CN211137170U - 一种用于竞赛的授花粉机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，包括底盘及设置在所述底盘上的机械臂，所述机械臂的末端设置有OpenMv摄像头和模拟授粉棒，所述模拟授粉棒通过管状弹性夹被夹持安装在所述机械臂的末端；所述底盘上设置有四个麦克纳姆轮，且每个麦克纳姆轮均由各自的驱动电机驱动，所述麦克纳姆轮与所述底盘之间还设置有减震弹簧。本实用新型结构紧凑，机械臂重量轻，重心平稳，平衡性好。

Description

一种用于竞赛的授花粉机器人

技术领域

本实用新型属于农业机器人技术领域，具体涉及一种用于竞赛的授花粉机器人。

背景技术

机器人竞赛是近年来国内外迅速开展起来的高科技竞赛活动。开设授花粉机器人竞赛项目，旨在吸引广大学者、专家关注自动化授花粉技术，激发学生对授花粉机器人技术的研发热情，为授花粉机器人的发展添砖加瓦。然而，目前具有授花粉功能的机器人寥寥无几。故，为了给授花粉机器人的发展提供科研数据和经验，设计用于竞赛的授花粉机器人势在必行。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型设计了一种用于竞赛的授花粉机器人。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，包括底盘及设置在所述底盘上的机械臂，所述机械臂的末端设置有OpenMv摄像头和模拟授粉棒，所述模拟授粉棒通过管状弹性夹被夹持安装在所述机械臂的末端；所述底盘上设置有四个麦克纳姆轮，且每个麦克纳姆轮均由各自的驱动电机驱动，所述麦克纳姆轮与所述底盘之间还设置有减震弹簧。

进一步，所述机械臂包括转动云台、大臂和小臂，所述转动云台设置在所述底盘上且由云台舵机驱动，所述大臂通过大臂舵机与所述转动云台转动连接，所述小臂通过小臂舵机与所述大臂转动连接，所述小臂末端通过腕部舵机与安装架转动连接，所述OpenMv摄像头和模拟授粉棒设置在所述安装架上。

进一步，所述OpenMv摄像头位于所述模拟授粉棒上方。

进一步，所述大臂和小臂的主体部分均采用碳纤维板制成。

进一步，所述转动云台与所述底盘通过长螺栓及防松螺母连接。

进一步，所述底盘包括上板和下板，所述上、下板之间通过若干立柱连接；所述下板下方还设置有传感器安装板以安装识别路标的传感器。

进一步，所述传感器安装板通过若干铜柱与所述下板连接。

进一步，所述底盘的基本架构呈中心对称结构，所述机械臂设置在所述底盘的中央。

进一步，所述上板、下板、传感器安装板均采用亚克力板，所述立柱采用铝型材制成。

该用于竞赛的授花粉机器人具有以下有益效果：

（1）本实用新型使用识别路标的传感器、OpenMv摄像头和麦克纳姆轮，能准确的识别行驶路线和完成授粉动作，可以解决大多授粉机器人竞赛中车体偏移路线和授粉动作不准确的问题。

（2）本实用新型中，减震弹簧可通过调整弹簧弹力使得底盘不受机械臂等执行机构重心的影响，对于起伏不平的地面也有很强的适应性。

（3）本实用新型中，模拟授粉棒固定于管状弹性夹中空部位，可灵活调整模拟授粉棒的伸出长度适应不同的识别距离。

（4）本实用新型结构紧凑，机械臂重量轻，重心平稳，平衡性好。

附图说明

图1：本实用新型实施方式中用于竞赛的授花粉机器人的结构示意图；

图2：本实用新型实施方式中底盘的正视图；

图3：本实用新型实施方式中底盘的左视图；

图4：本实用新型实施方式中底盘的俯视图；

图5：本实用新型实施方式中机械臂的结构示意图。

附图标记说明：

1—底盘；11—麦克纳姆轮；12—驱动电机；13—减震弹簧；14—上板；15—下板；16—立柱；17—传感器安装板；2—机械臂；21—转动云台；22—云台舵机；23—大臂舵机；24—大臂；25—小臂舵机；26—小臂；27—腕部舵机；28—安装架；3—OpenMv摄像头；4—模拟授粉棒。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图5示出了本实用新型一种用于竞赛的授花粉机器人的具体实施方式。图1是本实施方式中用于竞赛的授花粉机器人的结构示意图；图2至图4是本实施方式中底盘的三视图；图5是本实施方式中机械臂的结构示意图。

如图1，本实施方式中的用于竞赛的授花粉机器人，包括底盘1及设置在底盘1上的机械臂2，机械臂2的末端设置有OpenMv摄像头3和模拟授粉棒4，模拟授粉棒4通过管状弹性夹被夹持安装在机械臂2的末端；底盘1上设置有四个麦克纳姆轮11，且每个麦克纳姆轮11均由各自的驱动电机12驱动，麦克纳姆轮11与底盘1之间还设置有减震弹簧13。

优选地，机械臂2包括转动云台21、大臂24和小臂26，转动云台21设置在底盘1上且由云台舵机22驱动，大臂24通过大臂舵机23与转动云台21转动连接，小臂26通过小臂舵机25与大臂24转动连接，小臂26末端通过腕部舵机27与安装架28转动连接， OpenMv摄像头3和模拟授粉棒4设置在安装架28上，如图5所示。

本实施例中，云台舵机22采用20KG270度舵机，大臂舵机23采用60KG270度舵机，小臂舵机25采用20KG270度舵机，腕部舵机27采用20KG180度舵机。

本实施例中，OpenMv摄像头3位于模拟授粉棒4上方，如图1和图5所示。OpenMv摄像头3识别雄雌花，模拟授粉棒4模拟授粉动作。

优选地，大臂24和小臂26的主体部分均采用碳纤维板制成，质量轻，减小了机械臂2执行动作时重心改变对小车总体位置的影响。

优选地，转动云台21与底盘1通过长螺栓及防松螺母连接。螺母拧紧以防松动造成位置误差。

优选地，底盘1包括上板14和下板15，上、下板14、15之间通过若干立柱16连接；下板15下方还设置有传感器安装板17以安装识别路标的传感器，如图2至图4所示。

本实施例中，传感器安装板17通过若干铜柱与下板15连接，如图2和图3所示。

本实施例中，底盘1的基本架构呈现中心对称结构，如图4所示。机械臂2设置在底盘1的中央，如图1所示。

本实施例中，上板14、下板15、传感器安装板17均采用亚克力板，立柱16采用铝型材制成。

工作时，在机器人启动前先调整减震弹簧13弹力适应不同的地面达到稳定底盘1的作用；然后，将机器人放置在起始区，并启动底盘1和机械臂2的控制系统，机器人行走并识别各个授粉点；机器人在授粉点停车后，通过控制各舵机工作，机械臂2开始动作，通过OpenMv摄像头3进行识别后执行授粉动作。当机器人行驶出一个区域时，由机器人底盘1底部传感器识别赛道十字标，麦克纳姆轮11驱动小车总体横移并前往下一区域。不同的区域小车有不同的停车点，相应地机械臂2执行相应的授粉动作。

本实用新型使用识别路标的传感器、OpenMv摄像头和麦克纳姆轮，能准确的识别行驶路线和完成授粉动作，可以解决大多授粉机器人竞赛中车体偏移路线和授粉动作不准确的问题。

本实用新型中，减震弹簧可通过调整弹簧弹力使得底盘不受机械臂等执行机构重心的影响，对于起伏不平的地面也有很强的适应性。

本实用新型中，模拟授粉棒固定于管状弹性夹中空部位，可灵活调整模拟授粉棒的伸出长度适应不同的识别距离。

本实用新型结构紧凑，机械臂重量轻，重心平稳，平衡性好。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，包括底盘及设置在所述底盘上的机械臂，所述机械臂的末端设置有OpenMv摄像头和模拟授粉棒，所述模拟授粉棒通过管状弹性夹被夹持安装在所述机械臂的末端；所述底盘上设置有四个麦克纳姆轮，且每个麦克纳姆轮均由各自的驱动电机驱动，所述麦克纳姆轮与所述底盘之间还设置有减震弹簧。

2.根据权利要求1所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述机械臂包括转动云台、大臂和小臂，所述转动云台设置在所述底盘上且由云台舵机驱动，所述大臂通过大臂舵机与所述转动云台转动连接，所述小臂通过小臂舵机与所述大臂转动连接，所述小臂末端通过腕部舵机与安装架转动连接，所述OpenMv摄像头和模拟授粉棒设置在所述安装架上。

3.根据权利要求1或2所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述OpenMv摄像头位于所述模拟授粉棒上方。

4.根据权利要求2所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述大臂和小臂的主体部分均采用碳纤维板制成。

5.根据权利要求2所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述转动云台与所述底盘通过长螺栓及防松螺母连接。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述底盘包括上板和下板，所述上、下板之间通过若干立柱连接；所述下板下方还设置有传感器安装板以安装识别路标的传感器。

7.根据权利要求6所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述传感器安装板通过若干铜柱与所述下板连接。

8.根据权利要求6所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述底盘的基本架构呈中心对称结构，所述机械臂设置在所述底盘的中央。

9.根据权利要求6所述的用于竞赛的授花粉机器人，其特征在于，所述上板、下板、传感器安装板均采用亚克力板，所述立柱采用铝型材制成。

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