CN208079842U - 一种果蔬采摘辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种果蔬采摘辅助机器人，它解决了现有技术中果蔬采摘人力消耗大、效率低的问题，具有减少采摘过程中的人工工作量，提高生产效率，为加快设施农业的发展发挥重要作用的有益效果，其方案如下：一种果蔬采摘辅助机器人，包括底盘；行驶机构，设于底盘的底部或两侧，能够在地面行驶；用于支撑采摘人员的升降台，设于底盘的上方；升降机构，包括与升降台固连的升降杆。

Description

一种果蔬采摘辅助机器人

技术领域

本实用新型涉及端拾器存放领域，特别是涉及一种果蔬采摘辅助机器人。

背景技术

农业是人类生存的根本，人类一直致力于不断提升农业的生产效率，改进农业的生产方式，提高农业的机械化和自动化生产。农业机器人的问世，有望改变传统的劳动方式，改善农民的生活劳动状态。在果蔬生产作业中，收获采摘是费力最大、耗时最多的一个环节。据统计，收获采摘作业量约占整个作业量的40％，而且为了保证产品的质量，必须做到适时采摘，是整个作业中最辛苦的工作，而现有技术中采摘主要依靠人力进行采摘，需要爬高的位置通过爬梯辅助完成，这样不仅无法保护采摘人员的安全，而且，随时随地需要移动梯子的位置，存在采摘效率较低的问题。

因此，如何对现有的采摘作业农机具的工作模式进行改进，使其能减少人工的工作量，提高采摘效率成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种果蔬采摘辅助机器人，可有效减少农业采摘过程中作业人员人工工作量，提高作业效率，满足多种作业要求。

一种果蔬采摘辅助机器人的具体方案如下：

一种果蔬采摘辅助机器人，包括：

底盘；

行驶机构，设于底盘的底部或两侧，能够在地面行驶；

用于支撑采摘人员的升降台，设于底盘的上方；

升降机构，包括与升降台固连的升降杆。

上述采摘辅助机器人，采摘人员无需借用爬梯来进行采摘，可借助机器人站立在升降台，通过升降台的升高达到指定的高度，方便快捷，而且站立在升降台上，可根据采摘的位置来移动行驶机构，无需重复多次爬上爬下，有效提高了工作效率。

进一步地，为了提高采摘人员的作业安全性，所述升降台的周侧设置围栏，围栏为框形，顶部中空以便于采摘人员的进入，围栏包括设于升降台四角的竖杆，相邻竖杆之间通过上下平行的横杆进行连接，在设置有围栏时，升降机构的升降杆与围栏固连。

进一步地，所述围栏侧部设置弧形片或圆环，底盘侧部还设置固定柱，固定柱底部与底盘固连，固定柱通过弧形片或圆环与围栏连接，这样底盘在行驶机构的带动下移动，通过固定柱带动围栏及升降台移动。

或者，为了保证升降台能够达到的高度，所述升降杆包括多节内套的空心伸缩杆，相邻的伸缩杆之间设置可旋转件，可旋转件为螺栓，螺栓通过外伸缩杆对内伸缩杆进行紧固，同时，便于调整伸缩杆的高度，升降台或者围栏与最内侧的伸缩杆固连。

进一步地，所述升降机构包括推杆电机，推杆电机与升降杆连接，推杆电机与底盘固定，推杆电机可设于底盘的两侧。

进一步地，所述升降机构包括两组，两组升降机构分别设于所述升降台的对角侧，固定柱有两组，两组固定柱设于升降台的另一对角侧。

进一步地，所述行驶机构为由电机驱动的履带行驶机构，履带行驶机构包括两组，两组分别设于底盘的两侧。

进一步地，果蔬采摘辅助机器人还包括控制器，控制器与行驶机构、升降机构分别单独连接，也就是与行驶机构的电机、升降机构的推杆电机分别单独连接，以控制底盘的移动和升降台高度的调整。

进一步地，所述围栏顶部设置顶部感应开关，顶部感应开关与控制器连接，顶部感应开关可检测到围栏顶部的障碍物，也就意味着机器人达到的高度已经可以满足需求，此时，顶部感应开关传送信号给控制器，控制器控制升降机构停止升高。

或者，在围栏侧部设置侧部感应开关，侧部感应开关与控制器连接，侧部感应开关形成障碍检测，当在围栏一侧设定范围内检测到障碍物时，侧部感应开关传送信号给控制器，控制器控制行驶机构停止运动。

一种果蔬采摘辅助机器人的使用方法，具体步骤如下：

1)采摘人员站立在升降台；

2)采摘人员根据采摘点的位置，通过控制器控制行驶机构到达指定位置；

3)采摘人员根据需要达到的采摘高度，通过控制器控制升降机构调整升降台的高度；

4)重复步骤2-步骤3)，采摘人员多次进行采摘；

5)采摘完成后，通过控制器控制升降机构降低升降台的高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过升降台来支撑采摘人员，可实现智能升高和位置的移动，有效减少农业采摘过程中作业人员人工工作量，避免采摘时爬高爬低和移动，节省体力，提高采摘效率。

(2)本实用新型通过感应开关的设置，可实现自动控制升降台的高度和移动位置，无需采摘人员分心控制。

(3)本实用新型通过围栏的设置，可保证作业人员的安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型结构立体图；

图2为本实用新型机器人控制框图；

图3为本实用新型机器人控制流程图；

其中，1.履带行驶机构，2.直流电机3.推杆电机，4.底盘，5.升降杆，6.升降台，7.固定柱，8.圆环。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种果蔬采摘辅助机器人。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，一种果蔬采摘辅助机器人，包括底盘4；行驶机构，设于底盘4的底部或两侧，能够在地面行驶；用于支撑采摘人员的升降台6，设于底盘4的上方；升降机构，包括与升降台6固连的升降杆5，升降杆5与底盘4垂直设置。

上述采摘辅助机器人，采摘人员无需借用爬梯来进行采摘，可借助机器人站立在升降台6，通过升降台6的升高达到指定的高度，方便快捷，而且站立在升降台6上，可根据采摘的位置来移动行驶机构，无需重复多次爬上爬下，有效提高了工作效率。

为了提高采摘人员的作业安全性，升降台6的周侧设置围栏，升降台为钢板，围栏为框形，顶部中空以便于采摘人员的进出，或者，围栏侧部设置可打开的围栏门以便于采摘人员的进出，围栏门与围栏之间设置自动控制锁，当人闭合围栏门后，实现自动落锁，围栏包括设于升降台四角的竖杆，相邻竖杆之间通过上下平行的横杆进行连接，在设置有围栏时，升降机构的升降杆5与围栏固连，而且围栏侧部可设置收货框以收集采摘的果实或其他，收货框的侧部设置多根L型挂杆，通过L型挂杆收货框可挂接于围栏，方便收货框的安装和拆除，此外，围栏竖杆底部通过紧固件如抱箍或者螺栓与升降台固连，在针对低矮作物时，可拆除围栏，方便采摘人员的进出。

围栏侧部设置弧形片或圆环，底盘侧部还设置固定柱7，固定柱7底部与底盘4固连，固定柱7通过弧形片或圆环8与围栏连接，这样底盘4在行驶机构的带动下移动，通过固定柱7带动围栏及升降台移动。

或者，为了保证升降台6能够达到的高度，升降杆5包括多节内套的空心伸缩杆，相邻的伸缩杆之间设置可旋转件，可旋转件为螺栓，螺栓通过外伸缩杆对内伸缩杆进行紧固，同时，便于调整伸缩杆的高度，升降台或者围栏与最内侧的伸缩杆固连。

升降机构包括推杆电机3，推杆电机由其电机驱动器进行驱动工作，推杆电机3与升降杆5连接，推杆电机3与底盘4固定，推杆电机3可设于底盘4的两侧。

升降机构包括两组，为了保证支撑稳定性，两组升降机构分别设于所述升降台6的对角侧，固定柱7有两组，两组固定柱设于升降台的另一对角侧。

行驶机构为由直流电机2(由电机驱动器控制)驱动的履带行驶机构1，履带行驶机构1包括两组，两组分别设于底盘4的两侧。

果蔬采摘辅助机器人还包括控制器，控制器与行驶机构、升降机构分别单独连接，也就是与行驶机构的电机、升降机构的推杆电机3分别单独连接，以控制底盘4的移动和升降台6高度的调整。

围栏顶部设置顶部感应开关(光电开关)，顶部感应开关与控制器连接，顶部感应开关可检测到围栏顶部的障碍物，也就意味着机器人达到的高度已经可以满足需求，此时，顶部感应开关传送信号给控制器，控制器控制升降机构停止升高。

在围栏侧部设置侧部感应开关，侧部感应开关与控制器连接，侧部感应开关形成障碍检测，当在围栏一侧设定范围内检测到障碍物时，侧部感应开关传送信号给控制器，控制器控制行驶机构停止运动。

其中，如图2所示，控制器为可编程PLC控制器，控制盒与控制器有线或无线连接，这样控制盒可为遥控器，遥控器与控制器通过红外控制，简单方便，控制器设于底盘，控制器包括主控模块、电源模块和电量监测模块，主控模块用于根据收到的指令信息控制行驶机构的行进状态和升降机构的升降状态；采摘辅助机器人上电以后进行初始化设置，初始化完成以后等待来自操作盒的指令信号，机器人收到有效控制指令后，由主控模块对指令进行解析，并将解析获得的控制指令发给电机驱动器，驱动相应电机完成采摘辅助机器人的相应的动作，实现对采摘辅助机器人的控制；电源模块用来将电池电压转换到合适的电压供主控模块和电机驱动器使用；电池用于向电机驱动器、控制器和自动控制锁进行供电，电池与电量监测模块连接，控制盒与电量监测模块连接的显示屏可显示电池的电量。

上述一种果蔬采摘辅助机器人的使用方法，如图3所示，具体步骤如下：

1)采摘人员站立在升降台；

2)采摘人员根据采摘点的位置，通过控制器、控制器控制行驶机构到达指定位置；

3)采摘人员根据需要达到的采摘高度，通过控制盒、控制器控制升降机构调整升降台的高度；

4)重复步骤2-步骤3)，采摘人员多次进行采摘；

5)采摘完成后，通过控制器控制升降机构降低升降台的高度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，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 (10)

1.一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，包括：

底盘；

行驶机构，设于底盘的底部或两侧，能够在地面行驶；

用于支撑采摘人员的升降台，设于底盘的上方；

升降机构，包括与升降台固连的升降杆。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述升降台的周侧设置围栏。

3.根据权利要求2所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述围栏侧部设置弧形片或圆环，底盘侧部还设置固定柱，固定柱通过弧形片或圆环与围栏连接。

4.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述升降杆包括多节空心伸缩杆，相邻的伸缩杆之间设置可旋转件。

5.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述升降机构包括推杆电机，推杆电机与升降杆连接，推杆电机与底盘固定。

6.根据权利要求3所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述升降机构包括两组，两组升降机构分别设于所述升降台的对角侧，固定柱有两组，两组固定柱设于升降台的另一对角侧。

7.根据权利要求1所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述行驶机构为由电机驱动的履带行驶机构。

8.根据权利要求2所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，还包括控制器，控制器与行驶机构、升降机构分别单独连接。

9.根据权利要求8所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述围栏顶部设置顶部感应开关，顶部感应开关与控制器连接。

10.根据权利要求9所述的一种果蔬采摘辅助机器人，其特征在于，所述在围栏侧部设置侧部感应开关，侧部感应开关与控制器连接。