CN204426033U - 草莓采摘机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于农业机械技术领域,涉及一种用于草莓采摘的草莓采摘机器人。包括移动机构和设置在移动机构上的采摘机构、控制器,所述采摘机构包括机械臂,其特征在于:还包括道路识别系统和图像识别系统,所述机械臂通过舵机和安装座安装在移动机构上,舵机接收控制器的转动信号传递到机械臂;所述采摘机构还包括设置在机械臂末端的采摘执行器,所述道路识别系统包括红外对管,红外对管将采集的道路信息传递到控制器;所述图像识别系统包括与机械臂并行安装在移动机构上的摄像装置,摄像装置包括摄像头和安装摄像头的支杆,摄像头安装在支杆的最高端,所述支杆高度高于机械臂的高度,摄像头与控制器相连。该采摘机器人可自动识别成熟草莓、自动行走、采摘损伤率小,具有较好的采摘效果。
Description
技术领域
本实用新型属于农业机械技术领域,涉及一种用于草莓采摘的草莓采摘机器人。
背景技术
草莓采摘多是人工采摘,摘果时常要弯腰,劳动强度大,市场上有一些的草莓采摘工具,如草莓采摘器、采摘钳、采摘手套等,虽然可以帮助人采摘草莓,但依然是人工操作,并且都是简易的剪切工具,需要人眼寻找草莓才能操作。
摘机器人是农业机器人的主要类型之一,采摘机器人多应用在体积大、坚硬的果实采摘上,因为这些果实采摘难度响度较小。而草莓果实具有体积小、皮薄、果实肉软等特点,采摘不慎极易被破坏。目前也有应用于草莓采摘的采摘机器人,但是这些机器人仅仅实现了果实采摘的功能,由于控制系统和采摘执行机构设计的不合理,对成熟果实的判断效果较差,果实损坏率较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于根据现有技术的不足,提供一种可自动识别成熟草莓、自动行走、采摘损伤率小的草莓采摘机器人。
本实用新型的技术方案是:草莓采摘机器人,包括移动机构和设置在移动机构上的采摘机构、控制器,所述采摘机构包括机械臂,其特征在于:还包括道路识别系统和图像识别系统,所述机械臂通过舵机和安装座安装在移动机构上,舵机接收控制器的转动信号传递到机械臂;所述采摘机构还包括设置在机械臂末端的采摘执行器,所述道路识别系统包括红外对管,红外对管将采集的道路信息传递到控制器;所述图像识别系统包括与机械臂并行安装在移动机构上的摄像装置,摄像装置包括摄像头和安装摄像头的支杆,摄像头安装在支杆的最高端,所述支杆高度高于机械臂的高度,摄像头与控制器相连。
优选的是:采摘执行器为剪刀状结构,包括一对相互配合工作的镜像采摘剪,所述采摘剪包括相互轴接的采摘剪头和采摘剪柄,采摘剪柄的末端连接有舵机,可平行转动,带动采摘剪头转动,转动过程中采摘剪头可相互接触。
优选的是:一对采摘剪的采摘剪头相互接触处为齿状结构。
本实用新型的有益效果是:
图像识别系统可自动识别成熟果实,道路识别系统可识别路径,控制采摘机器人的行走。图像识别系统与机械臂并行安装,使采摘剪正对图像识别系统所采集的果实,便于精准进行采摘动作。考虑到草莓果实比较柔软怕捏的特点,采摘执行器采用了剪刀装结构,由采摘剪头的端部进行采摘切断动作,采摘剪不直接触碰草莓的装置,而是对与草莓相连的茎进行操作,也可以避开草莓茎叶,采摘剪头相互接触处为齿状结构,靠锯齿的啮合力切断草莓茎,剪切力较常见的机械手小,减少采摘过程对草莓的损坏。
附图说明
附图1为本实用新型结构示意图
附图2为采摘剪结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
草莓采摘机器人包括移动机构1和设置在移动机构上的采摘机构、控制器5,还包括道路识别系统和图像识别系统。
采摘机构包括机械臂2,机械臂2通过舵机3和安装座安装在移动机构上,舵机3接收控制器5的转动信号传递到机械臂2,控制机械臂2转动;采摘机构还包括设置在机械臂2末端的采摘执行器,采摘执行器为剪刀状结构,包括一对相互配合工作的镜像采摘剪6,采摘剪6包括相互轴接的采摘剪头7和采摘剪柄8,采摘剪柄8的末端连接有舵机,舵机接收控制器5的控制信号,可带动采摘剪柄8平行转动,从而带动采摘剪头8转动,转动过程中采摘剪头8可相互接触。一对采摘剪6的采摘剪头8相互接触处9为齿状结构。
道路识别系统包括红外对管10,红外对管将采集的道路信息传递到控制器5;图像识别系统包括与机械臂2并行安装在移动机构上的摄像装置,摄像装置包括摄像头4和安装摄像头的支杆11,摄像头4安装在支杆11的最高端,支杆11高度高于机械臂2的高度,摄像头4与控制器5相连。
进行采摘作业时,在种植区域需要采摘机器人行走的区域撒上白石灰,启动采摘机器人后,红外对管10对黑白进行检测,将检测结果反馈到控制器5,控制器控制移动机构1的行动路线。行动过程中,摄像头4采集草莓果实图像,反馈到控制器,控制器上的图像识别模块对图像进行色彩分析,根据果实的色彩判断其是否成熟,并对成熟的果实执行采摘动作。采摘时采摘剪6穿过草莓茎叶,到草莓茎处,通过采摘剪头8对草莓茎执行剪短动作。
Claims (3)
1.草莓采摘机器人,包括移动机构和设置在移动机构上的采摘机构、控制器,所述采摘机构包括机械臂,其特征在于:还包括道路识别系统和图像识别系统,所述机械臂通过舵机和安装座安装在移动机构上,舵机接收控制器的转动信号传递到机械臂;所述采摘机构还包括设置在机械臂末端的采摘执行器,所述道路识别系统包括红外对管,红外对管将采集的道路信息传递到控制器;所述图像识别系统包括与机械臂并行安装在移动机构上的摄像装置,摄像装置包括摄像头和安装摄像头的支杆,摄像头安装在支杆的最高端,所述支杆高度高于机械臂的高度,摄像头与控制器相连。
2.如权利要求1所述的采摘机器人,其特征在于:所述采摘执行器为剪刀状结构,包括一对相互配合工作的镜像采摘剪,所述采摘剪包括相互轴接的采摘剪头和采摘剪柄,采摘剪柄的末端连接有舵机,可平行转动,带动采摘剪头转动,转动过程中采摘剪头可相互接触。
3.如权利要求2所述的采摘机器人,其特征在于:一对采摘剪的采摘剪头相互接触处为齿状结构。
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