CN207460846U - 一种菠萝采收智能小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种菠萝采收智能小车，包括框架、X轴线性导轨、固定设置于所述框架的Y轴线性导轨、末端执行机构，所述X轴线性导轨滑动设置于所述Y轴线性导轨上，所述末端执行机构包括载物板、行星架、执行驱动机构，所述行星架上转动设置有Z向钢轴，所述Z向钢轴末端固定设置有夹取机构，所述执行驱动机构的输出钢轴与所述行星架联动，且所述Z向钢轴与所述输出钢轴之间通过圆锥齿轮传动，所述支撑框架上方设置有视觉识别装置。采用本实用新型，实现菠萝识别定位，自动采摘。本实用新型提供一种菠萝采收智能小车，结构简单，操作方便，它能解决人工采摘菠萝时，费时费力、效率低、果农容易受伤、人工成本高等难题。

Description

一种菠萝采收智能小车

技术领域

本实用新型涉及一种农用机械，尤其涉及一种菠萝采收智能小车。

背景技术

全国很多地区在菠萝的采摘上依然主要靠人工，量产水果菠萝采摘中存在劳动工作量大、作业范围广，人工成本高等难题。而且，目前我国在菠萝采摘的机械领域相对落后，大部分依靠人工进行采摘，因为菠萝叶上长有锋利的锐齿，果皮十分坚硬，并且有带芒刺的凸起，手工采摘容易造成果农受伤，很大程度上降低了菠萝的采摘效率，因此需要一种操作方便、效率高的菠萝采收智能小车，自动采摘并运载菠萝，大大降低果农的劳动量和采摘作业的人工成本。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种菠萝采收智能小车。可现有菠萝采摘工作量大，效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种菠萝采收智能小车，包括框架、X轴线性导轨、固定设置于所述框架的Y轴线性导轨、末端执行机构，所述X轴线性导轨滑动设置于所述Y轴线性导轨上，所述末端执行机构包括滑动设置于所述X轴线性导轨上的载物板、转动设置于所述载物板上的行星架、固定设置于所述载物板上的执行驱动机构，所述行星架上转动设置有Z向钢轴，所述Z向钢轴末端固定设置有夹取机构，所述执行驱动机构的输出钢轴与所述行星架联动，且所述Z向钢轴与所述输出钢轴之间通过圆锥齿轮传动，所述支撑框架上方设置有视觉识别装置。

进一步地，所述夹取机构包括支撑座、转动设置于所述支撑座上且根部具有相互啮合齿的一对机械爪，所述支撑座上设置有驱动所述一对机械爪的夹取驱动装置。

更进一步地，所述Y轴线性导轨为一对左右并列设置。

更进一步地，所述框架设置有行走机构。

更进一步地，所述行走机构包括轮毂电机轮胎。

更进一步地，所述框架于所述X轴线性导轨后方设置有存储框。

更进一步地，所述行星架通过立式轴承座安装于所述载物板上。

更进一步地，所述X轴线性导轨、Y轴线性导轨均包括驱动电机。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：能自动采收菠萝，解决人工采摘菠萝时，费时费力，效率低，果农容易受伤，人工成本高等难题，而且菠萝采收智能小车结构简单，操作方便，能更好地促进菠萝产业的发展。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的另一角度整体结构示意图；

图3是末端执行机构的结构示意图；

图4是末端执行机构的侧视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1、图2、图3、图4所示。

本实用新型一种菠萝采收智能小车，包括框架1、X轴线性导轨3、Y轴线性导轨4、末端执行机构、视觉识别装置14和控制系统13、锂电池12。

框架1整体呈现倒U型。框架1底部设置有行走机构，行走机构包括两个轮毂电机驱动轮胎10、两个从动轮胎11，小车为四轮两驱，能够穿过菠萝植株，使得菠萝可以位于X轴线性导轨3下方或正前方，简化设备结构，并可实现小车在菠萝田里穿梭行驶。

在本实施例中，Y轴线性导轨4为一对左右并列设置于框架1。

X轴线性导轨3具有X导轨步进电机6，Y轴线性导轨4包括Y导轨左侧步进电机5、Y导轨右侧步进电机7。

X导轨步进电机6驱动X轴线性导轨3、Y导轨左侧步进电机5和Y导轨右侧步进电机7分别驱动左右Y轴线性导轨4。

末端执行机构包括执行驱动机构22、行星减速箱23、步进电机支架24、联轴器25、立式轴承座26、钢轴27、X向圆锥齿轮28、Z向钢轴29、左侧钢轴30、Z向圆锥齿轮31、行星架32、垫片33、载物板34、夹取机构。

执行驱动机构22为末端步进电机。

末端执行机构采用圆锥齿轮行星轮系，X向圆锥齿轮28通过平键和右侧钢轴27配合，右侧钢轴27通过两个平键和行星架32配合，左侧钢轴30通过轴承和行星架32配合；Z向圆锥齿轮31通过平键和Z向钢轴29配合，Z向钢轴29通过轴承和行星架配合，X向圆锥齿轮28与Z向圆锥齿轮31垂直轴配合；右侧钢轴27和左侧钢轴30通过轴承和立式轴承座26配合，立式轴承座26通过垫片33用螺栓和载物板34固定，载物板34通过螺栓和X轴线性导轨滑动连接。

夹取机构包括一对机械爪15、固定钣金16、U型铝架17、大法兰盘18、大扭矩舵机19、小法兰盘20、支撑架21，一对机械爪15的根部采用不完全齿轮啮合传动，通过固定板16和U型铝架配合17，大扭矩舵机19出轴通过小法兰盘和机械爪子15固定；U型铝架17通过大法兰盘18和Z向钢轴29固定。

当菠萝采收智能小车开始工作时，菠萝采收智能小车从一垄的一端出发，在菠萝植株中穿行，双目摄像头14动态捕捉视野范围内最近的菠萝的深度信息，当菠萝的Z向（前进方向）坐标在末端执行器8的Z向工作区间时，通过控制轮毂电机轮胎10，菠萝采收智能小车停止，此时，菠萝处于末端执行器8的工作范围内；接着，双目摄像头14静态定位菠萝XY坐标（上下左右的位置信息），通过控制X导轨步进电机6移动末端执行器8到达菠萝的正下方，通过控制Y导轨左侧步进电机5和Y导轨右侧步进电机7移动末端执行器8到达菠萝的位置；然后，通过控制大扭矩舵机19使机械爪子收合抓住菠萝，通过控制末端步进电机22使机械爪子15绕Z轴（前进方向）旋转，掰断菠萝，同时机械爪子绕着X轴旋转，翻转向后传送菠萝，配合XY线性导轨联动控制，将菠萝送到抽屉式存储框9边缘上分，菠萝在重力作用下沿着斜坡滑落到抽屉式存储框9内；完成一次采摘作业后，末端执行器8移动到左上方；以此方式循环采摘，直达抽屉式存储框9装满菠萝。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种菠萝采收智能小车，其特征在于，包括框架、X轴线性导轨、固定设置于所述框架的Y轴线性导轨、末端执行机构，所述X轴线性导轨滑动设置于所述Y轴线性导轨上，所述末端执行机构包括滑动设置于所述X轴线性导轨上的载物板、转动设置于所述载物板上的行星架、固定设置于所述载物板上的执行驱动机构，所述行星架上转动设置有Z向钢轴，所述Z向钢轴末端固定设置有夹取机构，所述执行驱动机构的输出钢轴与所述行星架联动，且所述Z向钢轴与所述输出钢轴之间通过圆锥齿轮传动，所述框架上方设置有视觉识别装置。

2.根据权利要求1所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述夹取机构包括支撑座、转动设置于所述支撑座上且根部具有相互啮合齿的一对机械爪，所述支撑座上设置有驱动所述一对机械爪的夹取驱动装置。

3.根据权利要求2所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述Y轴线性导轨为一对左右并列设置。

4.根据权利要求3所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述框架设置有行走机构。

5.根据权利要求4所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述行走机构包括轮毂电机轮胎。

6.根据权利要求1所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述框架于所述X轴线性导轨后方设置有存储框。

7.根据权利要求1所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述行星架通过立式轴承座安装于所述载物板上。

8.根据权利要求1～7任一项所述的菠萝采收智能小车，其特征在于，所述X轴线性导轨、Y轴线性导轨均包括驱动电机。