CN209572477U - 一种油茶果采摘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种油茶果采摘装置,包括工作平台、移动装置、双目视觉装置、控制装置、采摘执行机构和机械臂,移动装置设置在工作平台的底部,机械臂的末端设置在工作平台上表面,采摘执行机构设置在机械臂的前端,双目视觉装置设置在工作平台的上表面,控制装置设置在工作平台的中空腔体结构内,双目视觉装置与控制装置电连接,控制装置分别与采摘执行机构和移动装置电连接。本装置能够通过移动装置行走,通过双目视觉装置和控制装置得到采摘指令,并通过采摘指令控制采摘执行机构和机械臂对油茶果实采摘,实现自动采集油茶果实,无需人工采摘,提高油茶果采摘效率。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及自动采摘技术领域,具体涉及一种油茶果采摘装置。
背景技术
茶油具有很高的保健和营养价值,国家为保障粮油安全,大力重视和扶持油茶产业发展,目前油茶果采摘主要依靠人工采摘,劳动量大而效率极低。油茶果采摘已成为油茶产业发展最薄弱的一环,逐渐成为阻碍油茶产业快速发展的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种油茶果采摘装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种油茶果采摘装置,包括工作平台、移动装置、用于采集油茶果图像得到采摘信息的双目视觉装置、用于根据所述采摘信息生成采摘指令的控制装置、用于根据所述采摘指令执行转动动作的采摘执行机构和用于根据所述采摘指令执行油茶果采摘动作的机械臂,
所述工作平台为中空腔体结构,所述移动装置设置在所述工作平台的底部,所述机械臂的末端设置在所述工作平台上表面,所述采摘执行机构设置在所述机械臂的前端,所述双目视觉装置设置在所述工作平台的上表面,所述控制装置设置在所述工作平台的中空腔体结构内,所述双目视觉装置与所述控制装置电连接,所述控制装置分别与所述采摘执行机构和所述移动装置电连接。
本实用新型的有益效果是:能够通过移动装置行走,通过双目视觉装置和控制装置得到采摘指令,并通过采摘指令控制采摘执行机构和机械臂对油茶果实采摘,实现自动采集油茶果实,无需人工采摘,提高油茶果采摘效率。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述双目视觉装置包括用于采集油茶果图像的摄像机和用于根据所述油茶果图像得到采摘信息的视觉图像处理器,所述摄像机设有两个,两个所述摄像机设置在所述工作平台的上表面且分别位于所述机械臂的两侧,所述视觉图像处理器设置在所述工作平台的上表面,两个所述摄像机分别与所述视觉图像处理器电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过双目视觉装置的摄像机得到油茶果图像,并通过视觉图像处理器得到采摘信息,便于控制装置根据采摘信息得到采摘指令,实现自动采集油茶果。
进一步,所述机械臂包括基座、第一臂、第二臂、第三臂、第四臂、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和用于控制各关节向不同方向弯曲的机械臂驱动器;所述基座设置在所述工作平台上表面的中心处,且所述基座与所述工作平台固定连接,所述机械臂驱动器固定连接在所述基座上,所述机械臂驱动器的输入端与所述控制装置电连接,所述机械臂驱动器的输出端分别与所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节电连接;
所述第一臂的末端通过所述第一关节与所述机械臂驱动器转动连接,所述第一臂的前端通过所述第二关节与所述第二臂的末端转动连接,所述第二臂的前端通过所述第三关节与所述第三臂的末端转动连接,所述第三臂的前端通过所述第四关节与所述第四臂的末端转动连接,所述第四臂的前端与所述采摘执行机构连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过机械臂驱动器接收控制装置的采摘指令,根据采摘指令来控制机械臂转动,从而进行油茶果实采摘。
进一步,所述采摘执行机构包括采摘执行结构驱动器和末端执行器,所述采摘执行结构驱动器固定在所述第四臂的末端处,所述采摘执行结构驱动器的输入端与所述控制装置电连接并接收所述控制装置发送的采摘指令,所述末端执行器与所述采摘执行结构驱动器的输出端连接,所述采摘执行结构驱动器根据所述采摘指令驱动所述末端执行器执行油茶果采摘动作。
采用上述进一步方案的有益效果是:采摘执行结构驱动器接收控制装置的采摘指令,根据采摘指令来控制末端执行器进行采摘动作。
进一步,所述末端执行器包括多个手爪,所述多个手爪的末端共点汇聚并连接于所述采摘执行结构驱动器的输出端。
采用上述进一步方案的有益效果是:多个手爪能够较稳的抓取油茶果。
进一步,所述油茶果采摘装置还包括用于收纳采摘的油茶果的收集装置,所述收集装置设置在所述工作平台的上表面且靠近所述机械臂处。
进一步,所述收集装置为设有开口的盒体结构,所述盒体结构开口向上的设置在所述工作平台的上表面。
采用上述进一步方案的有益效果是:便于将采摘到的油茶果收纳在收集装置中。
进一步,所述移动装置包括车轮和伺服电机;所述工作平台为长方体型的中空腔体结构,所述车轮和所述伺服电机均设有四个,四个所述车轮与四个所述伺服电机的输出端一一对应并连接,四个所述车轮和四个所述伺服电机分别设置在所述工作平台底部的四角处,四个所述伺服电机分别与所述控制装置电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:伺服电机接收控制装置的行走指令从而驱动车轮行走,实现行走式采摘。
进一步,所述移动装置还包括环状的履带,所述履带设有两条,两条所述履带分别包裹在同侧的两个车轮外侧,所述车轮带动所述履带转动。
采用上述进一步方案的有益效果是:便于工作平台更稳定的行走。
进一步,所述移动装置还包括电源装置,所述电源装置设置在所述工作平台的底部,所述电源装置通过电源线分别与四个所述伺服电机连接为其供电。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的油茶果采摘装置的结构示意图;
图2为本实用新型一实施例提供的机械臂的结构示意图;
图3为本实用新型一实施例提供的采摘执行机构的结构示意图;
图4为本实用新型一实施例提供的移动装置的结构示意图。
附图中,各标记所代表的部件名称如下:
1、采摘执行机构,2、机械臂,3、双目视觉装置,4、控制装置,5、工作平台,6、移动装置,101、采摘执行结构驱动器,102、末端执行器,201、基座,202、机械臂驱动器,203、第一臂,204、第二臂,205、第三臂,206、第四臂,207、第一关节,208、第二关节,209、第三关节,210、第四关节。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示,一种油茶果采摘装置,包括工作平台5、移动装置6、用于采集油茶果图像得到采摘信息的双目视觉装置3、用于根据所述采摘信息生成采摘指令的控制装置4、用于根据所述采摘指令执行转动动作的采摘执行机构1和用于根据所述采摘指令执行油茶果采摘动作的机械臂2,
所述工作平台5为中空腔体结构,所述移动装置6设置在所述工作平台5的底部,所述机械臂2的末端设置在所述工作平台5上表面,所述采摘执行机构1设置在所述机械臂2的前端,所述双目视觉装置3设置在所述工作平台5的上表面,所述控制装置4设置在所述工作平台5的中空腔体结构内,所述双目视觉装置3与所述控制装置4电连接,所述控制装置4分别与所述采摘执行机构1和所述移动装置6电连接。
具体地,上述实施例中,所述电连接为通过数据线的方式连接,即所述控制装置4通过数据线的方式与所述采摘执行机构1和所述移动装置6电连接。
上述实施例中,能够通过移动装置行走,通过双目视觉装置和控制装置得到采摘指令,并通过采摘指令控制采摘执行机构和机械臂对油茶果实采摘,实现自动采集油茶果实,无需人工采摘,提高油茶果采摘效率。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述双目视觉装置3包括用于采集油茶果图像的摄像机和用于根据所述油茶果图像得到采摘信息的视觉图像处理器,所述摄像机设有两个,两个所述摄像机设置在所述工作平台5的上表面且分别位于所述机械臂2的两侧,所述视觉图像处理器设置在所述工作平台5的上表面,两个所述摄像机分别与所述视觉图像处理器电连接,所述视觉图像处理器与所述控制装置4电连接。
具体地,其中一种方式为:所述视觉图像处理器对所述油茶果图像进行预处理,得到预处理油茶果图像,并从所述预处理油茶果图像中识别出多个油茶果轮廓,对所述多个油茶果轮廓分别进行三维定位处理,得到多个油茶果轮廓对应的三维定位信息,并对得到的多个三维定位信息进行计算,得到采摘信息,将所述采摘信息发送至所述控制装置中。
具体地,其中一种方式为:所述控制装置当接收到所述双目视觉装置发送的所述采摘信息时,其中所述采摘信息包括多组果实采摘位置信息及姿态角信息和所述采摘果实数目,根据所述采摘果实数目对所述多组果实采摘位置信息及姿态角信息进行顺序标号处理,并根据经标号的各组果实采摘位置信息及姿态角信息得到机械臂采摘指令和采摘执行机构采摘指令,并根据标号顺序向所述机械臂发送所述机械臂采摘指令以及向所述采摘执行机构发送所述采摘执行机构采摘指令,所述机械臂采摘指令用于驱动所述机械臂运动,所述采摘执行机构采摘指令用于驱动所述采摘执行机构执行采摘动作。
具体地,上述实施例中,所述电连接为通过数据线的方式连接。
上述实施例中,通过双目视觉装置的摄像机得到油茶果图像,并通过视觉图像处理器得到采摘信息,便于控制装置根据采摘信息得到采摘指令,实现自动采集油茶果。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,如图2所示,所述机械臂2包括基座201、第一臂203、第二臂204、第三臂205、第四臂206、第一关节207、第二关节208、第三关节209、第四关节210和用于控制各关节向不同方向弯曲的机械臂驱动器202;所述基座201设置在所述工作平台5上表面的中心处,且所述基座201与所述工作平台5固定连接,所述机械臂驱动器202固定连接在所述基座201上,所述机械臂驱动器202的输入端与所述控制装置4电连接,所述机械臂驱动器202的输出端分别与所述第一关节207、所述第二关节208、所述第三关节209和所述第四关节210电连接;
所述第一臂203的末端通过所述第一关节207与所述机械臂驱动器202转动连接,所述第一臂203的前端通过所述第二关节208与所述第二臂204的末端转动连接,所述第二臂204的前端通过所述第三关节209与所述第三臂205的末端转动连接,所述第三臂205的前端通过所述第四关节210与所述第四臂206的末端转动连接,所述第四臂206的前端与所述采摘执行机构1连接。
具体地,所述转动连接可为万向节连接方式,即第一关节207、第二关节208、第三关节209和第四关节210为万向节结构,分别与第一臂203、第二臂204、第三臂205和第四臂206进行转动连接。此转动连接方式为现有技术不再赘述。
上述实施例中,通过机械臂驱动器接收控制装置的采摘指令,根据采摘指令来控制机械臂转动,从而进行油茶果实采摘。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,如图3所示,所述采摘执行机构1包括采摘执行结构驱动器101和末端执行器102,所述采摘执行结构驱动器101固定在所述第四臂206的末端处,所述采摘执行结构驱动器101的输入端与所述控制装置4电连接并接收所述控制装置4发送的采摘指令,所述末端执行器102与所述采摘执行结构驱动器101的输出端连接,所述采摘执行结构驱动器101根据所述采摘指令驱动所述末端执行器102执行油茶果采摘动作。
上述实施例中,采摘执行结构驱动器接收控制装置的采摘指令,根据采摘指令来控制末端执行器进行采摘动作。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述末端执行器102包括多个手爪,所述多个手爪的末端共点汇聚并连接于所述采摘执行结构驱动器101的输出端。
上述实施例中,多个手爪能够较稳的抓取油茶果。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述油茶果采摘装置还包括用于收纳采摘的油茶果的收集装置,所述收集装置设置在所述工作平台5的上表面且靠近所述机械臂2处。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述收集装置为设有开口的盒体结构,所述盒体结构开口向上的设置在所述工作平台5的上表面。
上述实施例中,便于将采摘到的油茶果收纳在收集装置中。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,如图4所示,所述移动装置6包括车轮601和伺服电机602;所述工作平台5为长方体型的中空腔体结构,所述车轮601和所述伺服电机602均设有四个,四个所述车轮601与四个所述伺服电机602的输出端一一对应并连接,四个所述车轮601和四个所述伺服电机602分别设置在所述工作平台5底部的四角处,四个所述伺服电机602分别与所述控制装置4电连接。
上述实施例中,伺服电机接收控制装置的行走指令从而驱动车轮行走,实现行走式采摘。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述移动装置6还包括环状的履带603,所述履带603设有两条,两条所述履带603分别包裹在同侧的两个车轮601外侧,所述车轮601带动所述履带603转动。
上述实施例中,便于工作平台更稳定的行走。
可选地,作为本实用新型的一个实施例,所述移动装置6还包括电源装置604,所述电源装置604设置在所述工作平台5的底部,所述电源装置604通过电源线分别与四个所述伺服电机602连接为其供电。
需要说明的是,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。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油茶果采摘装置,其特征在于,包括工作平台(5)、移动装置(6)、用于采集油茶果图像得到采摘信息的双目视觉装置(3)、用于根据所述采摘信息生成采摘指令的控制装置(4)、用于根据所述采摘指令执行转动动作的采摘执行机构(1)和用于根据所述采摘指令执行油茶果采摘动作的机械臂(2),
所述工作平台(5)为中空腔体结构,所述移动装置(6)设置在所述工作平台(5)的底部,所述机械臂(2)的末端设置在所述工作平台(5)上表面,所述采摘执行机构(1)设置在所述机械臂(2)的前端,所述双目视觉装置(3)设置在所述工作平台(5)的上表面,所述控制装置(4)设置在所述工作平台(5)的中空腔体结构内,所述双目视觉装置(3)与所述控制装置(4)电连接,所述控制装置(4)分别与所述采摘执行机构(1)和所述移动装置(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述双目视觉装置(3)包括用于采集油茶果图像的摄像机和用于根据所述油茶果图像得到采摘信息的视觉图像处理器,所述摄像机设有两个,两个所述摄像机设置在所述工作平台(5)的上表面且分别位于所述机械臂(2)的两侧,所述视觉图像处理器设置在所述工作平台(5)的上表面,两个所述摄像机分别与所述视觉图像处理器电连接,所述视觉图像处理器与所述控制装置(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述机械臂(2)包括基座(201)、第一臂(203)、第二臂(204)、第三臂(205)、第四臂(206)、第一关节(207)、第二关节(208)、第三关节(209)、第四关节(210)和用于控制各关节向不同方向弯曲的机械臂驱动器(202);所述基座(201)设置在所述工作平台(5)上表面的中心处,且所述基座(201)与所述工作平台(5)固定连接,所述机械臂驱动器(202)固定连接在所述基座(201)上,所述机械臂驱动器(202)的输入端与所述控制装置(4)电连接,所述机械臂驱动器(202)的输出端分别与所述第一关节(207)、所述第二关节(208)、所述第三关节(209)和所述第四关节(210)电连接;
所述第一臂(203)的末端通过所述第一关节(207)与所述机械臂驱动器(202)转动连接,所述第一臂(203)的前端通过所述第二关节(208)与所述第二臂(204)的末端转动连接,所述第二臂(204)的前端通过所述第三关节(209)与所述第三臂(205)的末端转动连接,所述第三臂(205)的前端通过所述第四关节(210)与所述第四臂(206)的末端转动连接,所述第四臂(206)的前端与所述采摘执行机构(1)连接。
4.根据权利要求3所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述采摘执行机构(1)包括采摘执行结构驱动器(101)和末端执行器(102),所述采摘执行结构驱动器(101)固定在所述第四臂(206)的末端处,所述采摘执行结构驱动器(101)的输入端与所述控制装置(4)电连接并接收所述控制装置(4)发送的采摘指令,所述末端执行器(102)与所述采摘执行结构驱动器(101)的输出端连接,所述采摘执行结构驱动器(101)根据所述采摘指令驱动所述末端执行器(102)执行油茶果采摘动作。
5.根据权利要求4所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述末端执行器(102)包括多个手爪,所述多个手爪的末端共点汇聚并连接于所述采摘执行结构驱动器(101)的输出端。
6.根据权利要求1所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述油茶果采摘装置还包括用于收纳采摘的油茶果的收集装置,所述收集装置设置在所述工作平台(5)的上表面且靠近所述机械臂(2)处。
7.根据权利要求6所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述收集装置为设有开口的盒体结构,所述盒体结构开口向上的设置在所述工作平台(5)的上表面。
8.根据权利要求1至7任一项所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述移动装置(6)包括车轮(601)和伺服电机(602);所述工作平台(5)为长方体型的中空腔体结构,所述车轮(601)和所述伺服电机(602)均设有四个,四个所述车轮(601)与四个所述伺服电机(602)的输出端一一对应并连接,四个所述车轮(601)和四个所述伺服电机(602)分别设置在所述工作平台(5)底部的四角处,四个所述伺服电机(602)分别与所述控制装置(4)电连接。
9.根据权利要求8所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述移动装置(6)还包括环状的履带(603),所述履带(603)设有两条,两条所述履带(603)分别包裹在同侧的两个车轮(601)外侧,所述车轮(601)带动所述履带(603)转动。
10.根据权利要求9所述的油茶果采摘装置,其特征在于,所述移动装置(6)还包括电源装置(604),所述电源装置(604)设置在所述工作平台(5)的底部,所述电源装置(604)通过电源线分别与四个所述伺服电机(602)连接为其供电。
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20191105 |