CN114532068A - 一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及草莓采摘装置技术领域，尤其是一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，针对现有技术中的吸附式草莓自动采摘设备不具备除杂功能的问题，现提出如下方案，其包括采摘机构和除杂机构，所述采摘机构包括底座、安装在底座顶部的储存箱和安装在底座顶部、以用于驱动储存箱往复移动的驱动组件，所述储存箱底部内壁上固定有隔板和固定板，隔板和固定板将储存箱内分隔为叶片区、果实区和渣土区，果实区位于叶片区和渣土区之间，固定板的顶部固定有倾斜设置的接料板。本发明结构合理，操作简单，可以方便的将采摘下来的草莓中的叶片和渣土剔除掉，从而使得果实更加的干净，也方便了后续对草莓果实的进一步处理。

Description

一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人

技术领域

本发明涉及草莓采摘装置领域，尤其涉及一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人。

背景技术

在申请号为CN201710945227.7公布的一种吸附式草莓自动采摘设备中，是由橡胶皮碗、下切割刀片、上切割刀片、果柄缺口、吸附管道、视觉单元、补光单元、安装盘、检测门机构、抽风机、收纳箱、升降机构、旋转机构和移动平台组成的，利用负压吸附原理，通过多传感器信息融合实时获取、感知工作环境及草莓信息，确保在不损伤嫁草莓的前提下，完成对准果实、靠近果实、吸附切割和检测落果工作过程，实现草莓的全程自动化收获作业，解决了草莓采摘易损伤和单颗草莓采摘效率低的技术难题。但是该发明公布的方案中存在着不足，由于是吸附式采摘草莓，从而使得草莓的叶片或者底面上泥土灯会跟草莓同时吸附到吸附管道内，使得最后采摘到的草莓中混杂有较多的杂物，影响了后续草莓的进一步处理，为此，本方案提出了一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人。

发明内容

本发明提出的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，解决了现有技术中的吸附式草莓自动采摘设备不具备除杂功能的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，包括采摘机构和除杂机构，所述采摘机构包括底座、安装在底座顶部的储存箱和安装在底座顶部、以用于驱动储存箱往复移动的驱动组件，所述储存箱底部内壁上固定有隔板和固定板，隔板和固定板将储存箱内分隔为叶片区、果实区和渣土区，果实区位于叶片区和渣土区之间，固定板的顶部固定有倾斜设置的接料板，所述接料板顶部开设有多个落渣孔，且落渣孔位于渣土区上方，固定板靠近隔板的一侧安装有吹风机构、以用于剔除混杂在果实中的叶片，储存箱正对吹风机构的一侧内壁上开设有出风口，且出风口内安装有拦截网，拦截网内表面上安装有刮板，所述底座顶部安装有震动机构、以驱使出储存箱震动，所述底座的顶部还安装有用于驱动刮板转动的联动机构，所述储存箱的顶部开设有进料口。

优选的，所述采摘机构的收纳箱的底部安装有出料管，出料管的顶部与进料口固定且连通，所述出料管为可伸缩的波纹管。

优选的，所述震动机构包括安装在底座顶部的电机、固定在电机输出轴一端的驱动轮和安装在储存箱靠近电机一侧外壁上的连接轮，所述驱动轮与电机输出轴的固定点偏离驱动轮的圆心，驱动轮的轮边与连接轮的轮边抵接，所述底座底部与底座之间安装有弹性组件。

优选的，所述底座顶部开设有安装槽，所述弹性组件包括沿安装槽长度方向设置的套杆、活动套设在套杆外部的固定套和两个弹簧，所述固定套的顶面与储存箱的底面固接，两个弹簧位于固定套两侧，且弹簧的一端与固定套固接，弹簧的另一端与安装槽内壁固接。

优选的，所述联动机构包括固定在底座顶部的抵接块、固定在储存箱开设有出风口一侧外壁上的连接杆和转动连接在拦截网中心处的转轴，所述抵接块的顶面安装有倾斜设置的限位杆，限位杆外部活动套设有连接板，所述转轴的一端延伸至储存箱内、并与刮板的中心固接，转轴的另一端固接有转轮，所述联动机构还包括铰接在转轮远离转轴一侧偏离圆心位置处的连杆，连杆的底部与连接板的顶部铰接，所述连接板靠近连接杆的一侧安装有竖直设置的固定杆，固定杆外部活动套设有限位套，所述连接杆的另一端与限位套固接。

优选的，所述吹风机构包括安装在固定板靠近隔板一侧外壁上封的风箱、安装在风箱靠近隔板一侧的多个吹气管和安装在储存箱外壁上的输气管，所述输气管延伸至储存箱内并与风箱连通，输气管的另一端安装有连接管，连接管与采摘机构的吹风机的出风口固接、以用于将吹风机吹出的风输送到风箱中，所述隔板的顶部位置低于吹气管的高度。

优选的，所述接料板顶部固定有海绵垫，且海绵垫顶部开设有多个同轴心设置的落渣孔，储存箱的顶部固定有多个降速条，降速条采用软质橡胶制作，且多个降速条均一字排放在接料板底部的顶部上方，降速条的底部与接料板之间设有间隔、以保证草莓通过。

优选的，所述储存箱的背面开设有三个出料口，三个出料口分别对应叶片区、果实区和渣土区，三个出料口的外部均安装有密封门，储存箱的背面底部安装有落料板，且落料板顶部安装有两个挡料板，从而将落料板顶部分隔为叶片承接区、果实承接区和渣土承接区。

优选的，所述底座的底部四角处均安装有行走电机，行走电机的输出轴安装有麦克纳姆轮。

本发明的有益效果：

1、通过接料板、固定板，吹风机构、隔板、驱动组件和弹性件之间的配合，可以驱动储存箱往复震动，同时还可以将草莓中混杂的泥土和叶片从草莓中分离出来。

2、通过刮板和联动机构之间的配合，可以方便在储存箱震动的同时将附着在拦截网内表面上的叶片刮下来，避免叶片影响到拦截网的透气性。

本发明结构合理，操作简单，可以方便的将采摘下来的草莓中的叶片和渣土剔除掉，从而使得果实更加的干净，也方便了后续对草莓果实的进一步处理。

附图说明

图1为本发明的正视图。

图2为图1中A处的放大图。

图3为本发明的除杂机构的正视剖视图。

图4为图3中B处的放大图。

图5为发明的背面的结构示意图。

图中标号：1、底座；2、储存箱；3、连接管；4、出料管；5、输气管；6、转轮；7、连杆；8、抵接块；9、连接轮；10、驱动轮；11、电机；12、拦截网；13、转轴；14、隔板；15、刮板；16、套杆；17、固定套；18、降速条；19、安装槽；20、固定板；21、风箱；22、接料板；23、落渣孔；24、海绵垫；25、吹气管；26、固定杆；27、连接杆；28、限位套；29、限位杆；30、连接板；31、密封门；32、落料板；33、挡料板。

具体实施方式

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。

参照图1-5，一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，包括采摘机构和除杂机构，采摘机构包括底座1、安装在底座1顶部的储存箱2和安装在底座1顶部、以用于驱动储存箱2往复移动的驱动组件，驱动组件包括安装在底座1顶部的电机11、固定在电机输出轴一端的驱动轮10和安装在储存箱2靠近电机一侧外壁上的连接轮9，驱动轮10与电机输出轴的固定点偏离驱动轮10的圆心，驱动轮10的轮边与连接轮9的轮边抵接，底座1底部与底座1之间安装有弹性组件，底座1顶部开设有安装槽19，弹性组件包括沿安装槽19长度方向设置的套杆16、活动套设在套杆16外部的固定套17和两个弹簧，固定套17的顶面与储存箱2的底面固接，两个弹簧位于固定套17两侧，且弹簧的一端与固定套17固接，弹簧的另一端与安装槽19内壁固接，电机11转动后带动驱动轮10转动，驱动轮10转动则是会挤压到连接轮9，当驱动轮10轮边的不同位置与连接轮9接触的是则是会将储存箱2推动不同的距离，弹簧的设置则是使得连接轮9可以始终抵接在驱动轮10上，从而使得随着驱动轮10的转动，储存箱2可以顺着套杆16长度方向往复移动，同时连接轮9的设置也避免了驱动轮10直接与储存箱2外壁抵接，降低了驱动轮10的磨损；

储存箱2的顶部开设有进料口，储存箱2底部内壁上固定有隔板14和固定板20，隔板14和固定板20将储存箱2内分隔为叶片区、果实区和渣土区，果实区位于叶片区和渣土区之间，固定板20的顶部固定有倾斜设置的接料板22，接料板22顶部开设有多个落渣孔23，且落渣孔23位于渣土区上方，固定板20靠近隔板14的一侧安装有吹风机构、以用于剔除混杂在果实中的叶片，储存箱2正对吹风机构的一侧内壁上开设有出风口，且出风口内安装有拦截网12，接料板22顶部固定有海绵垫24，且海绵垫24顶部开设有多个同轴心设置的落渣孔23，储存箱2的顶部固定有多个降速条18，降速条18采用软质橡胶制作，且多个降速条18均一字排放在接料板22底部的顶部上方，降速条18的底部与接料板22之间设有间隔、以保证草莓通过，海绵垫24的设置使得草莓落在接料板22顶面的时候不会被撞坏，采摘机构将采摘下来的草莓通过出料管4输送到储存箱2中，然后落在海绵垫24上，之后顺着海绵垫24表面下滑，而草莓中混杂的渣土则是可以通过落渣孔落入到渣土区，而草莓在快要落下接料板22时，则是会碰倒降速条18，从而使得草莓下落的速度变慢，避免草莓下落后飞行的距离过长，下落后，草莓中混杂的叶片则是在吹风机构的气流下从草莓中飞出，最后草莓落在果实区内，而叶片则是落在更远处的叶片区内，驱动机构驱动储存箱2往复震动使得草莓不会停留在接料板22上；

吹风机构包括安装在固定板20靠近隔板14一侧外壁上封的风箱21、安装在风箱21靠近隔板14一侧的多个吹气管25和安装在储存箱2外壁上的输气管5，输气管5延伸至储存箱2内并与风箱21连通，输气管5的另一端安装有连接管3，连接管3与采摘机构的吹风机的出风口固接、以用于将吹风机吹出的风输送到风箱21中，隔板14的顶部位置低于吹气管25的高度，吹风机构的设置充分利用了采摘机构吹风机出出的风，从而实现能源的二次利用，隔板14的顶部低于吹气管25的高度则是保证草莓中混杂的叶片可以落在隔板14远离果实区的一侧；

拦截网12内表面上安装有刮板15，底座1的顶部还安装有用于驱动刮板15转动的联动机构，联动机构包括固定在底座1顶部的抵接块8、固定在储存箱2开设有出风口一侧外壁上的连接杆27和转动连接在拦截网12中心处的转轴13，抵接块8的顶面安装有倾斜设置的限位杆29，限位杆29外部活动套设有连接板30，转轴13的一端延伸至储存箱2内、并与刮板15的中心固接，转轴13的另一端固接有转轮6，联动机构还包括铰接在转轮6远离转轴13一侧偏离圆心位置处的连杆7，连杆7的底部与连接板30的顶部铰接，连接板30靠近连接杆27的一侧安装有竖直设置的固定杆26，固定杆26外部活动套设有限位套28，连接杆27的另一端与限位套28固接，在储存箱2往复震动的同时，连接板30也同时顺着限位杆29的倾斜方向上下滑动，从而带动连杆7上下移动，而连杆7则是会驱动转轮6转动，最终使得刮板15开始转动，从而给将吸附在拦截网13内表面的叶片刮下来，进而可以避免叶片将拦截网12堵住，保证了拦截网12具有良好的透气性；

储存箱2的背面开设有三个出料口，三个出料口分别对应叶片区、果实区和渣土区，三个出料口的外部均安装有密封门31，储存箱2的背面底部安装有落料板32，且落料板32顶部安装有两个挡料板33，从而将落料板32顶部分隔为叶片承接区、果实承接区和渣土承接区，打开对应的密封门，储存箱2内部相应区域内的东西就会从出料口排出，而挡料板32的设置则是可以避免出料的时候不同区域内的东西混杂在一起；

底座1的底部四角处均安装有行走电机，行走电机的输出轴安装有麦克纳姆轮，麦克纳姆轮的使用使得整个机器人的行走更加的方便，也更容易操控。

工作原理：采摘时启动电机11转动，从而使得储存箱2不断的往复震动，而采摘机构将采摘下来的草莓通过出料管4输送到储存箱2中，然后落在海绵垫24上，之后顺着海绵垫24表面下滑，而草莓中混杂的渣土则是可以通过落渣孔落入到渣土区，而草莓在快要落下接料板22时，则是会碰倒降速条18，从而使得草莓下落的速度变慢，避免草莓下落后飞行的距离过长，下落后，草莓中混杂的叶片则是在吹风机构的气流下从草莓中飞出，最后草莓落在果实区内，而叶片则是落在更远处的叶片区内，在储存箱2往复震动的同时，连接板30也同时顺着限位杆29的倾斜方向上下滑动，从而带动连杆7上下移动，而连杆7则是会驱动转轮6转动，最终使得刮板15开始转动，从而给将吸附在拦截网13内表面的叶片刮下来。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，包括采摘机构和除杂机构，其特征在于，所述采摘机构包括底座(1)、安装在底座(1)顶部的储存箱(2)和安装在底座(1)顶部、以用于驱动储存箱(2)往复移动的驱动组件，所述储存箱(2)底部内壁上固定有隔板(14)和固定板(20)，隔板(14)和固定板(20)将储存箱(2)内分隔为叶片区、果实区和渣土区，果实区位于叶片区和渣土区之间，固定板(20)的顶部固定有倾斜设置的接料板(22)，所述接料板(22)顶部开设有多个落渣孔(23)，且落渣孔(23)位于渣土区上方，固定板(20)靠近隔板(14)的一侧安装有吹风机构、以用于剔除混杂在果实中的叶片，储存箱(2)正对吹风机构的一侧内壁上开设有出风口，且出风口内安装有拦截网(12)，拦截网(12)内表面上安装有刮板(15)，所述底座(1)顶部安装有震动机构、以驱使出储存箱(2)震动，所述底座(1)的顶部还安装有用于驱动刮板(15)转动的联动机构，所述储存箱(2)的顶部开设有进料口。

2.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述采摘机构的收纳箱的底部安装有出料管(4)，出料管(4)的顶部与进料口固定且连通，所述出料管(4)为可伸缩的波纹管。

3.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述驱动组件包括安装在底座(1)顶部的电机(11)、固定在电机输出轴一端的驱动轮(10)和安装在储存箱(2)靠近电机一侧外壁上的连接轮(9)，所述驱动轮(10)与电机输出轴的固定点偏离驱动轮(10)的圆心，驱动轮(10)的轮边与连接轮(9)的轮边抵接，所述底座(1)底部与底座(1)之间安装有弹性组件。

4.根据权利要求3所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述底座(1)顶部开设有安装槽(19)，所述弹性组件包括沿安装槽(19)长度方向设置的套杆(16)、活动套设在套杆(16)外部的固定套(17)和两个弹簧，所述固定套(17)的顶面与储存箱(2)的底面固接，两个弹簧位于固定套(17)两侧，且弹簧的一端与固定套(17)固接，弹簧的另一端与安装槽(19)内壁固接。

5.根据权利要求4所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述联动机构包括固定在底座(1)顶部的抵接块(8)、固定在储存箱(2)开设有出风口一侧外壁上的连接杆(27)和转动连接在拦截网(12)中心处的转轴(13)，所述抵接块(8)的顶面安装有倾斜设置的限位杆(29)，限位杆(29)外部活动套设有连接板(30)，所述转轴(13)的一端延伸至储存箱(2)内、并与刮板(15)的中心固接，转轴(13)的另一端固接有转轮(6)，所述联动机构还包括铰接在转轮(6)远离转轴(13)一侧偏离圆心位置处的连杆(7)，连杆(7)的底部与连接板(30)的顶部铰接，所述连接板(30)靠近连接杆(27)的一侧安装有竖直设置的固定杆(26)，固定杆(26)外部活动套设有限位套(28)，所述连接杆(27)的另一端与限位套(28)固接。

6.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述吹风机构包括安装在固定板(20)靠近隔板(14)一侧外壁上封的风箱(21)、安装在风箱(21)靠近隔板(14)一侧的多个吹气管(25)和安装在储存箱(2)外壁上的输气管(5)，所述输气管(5)延伸至储存箱(2)内并与风箱(21)连通，输气管(5)的另一端安装有连接管(3)，连接管(3)与采摘机构的吹风机的出风口固接、以用于将吹风机吹出的风输送到风箱(21)中，所述隔板(14)的顶部位置低于吹气管(25)的高度。

7.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述接料板(22)顶部固定有海绵垫(24)，且海绵垫(24)顶部开设有多个同轴心设置的落渣孔(23)，储存箱(2)的顶部固定有多个降速条(18)，降速条(18)采用软质橡胶制作，且多个降速条(18)均一字排放在接料板(22)底部的顶部上方，降速条(18)的底部与接料板(22)之间设有间隔、以保证草莓通过。

8.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述储存箱(2)的背面开设有三个出料口，三个出料口分别对应叶片区、果实区和渣土区，三个出料口的外部均安装有密封门(31)，储存箱(2)的背面底部安装有落料板(32)，且落料板(32)顶部安装有两个挡料板(33)，从而将落料板(32)顶部分隔为叶片承接区、果实承接区和渣土承接区。

9.根据权利要求1所述的一种具备除杂功能的草莓自动采摘机器人，其特征在于，所述底座(1)的底部四角处均安装有行走电机，行走电机的输出轴安装有麦克纳姆轮。

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