在2个竖直机械爪640之间；第二扣件上还开设有水平通孔660。

电性接驳装置600实现接驳时，则控制第一扣件和第二扣件相互靠拢，使得插头620插入至插孔650中，当插头620插入至插孔650后，运输小车400则与收集箱500实现电性连接（即运输小车400和收集箱500之间能够实现信息交互），从而控制水平机械爪610向内相对靠拢并插入至水平通孔660中，同理，控制竖直机械爪640向内相对靠拢并插入至竖直通孔630中，从而实现运输小车400与收集箱500的连接。

电性接驳装置600需要分离时，则控制水平机械爪610向外相对远离，使得水平机械爪610从水平通孔660中抽出，同理，控制竖直机械爪640向外相对远离，使得竖直机械爪640从竖直通孔630中抽出，最后运输小车400往远离收集箱500的方向移动则可以将插头620从插孔650中拔出以断开两者之间的电性连接，实现运输小车400与收集箱500的分离。通过设置电性接驳装置600，能够使运输小车400和收集箱500实现分离，当运输小车400出现故障时，用户能够通过电性接驳装置600解除运输小车400的连接，以实现更换故障的运输小车400。

此外，插头620插入至插孔650时，除了使得运输小车400和收集箱500之间能够实现信息交互之外，还可以传输电能，因此运输小车400能够通过电性接驳装置600将电能传输至所有收集箱500中，用户能够在收集箱500上设置传感器等电控元件，从而获取收集箱500的相关信息，例如承重量、移动速度和位置距离等，而因为电性接驳装置600能够传输电能，无需在收集箱500上配备电源，减少收集箱500的重量。

需要说明的是，相邻收集箱500之间并不能分离，但相邻收集箱500之间可以实现信息传递。

在某些实施例中，运输小车400还用于在仅有一个收集箱500未满载的时候，执行：

B2.控制电性接驳装置600解锁，以使运输小车400和运输小车400后侧的最前一个收集箱500分离；

B3.在与运输小车400后侧的最前一个收集箱500分离后，移动至外部充电装置处进行充电。

本实施例中，收集箱500均设置有用于与运输小车400通信连接的第一通信模块，用于监测收集箱500的满载状态的第一传感器，以及第一控制器；

第一控制器用于获取第一传感器采集的收集箱500的满载状态信息，并把该满载状态信息通过第一通信模块发送至运输小车400；

运输小车400可以根据各个收集箱500的满载状态信息确定是否仅有一个收集箱500未满载。

在某些实施例中，在收集箱500与运输小车400第一次接驳时，所有收集箱500通过各自的第一通信模块向运输小车400发送各自的编号信息；

运输小车400还用于记录编号信息；

满载状态信息还包括收集箱500的编号信息。

用户在串接收集箱500时可以按串接顺序对各个收集箱500预设唯一的编号，当运输小车400通过电性接驳装置600与收集箱500连接时，所有收集箱500均被上电，各个收集箱500均通过各自的第一通信模块向运输小车400发送各自的收集箱编号，运输小车400根据收集箱编号即可获知各个收集箱500的串接数量和前后的位置关系。例如，已串接3个收集箱500，按串接顺序将3个收集箱500分别编号为A、B和C，将编号为A的收集箱500与运输小车400接驳，运输小车400根据接收到的A、B和C三个编号信息则获知其接驳了3个收集箱500，且收集箱500的串接顺序为ABC，当收集箱B和收集箱C满载时，运输小车400接收到满载状态信息并根据满载状态信息中附带的编号信息可以获知收集箱B和收集箱C已满载，对比之前所记录的编号信息，即可得知仅剩下收集箱A未满载。

通过上述方式，运输小车400可以根据记录的编号信息和所接收的满载状态信息判断是否仅有一个收集箱500未满载，并可确定该未满载的收集箱500的编号和位置。

在某些实施例中，运输小车400还用于记录接收满载状态信息的次数；通过所记录的接收满载状态信息的次数判断是否仅有一个收集箱500未满载，例如，运输小车400串接5个收集箱500，某一时刻记录接收到4次满载状态信息，则可以确定该时刻仅有一个收集箱500未满载。

当确定仅有一个收集箱500未满载时，运输小车400将该未满载的收集箱500移动至最后一处采摘点后，运输小车400控制电性接驳装置600解除锁定并与收集箱500分离，此时采摘臂200仍在继续进行采摘并将果实投放入该未满载的收集箱500中，直至所有果实完成采摘（因为已到达采摘路线终点，移动平台100无需继续前进），采摘过程期间，运输小车400将移动至充电装置处进行充电，充分利用等待采摘完成的时间进行电量补充，有利于确保有足够的电量在返程时推动脱离的收集箱500返回采摘路线起点。

某些实施例中，第一传感器可以是压力传感器，通过采集收集箱500中果实的重量压力是否超过预设的阈值判断该收集箱500是否满载。

某些实施例中，第一传感器也可以是位置传感器，通过监测收集箱500是否到达预设位置判断该收集箱500是否满载。因为同一区域下果实的生长情况相近，因此其采摘路线上果实数量的分布也相对均匀，用户可以根据收集箱500的满载时的果实数量将采摘路线分为多段，每段采摘路线的终点即为预设位置，当一个收集箱500从每段采摘路线的起点移动至终点时，即可判断该收集箱500已满载。

在某些优选的实施例中，采摘臂200设置有用于与运输小车400通信连接的第二通信模块，用于监测采摘臂200的动作信息的第二传感器，以及第二控制器；

第二控制器用于获取第二传感器采集的动作信息，在根据动作信息判定采摘臂200停止运动时，通过第二通信模块向运输小车400发送返回指令；

运输小车400还用于在接收到返回指令后沿采摘路线返程，并重新接驳收集箱500。

本实施例中，动作信息包括采摘臂200停止工作的信息，当采摘臂200完成所有采摘任务后，采摘臂200按照预设的程序停止工作，第二传感器监测采摘臂200在预设时限内没有发生任何动作时，第二控制判断采摘任务已完成，通过第二通信模块向运输小车400发送返回指令，运输小车400接收到来自第二控制器的返回指令后离开充电点并沿采摘路线从终点向起点返程，运输小车400在返程过程中，通过电性接驳装置600与沿途的满载收集箱500重新串接，最终推动所有收集箱500返回起点位置。

需要说明的是，第二传感器可以是位置传感器、视觉传感器等，例如第二传感器为位置传感器时，因为采摘臂200停止工作时，其位置不会发生变动，当位置传感器监测到的采摘臂200位置信息在预设时限内无变动时，则可以判断出采摘任务已完成；又例如，第二传感器为视觉传感器时，通过获取采摘臂200预设时段内各个时刻的图像并进行识别对比，若对比结果无差异则可以判断出采摘任务已完成。

在某些优选的实施例中，收集箱500还设置有用于使收集箱500产生振动的振动装置和用于监测收集箱500内果实堆积高度的第三传感器；振动装置和第三传感器均与第一控制器电性连接；

第一控制器还用于获取第三传感器采集的果实堆积高度，在根据果实堆积高度判定收集箱500内果实堆积高度超出预设高度时，控制振动装置振动，以使果实平铺于收集箱500内。

在某些实施例中，振动装置设置在收集箱500底部，振动装置能够使收集箱500产生轻微摇晃，以致内部存放的果实能够充分填补空隙同时能够使果实平铺于收集箱500内，避免果实成塔状堆积，有效防止果实堆积过高抛出于收集箱500外。

第三传感器可以是红外传感器、激光传感器等，当果实堆积超过预设高度时，则判断收集箱500内果实即将溢出，第一控制器控制振动装置振动。

需要说明的是，振动装置可以是振动电机，但不仅限于此。

在某些实施例中，参考附图1和附图2，双层的果实采摘机器人还包括：

第一导轨710，第一导轨710沿采摘路线铺设，移动平台100滑动设置在第一导轨710上；

第二导轨720，第二导轨720沿采摘路线铺设，运输小车400滑动设置在第二导轨720上。

在某些实施例中，第二导轨720设置在第一导轨710内侧，移动平台100和运输小车400滑动设置在轨道上一方面有利于移动平台100和运输小车400能够时刻按照采摘路线移动，另一方面轨道相对于地面更加平整，能够避免移动平台100和运输小车400在移动过程中因地面不平发生颠簸或侧翻，大大增加了其移动的稳定性。

在某些实施例中，第一导轨710也可以平行设置在第二导轨720的上方，移动平台100悬挂在第一导轨710上，采摘臂200安装在移动平台100下方，有效利用上下空间，提高空间利用效率。

在某些实施例中，运输小车400前侧安装有清扫装置410，清扫装置410用于清扫位于第一导轨710和第二导轨720上的障碍物。

在某些实施例中，参考附图4和附图6，清扫装置410呈锥体，其底面与地面贴合且尖端远离运输小车400，当运输小车400前进时，清扫装置410两侧的锥面将障碍物清扫出导轨外，有效确保移动平台100和运输小车400能够平稳移动。

在某些实施例中，采摘臂200上还安装有视觉传感器，视觉传感器用于获取果实图像，以使采摘臂200能够准确采摘果实。

本实施例中，通过视觉传感器获取果实图像，利用图像识别技术使采摘臂200能够准确对准果实进行精确采摘，大大提高采摘臂200的采摘精准度。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双层的果实采摘机器人，用于采摘生长于地表之上的果实，其特征在于，包括：

移动平台（100），所述移动平台（100）能够单独沿预设的采摘路线往复移动；

采摘臂（200），安装在所述移动平台（100）上，并用于采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实；

运输小车（400），设置在所述移动平台（100）下方，所述运输小车（400）能够单独沿所述采摘路线往复移动；所述运输小车（400）后侧串接有多节收集箱（500）；所述运输小车（400）用于带动串接的所述收集箱（500）跟随所述移动平台（100）移动，使其中一个未满载的收集箱（500）对准预设的果实放置点；

所述运输小车（400）和所述运输小车（400）后侧的最前一个所述收集箱（500）之间设置有电性接驳装置（600），所述电性接驳装置（600）用于控制所述运输小车（400）和所述收集箱（500）的连接和分离；

所述运输小车（400）还用于在仅有一个所述收集箱（500）未满载的时候，执行：

B2.控制所述电性接驳装置（600）解锁，以使所述运输小车（400）和所述运输小车（400）后侧的最前一个所述收集箱（500）分离；

B3.在与所述运输小车（400）后侧的最前一个所述收集箱（500）分离后，移动至外部充电装置处进行充电；

收集箱均设置有用于与运输小车通信连接的第一通信模块，用于监测收集箱的满载状态的第一传感器，以及第一控制器；第一控制器用于获取第一传感器采集的收集箱的满载状态信息，并把该满载状态信息通过第一通信模块发送至运输小车；运输小车可以根据各个收集箱的满载状态信息确定是否仅有一个收集箱未满载；

其中，运输小车根据各个收集箱的满载状态信息确定是否仅有一个收集箱未满载的具体步骤包括：

获取并记录各个收集箱与运输小车接驳时发送的编号信息；

接收收集箱发送的满载状态信息，满载状态信息包括编号信息；

根据记录的编号信息和满载状态信息确定是否仅有一个收集箱未满载；

或运输小车根据各个收集箱的满载状态信息确定是否仅有一个收集箱未满载的具体步骤包括：

获取与运输小车接驳的收集箱数量；

获取收集箱发送的满载状态信息的接收次数；

根据接收次数和收集箱数量确定是否仅有一个收集箱未满载。

2.根据权利要求1所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于， 所述预设的果实放置点包括位于所述移动平台（100）前侧的第一放置点和位于所述移动平台（100）后侧的第二放置点；

所述采摘臂（200）用于在采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

A1. 根据果实的分布位置，把当前采摘点的果实分为第一类果实和第二类果实；所述第一类果实位于所述第二类果实的前侧；

A2.将采摘到的所述第一类果实带动到所述第一放置点进行放置，以及将采摘到的所述第二类果实带动到所述第二放置点进行放置。

3.根据权利要求2所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，在所述采摘臂（200）还用于在执行步骤A2的时候，根据当前采摘的果实的类型向所述运输小车（400）发送对应的放置信号；所述放置信号包含目标放置点信息，所述目标放置点为所述第一放置点或所述第二放置点；

所述运输小车（400）还用于在接收到所述放置信号时，执行：

B1.根据所述采摘臂（200）发送的放置信号，带动所述收集箱（500）移动，使其中一个未满载的所述收集箱（500）对准所述目标放置点。

4.根据权利要求3所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，所述采摘臂（200）用于在执行所述步骤A2的时候，先完成对所有所述第一类果实的采摘和放置后，再执行对所述第二类果实的采摘和放置，或者，先完成对所有所述第二类果实的采摘和放置后，再执行对所述第一类果实的采摘和放置。

5.根据权利要求1所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，所述采摘臂（200）上还安装有传送装置（300），所述传送装置（300）具有一个输入口和一个输出口；所述输出口设置在所述预设的果实放置点处；所述传送装置（300）用于把所述采摘臂（200）采摘的果实从所述输出口送出；

所述采摘臂（200）用于在采摘位于所述采摘路线一侧或两侧的果实的时候执行：

将果实带动到所述输入口上方进行放置。

6.根据权利要求5所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，所述传送装置（300）与所述采摘臂（200）连接的一端上设置有锥形漏斗（210），所述传送装置（300）的另一端与所述移动平台（100）底部的所述收集箱（500）对齐。

7.根据权利要求1所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，还包括：

第一导轨（710），所述第一导轨（710）沿所述采摘路线铺设，所述移动平台（100）滑动设置在所述第一导轨（710）上；

第二导轨（720），所述第二导轨（720）沿所述采摘路线铺设，所述运输小车（400）滑动设置在所述第二导轨（720）上。

8.根据权利要求7所述的双层的果实采摘机器人，其特征在于，所述运输小车（400）前侧安装有清扫装置（410），所述清扫装置（410）用于清扫位于所述第一导轨（710）和所述第二导轨（720）上的障碍物。

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