CN210757362U - 一种果实收获机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种果实收获机器人，包括行走底盘、安装在行走底盘上的机架和对称安装在机架上的采摘机构，所述机架包括顶板和对称安装在顶板底面两侧的支撑框，支撑框上安装有升降装置，所述储料框上方的机架上悬挂安装有两组与行进车相配合采摘机构。本实用新型通过在两个行进车构成的行走底盘上安装机架，并在机架底面两侧设置对称的采摘机构，使行走底盘带动机架移动时可将果树包裹起来，以便于采摘机构对果树两侧的果树进行收取，提高了果实采摘的效率，同时在行进车上安装用于装果实的储料框，可避免果实掉落在地上，造成果实损坏。

Description

一种果实收获机器人

技术领域

本实用新型涉及农业机器人竞赛技术领域，特别是涉及一种果实收获机器人。

背景技术

随着科技的发展，农业机械智能化程度不断提高，水果采摘过程中，使用机器人代替人工已经成为现代农业发展的趋势。果园生产季节性强，人工抓取采收果实的传统收获方式劳动强度大、生产效率低、劳动力密集，是制约果品市场竞争力提高的瓶颈因素。当前，果实收获自动化、机械化仍是果园生产机械化的薄弱环节，广大果农迫切需求先进的果实采摘机械。而“中国农业机器人大赛”的目的是鼓励在果实收获机器人方面的创新，以实现高效、智能、自主收获为目标，关键点在于果实识别以及机构设计等。“中国农业机器人大赛”所用的仿真果实是通过安装有磁铁的图钉与仿真果实磁吸，以模仿果实掉落。

现有的果实收获机器人大多通过单臂带动收割刀对果实进行收取，收取时的效率低，尤其是较矮的果树，另外较矮的果树收割后果实经常掉落在地上，当机器人移动时容易造成果实压坏。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种收取效率高且可保证果实完整的果实收获机器人。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种果实收获机器人，包括行走底盘、安装在行走底盘上的机架和对称安装在机架上的采摘机构，所述机架包括顶板和对称安装在顶板底面两侧的支撑框，支撑框上安装有升降装置，所述升降装置包括丝杆、与丝杆螺纹配合的螺母座和带动丝杆转动的丝杠电机，所述螺母座固定在支撑框上，螺母座上设有竖直且可转动的丝杆，丝杆底端连接有丝杠电机，且丝杠电机安装在行走底盘上，所述行走底盘包括两个对称设置的行进车，且两个行进车之间留有间隙，所述丝杠电机固定在对应的行进车顶部，行进车上还设有与支撑框滑动连接的支撑架和储料框，所述储料框上方的机架上悬挂安装有两组与行进车相配合采摘机构，所述采摘机构包括舵机A、支撑臂、舵机B和收割刀，所述舵机A悬挂安装在顶部的底面上，舵机A的输出轴与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端连接有舵机B，所述舵机B的输出轴上连接有收割刀。

所述行进车包括支撑板、行进轮、驱动电机和万向轮，所述支撑板底面上沿前进方向依次安装有行进轮和万向轮，所述行进轮一侧的支撑板底面设有驱动行进轮转动的驱动电机。

所述支撑架包括两个竖直设置的限位柱和连接两根限位柱的侧板，所述限位柱上加工有与支撑框配合的滑槽。

所述收割刀呈板状，且收割刀靠近果实的端面上加工有刷毛。

所述收割刀呈勾型，勾型的收割刀内环面加工有用于割断茎干的刃口。

本实用新型具有如下效果：

(1)通过在两个行进车构成的行走底盘上安装机架，并在机架底面两侧设置对称的采摘机构，使行走底盘带动机架移动时可将果树包裹起来，以便于采摘机构对果树两侧的果树进行收取，提高了果实采摘的效率，同时在行进车上安装用于装果实的储料框，可避免果实掉落在地上，造成果实损坏；

(2)通过设置升降装置带动机架上下移动，同时设置舵机A和舵机B带动收割刀进行角度调整，增加了收割刀的移动角度，从而增加了机器人适用范围，提高了果实收割的效率；

(3)通过设置两个行进车，并设置两个驱动电机分别带动行进车移动，使行走底盘可方便地进行直行和转向操作，从而使机器人更加灵活；

(4)通过设置勾型的收割刀，使采摘装置可方便的从果树上收取果实；

(5)通过设置板状的收割刀，并在收割刀上加工刷毛，使采摘装置可轻松地将仿真树枝上的仿真果实拆下，以提高仿真果实收获的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的另一结构示意图。

图3为本实用新型行走底盘的结构示意图。

图4为本实用新型采摘机构和升降机构的结构示意图。

附图标记：1、行走底盘；11、行进车；12、支撑板；13、行进轮；14、驱动电机；15、万向轮；16、限位柱；17、侧板；18、滑槽；2、机架；21、顶板；22、支撑框；3、升降装置；31、丝杆；32、螺母座；33、丝杠电机；4、采摘机构；41、舵机A；42、支撑臂；43、舵机B；44、收割刀；5、储料框。

具体实施方式

实施例1

如图1～图4所示，本实施例提供的果实收获机器人包括行走底盘1、安装在行走底盘1上的机架2和对称安装在机架2上的采摘机构4，所述机架2包括顶板21和对称安装在顶板21底面两侧的支撑框22，所述支撑框22上安装有升降装置3，所述升降装置3包括丝杆31、与丝杆31螺纹配合的螺母座32和带动丝杆31转动的丝杠电机33，所述螺母座32固定在支撑框22上，螺母座32上设有竖直且可转动的丝杆31，丝杆31底端连接有丝杠电机33，且丝杠电机33安装在行走底盘1上，所述行走底盘1包括两个对称设置的行进车11，且两个行进车11之间留有间隙，所述行进车11包括支撑板12、行进轮13、驱动电机14和万向轮15，所述支撑板12底面上沿前进方向依次安装有行进轮13和万向轮15，所述行进轮13一侧的支撑板12底面设有驱动行进轮13转动的驱动电机14，所述丝杠电机33固定在对应的行进车11顶部，行进车11上还设有与支撑框22滑动连接的支撑架和储料框5，所述支撑架包括两个竖直设置的限位柱16和连接两根限位柱16的侧板17，所述限位柱16上加工有与支撑框22相配合的滑槽18。所述储料框5上方的机架2上悬挂安装有两组与行进车11相配合采摘机构4，所述采摘机构4包括舵机A41、支撑臂42、舵机B43和收割刀44，所述舵机A41悬挂安装在顶部的底面上，舵机A41的输出轴与支撑臂42的一端连接，支撑臂42的另一端连接有舵机B43，所述舵机B43的输出轴上连接有收割刀44，所述收割刀44呈板状，且收割刀44靠近果实的端面上加工有刷毛。

为了便于果实收获机器人控制，选用的丝杠电机33、驱动电机14、舵机A41和舵机B43均为带有控制器，顶板21的底面上安装有电源和控制器，丝杠电机33、驱动电机14、舵机A41和舵机B43均与控制器和电源连接，以便于控制机器人驱动。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，仅将收割刀44的形状修改成勾型，勾型的收割刀44内环面加工有用于割断茎干的刃口，使果实收获机器人适合实际收割。

本实用新型的使用方法是：

通过控制器启动行走底盘1上的两个驱动电机14，使驱动电机14驱动行进轮13行进沿竞赛场地内标记的线路行进到仿真果树一侧时，控制器控制驱动电机14暂停工作，同时控制丝杠电机33带动丝杆31转动，用于调节螺母座32在丝杆31上的高度，达到控制顶板21的高度的目的，使顶板21的底面高于仿真果树，然后控制器根据仿真果树上仿真果实的高度调整舵机A41和舵机B43的角度，使安装的两个采摘装置上的收割刀44与对应的仿真果树对齐，接着控制器控制两个驱动电机14同速转动，机器人穿过仿真果树时，仿真果树置于两个行进车11之间，此时收割刀44将仿真果实从仿真果树采下，采摘后的仿真果树落入储料框5内，随后控制器通过驱动电机14控制行进轮13反向转动，以实现机器人的转弯，接着重复上述步骤机械采摘仿真果实，当仿真果实装满后储料框5后，控制器通过驱动电机14控制行走底盘1移动至卸料区域，由工作人员卸下储料框5内的仿真果实。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种果实收获机器人，其特征在于：包括行走底盘、安装在行走底盘上的机架和对称安装在机架上的采摘机构，所述机架包括顶板和对称安装在顶板底面两侧的支撑框，支撑框上安装有升降装置，所述升降装置包括丝杆、与丝杆螺纹配合的螺母座和带动丝杆转动的丝杠电机，所述螺母座固定在支撑框上，螺母座上设有竖直且可转动的丝杆，丝杆底端连接有丝杠电机，且丝杠电机安装在行走底盘上，所述行走底盘包括两个对称设置的行进车，且两个行进车之间留有间隙，所述丝杠电机固定在对应的行进车顶部，行进车上还设有与支撑框滑动连接的支撑架和储料框，所述储料框上方的机架上悬挂安装有两组与行进车相配合采摘机构，所述采摘机构包括舵机A、支撑臂、舵机B和收割刀，所述舵机A悬挂安装在顶部的底面上，舵机A的输出轴与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端连接有舵机B，所述舵机B的输出轴上连接有收割刀。

2.根据权利要求1所述的果实收获机器人，其特征在于：所述行进车包括支撑板、行进轮、驱动电机和万向轮，所述支撑板底面上沿前进方向依次安装有行进轮和万向轮，所述行进轮一侧的支撑板底面设有驱动行进轮转动的驱动电机。

3.根据权利要求1所述的果实收获机器人，其特征在于：所述支撑架包括两个竖直设置的限位柱和连接两根限位柱的侧板，所述限位柱上加工有与支撑框配合的滑槽。

4.根据权利要求1所述的果实收获机器人，其特征在于：所述收割刀呈板状，且收割刀靠近果实的端面上加工有刷毛。

5.根据权利要求1所述的果实收获机器人，其特征在于：所述收割刀呈勾型，勾型的收割刀内环面加工有用于割断茎干的刃口。

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