CN215872722U - 智能化番茄采摘机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智慧农业采摘设备技术领域，具体为智能化番茄采摘机器人，包括底板，所述底板的底端固定连接有移动底座，所述移动底座的顶端开设有滑槽，所述滑槽的底端开设有长槽，所述移动件的一端皆固定连接有齿板，所述伸缩杆的一端设置有夹持剪切机构。本装置体型较小，进而主要使用场所为中小型大棚，大型大棚也可以采用，解决了以往大型采摘机器人占地大，工作不方便带来的问题，本装置采用剪切式采摘，完整地保留了果把，延长番茄运输过程中的保存时间和储存时间，更好地适应市场需要，为用户带来更多的经济效益，本装置极大程度解放了劳动力、提高了劳动生产效率、降低了生产成本、保证了新鲜番茄采摘品质。

Description

智能化番茄采摘机器人

技术领域

本实用新型涉及智慧农业采摘设备技术领域，具体为智能化番茄采摘机器人。

背景技术

随着电子计算机和自动控制技术的迅速发展，农业高新科技的应用和推广，农业机器人已逐步进入到农业生产领域中，并将促进现代农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展，番茄采摘是番茄生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节，因其质软，采摘过程要避免划伤果实表面，更给采摘带来了困难，研究番茄采摘的智能机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率有着重要的意义；

现有机器人较少，且采用的收获方式主要是旋转采摘式和拉扯采摘式，拉扯采摘式机器人极易将番茄果皮扯裂，导致番茄保存时间大大缩短，减少了其经济价值，旋转采摘式机器人不能很好的保留果把，而果把是延长番茄储存的最主要因素，且有些菜农只收购带果把的果实，故旋转采摘式不能得到广泛应用，有些机器人需要导轨才可以采摘，这种机器人需要较大的空间铺设轨道，不适用于中小型大棚。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供智能化番茄采摘机器人，以解决上述背景技术中提出的现有机器人较少，且采用的收获方式主要是旋转采摘式和拉扯采摘式，拉扯采摘式机器人极易将番茄果皮扯裂，导致番茄保存时间大大缩短，减少了其经济价值，旋转采摘式机器人不能很好的保留果把，而果把是延长番茄储存的最主要因素，且有些菜农只收购带果把的果实，故旋转采摘式不能得到广泛应用，有些机器人需要导轨才可以采摘，这种机器人需要较大的空间铺设轨道，不适用于中小型大棚的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：智能化番茄采摘机器人，包括底板，所述底板的底端固定连接有移动底座，所述移动底座的顶端开设有滑槽，所述滑槽的一端开设有第一凹槽，所述滑槽的底端开设有长槽，所述底板的一端开设有控制仓，所述控制仓的内部设置有电源，所述电源的一端设置有中央处理器，所述第一凹槽底端的内壁安装有第一电机，所述长槽的一端通过轴承连接有螺纹杆，且螺纹杆的一端与第一电机的输出端固定连接，所述螺纹杆的一端通过螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的顶端固定连接有连接板，所述连接板的顶端固定连接有滑动挡板，所述底板的顶端安装有压力传感器，所述压力传感器的顶端放置有菜筐，所述底板的一端固定连接有支撑柱，所述支撑柱的顶端固定连接有楔形箱，所述楔形箱顶端的一侧开设有入口，所述楔形箱一端的内壁固定连接有海绵块，所述楔形箱顶端的内壁固定连接有两组纤维帘布，所述楔形箱底端的一侧开设有出口，所述楔形箱的底端固定连接有两组固定板，两组所述固定板之间设置有固定杆，且固定杆的一端与固定板的一端固定连接，两组固定板之间通过固定杆转动连接有转动斜梯，且转动斜梯的底端延伸至菜筐的内部，所述固定杆的一端设置有调节机构，所述楔形箱的一端固定连接有网兜，且网兜的底端与入口相连通，所述楔形箱的一端安装有万向柱，所述万向柱的中部固定连接有传动块，所述万向柱的顶端固定连接有图像感应器，所述传动块的一端开设有移动槽，所述移动槽上下两端的内壁皆开设有固定槽，所述移动槽的内部滑动连接有两组移动件，所述移动件的中部皆固定连接有伸缩杆，所述传动块的内部安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有齿轮，所述移动件的一端皆固定连接有齿板，所述伸缩杆的一端设置有夹持剪切机构，本装置方便用户对番茄进行采摘，极大程度解放了劳动力、提高了劳动生产效率。

优选的，所述调节机构包括第二凹槽、调节环、调节槽、调节块、调节凸块和滑杆，所述固定杆的一端固定连接有第二凹槽，且第二凹槽的一端与固定板固定连接，所述固定杆的一端固定连接有调节环，所述调节环的一端均匀开设有调节槽，所述第二凹槽的一端滑动连接有调节块，所述调节块的内部固定连接有滑杆，且滑杆位于第二凹槽的内部，所述调节块的一端均匀固定连接有调节凸块，且调节凸块的一端延伸至调节槽的内部，用户平时可将转动斜梯折在楔形箱的底端，用时可根据所需调节角度伸到菜筐内，方便用户的使用。

优选的，所述调节凸块的尺寸皆与调节槽的尺寸相适配，所述滑杆的尺寸与第二凹槽的尺寸相适配，相适配的尺寸可以更好使得调节凸块和滑杆的移动。

优选的，所述夹持剪切机构包括环形套圈、连接块和采摘剪，所述伸缩杆的一端皆固定连接有环形套圈，所述环形套圈的顶端皆固定连接有连接块，所述连接块的一端皆固定连接有采摘剪，两组所述采摘剪的中部皆通过转轴转动连接，用户通过夹持剪切机构可将番茄夹住和剪切，方便采摘。

优选的，所述滑动挡板的一侧安装有感应器，所述感应器的一端与菜筐的一端相贴合，所述菜筐的两端分别与滑动挡板和固定挡板的一端相贴合，通过感应器可将菜筐进行夹紧固定。

优选的，所述中央处理器的控制端通过外接开关与电源的输出端电性连接，所述移动底座、第一电机、压力传感器和感应器的控制端皆与中央处理器的输出端电性连接，所述万向柱、图像感应器和第二电机的控制端皆与中央处理器的输出端电性连接，方便用户控制本装置进行工作。

优选的，所述连接板的尺寸与滑槽的尺寸相适配，所述连接板与滑槽滑动连接，相适配的尺寸方便连接板的移动，同时提高了连接板移动的稳定性。

优选的，所述出口一侧的一组纤维帘布比另一组纤维帘布更为密集，所述网兜的内径与入口的内径相适配，两组出口是保证番茄减速以保护果皮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本装置体型较小，进而主要使用场所为中小型大棚，大型大棚也可以采用，解决了以往大型采摘机器人占地大，工作不方便带来的问题，本装置采用剪切式采摘，完整地保留了果把，延长番茄运输过程中的保存时间和储存时间，更好地适应市场需要，为用户带来更多的经济效益，本装置极大程度解放了劳动力、提高了劳动生产效率、降低了生产成本、保证了新鲜番茄采摘品质。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型中底板和菜筐的剖面立体示意图；

图3为本实用新型中楔形箱和菜筐的剖面立体示意图；

图4为本实用新型调节机构的爆炸立体示意图；

图5为本实用新型中传动块内部结构的立体示意图；

图6为本实用新型中传动块和固定槽的剖面立体示意图。

图中：1、底板；2、移动底座；3、滑槽；4、第一凹槽；5、长槽；6、控制仓；7、电源；8、中央处理器；9、第一电机；10、螺纹杆；11、螺纹套；12、连接板；13、滑动挡板；14、压力传感器；15、菜筐；16、固定挡板；17、支撑柱；18、楔形箱；19、入口；20、海绵块；21、纤维帘布；22、出口；23、固定板；24、固定杆；25、转动斜梯；26、第二凹槽；27、调节环；28、调节槽；29、调节块；30、调节凸块；31、滑杆；32、网兜；33、万向柱；34、传动块；35、图像感应器；36、移动槽；37、固定槽；38、移动件；39、伸缩杆；40、第二电机；41、齿轮；42、齿板；43、环形套圈；44、连接块；45、采摘剪。

具体实施方式

面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供的一种实施例：

智能化番茄采摘机器人，包括底板1，底板1的底端固定连接有移动底座2，移动底座2的顶端开设有滑槽3，滑槽3的一端开设有第一凹槽4，滑槽3的底端开设有长槽5，底板1的一端开设有控制仓6，控制仓6的内部设置有电源7，电源7的一端设置有中央处理器8，第一凹槽4底端的内壁安装有第一电机9，长槽5的一端通过轴承连接有螺纹杆10，且螺纹杆10的一端与第一电机9的输出端固定连接，螺纹杆10的一端通过螺纹连接有螺纹套11，螺纹套11的顶端固定连接有连接板12，连接板12的顶端固定连接有滑动挡板13，底板1的顶端安装有压力传感器14，压力传感器14的顶端放置有菜筐15，底板1的一端固定连接有支撑柱17，支撑柱17的顶端固定连接有楔形箱18，楔形箱18顶端的一侧开设有入口19，楔形箱18一端的内壁固定连接有海绵块20，楔形箱18顶端的内壁固定连接有两组纤维帘布21，楔形箱18底端的一侧开设有出口22，楔形箱18的底端固定连接有两组固定板23，两组固定板23之间设置有固定杆24，且固定杆24的一端与固定板23的一端固定连接，两组固定板23之间通过固定杆24转动连接有转动斜梯25，且转动斜梯25的底端延伸至菜筐15的内部，固定杆24的一端设置有调节机构，楔形箱18的一端固定连接有网兜32，且网兜32的底端与入口19相连通，楔形箱18的一端安装有万向柱33，万向柱33的中部固定连接有传动块34，万向柱33的顶端固定连接有图像感应器35，传动块34的一端开设有移动槽36，移动槽36上下两端的内壁皆开设有固定槽37，移动槽36的内部滑动连接有两组移动件38，移动件38的中部皆固定连接有伸缩杆39，传动块34的内部安装有第二电机40，第二电机40的输出端固定连接有齿轮41，移动件38的一端皆固定连接有齿板42，伸缩杆39的一端设置有夹持剪切机构，本装置通过底板1进行移动，使得本装置移动至番茄附近，通过图像感应器35，进行图像采集，最后通过夹紧剪切机构进行夹紧和采摘，通过伸缩杆39将番茄移动至网兜32的内部，通过楔形箱18和转动斜梯25使得番茄进入菜筐15的内部，极大的减轻了用户的工作量，方便用户的采摘。

进一步的，夹持剪切机构包括环形套圈43、连接块44和采摘剪45，伸缩杆39的一端皆固定连接有环形套圈43，环形套圈43的顶端皆固定连接有连接块44，连接块44的一端皆固定连接有采摘剪45，两组采摘剪45的中部皆通过转轴转动连接，用户通过连接块44和采摘剪45可将番茄剪切下，通过环形套圈43将番茄进行固定，使得采摘时十分的简单和方便，连接板12的尺寸与滑槽3的尺寸相适配，连接板12与滑槽3滑动连接，当连接板12在滑槽3的内部进行移动时，相适配的尺寸方便连接板12的移动，使得连接板12移动的稳定性得到提高，出口22一侧的一组纤维帘布21比另一组纤维帘布21更为密集，网兜32的内径与入口19的内径相适配，更密集的纤维帘布21，是保证番茄减速以保护果皮，减少用户的损失，滑动挡板13的一侧安装有感应器，感应器的一端与菜筐15的一端相贴合，菜筐15的两端分别与滑动挡板13和固定挡板16的一端相贴合，当滑动挡板13与菜筐15夹紧时，此时感应器触发，使得第一电机9停止工作，中央处理器8的控制端通过外接开关与电源7的输出端电性连接，移动底座2、第一电机9、压力传感器14和感应器的控制端皆与中央处理器8的输出端电性连接，万向柱33、图像感应器35和第二电机40的控制端皆与中央处理器8的输出端电性连接，用户打开开关后，通过中央处理器8可以控制本装置进行移动采摘收集工作，调节机构包括第二凹槽26、调节环27、调节槽28、调节块29、调节凸块30和滑杆31，固定杆24的一端固定连接有第二凹槽26，且第二凹槽26的一端与固定板23固定连接，固定杆24的一端固定连接有调节环27，调节环27的一端均匀开设有调节槽28，第二凹槽26的一端滑动连接有调节块29，调节块29的内部固定连接有滑杆31，且滑杆31位于第二凹槽26的内部，调节块29的一端均匀固定连接有调节凸块30，且调节凸块30的一端延伸至调节槽28的内部，用户通过拉动调节块29可使得调节凸块30不在处于调节槽28的内部，此时医护便可通过转动转动斜梯25，进行调节，用户再将调节凸块30插入调节槽28的内部便可完成固定，调节凸块30的尺寸皆与调节槽28的尺寸相适配，滑杆31的尺寸与第二凹槽26的尺寸相适配，相适配的尺寸可以更好使得调节凸块30和滑杆31的移动，同时避免调节凸块30和滑杆31在调节槽28和第二凹槽26的内部进行晃动。

工作原理：用户通过开关启动本装置，用户将菜筐15放在固定挡板16的顶端，通过中央处理器8控制第一电机9工作，第一电机9使得螺纹杆10转动，使得螺纹套11移动，螺纹套11带动连接板12和滑动挡板13移动，当滑动挡板13亿菜筐15相贴合时，此时感应器触发，使得第一电机9停止工作，用户移动调节块29，调节块29带动滑杆31在第二凹槽26的内部移动，调节块29带动调节凸块30移动，使得调节凸块30不在处于调节槽28的内部，此时用户转动转动斜梯25，将转动斜梯25的底端移动至菜筐15的内部，然后用户移动调节块29，将调节凸块30移动至调节槽28的内部，使得转动斜梯25和调节环27固定，中央处理器8控制底板1移动，当本装置移动到番茄面前时，开始采摘第一个番茄图像感应器35通过识别颜色、大小、形状，将需要采摘的番茄从其他番茄和番茄叶子中辨别出来，通过中央处理器8控制万向柱33转动，然后在控制伸缩杆39伸长至番茄的位置，然后第二电机40的输出端转动，带动齿轮41转动，齿轮41使得两组齿板42向相互靠近的一端移动，齿轮41带动移动件38和伸缩杆39移动，伸缩杆39带动环形套圈43移动，移动的环形套圈43将番茄夹住，同时通过两组采摘剪45可将番茄从果把关节处剪下，然后，伸缩杆39缩短，将番茄移动到网兜32的顶端，此时第二电机40的输出端反转，可使得环形套圈43相互远离，番茄掉落网兜32的内部，通过入口19进入楔形箱18的内部，海绵块20对番茄进行减震保护，然后向出口22的位置滚动，通过两组纤维帘布21对番茄进行减速和保护，番茄通过出口22滑落出，然后在转动斜梯25的表面滚动，落入菜筐15的内部，此时本装置继续工作，直至菜筐15的内部收集满，压力传感器14将信息传入至中央处理器8，中央处理器8控制本装置停止采摘，中央处理器8控制第一电机9的输出端反向转动，通过螺纹杆10和螺纹套11使得滑动挡板13不在对菜筐15进行固定，用户反之上述部分操作将转动斜梯25固定至楔形箱18的底端，用户将菜筐15取下后，放置新的菜筐15，通过压力传感器14和中央处理器8再次控制第一电机9工作，并将菜筐15夹紧固定，本装置继续采摘，采摘完毕后用户通过开关使得本装置关闭。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.智能化番茄采摘机器人，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的底端固定连接有移动底座(2)，所述移动底座(2)的顶端开设有滑槽(3)，所述滑槽(3)的一端开设有第一凹槽(4)，所述滑槽(3)的底端开设有长槽(5)，所述底板(1)的一端开设有控制仓(6)，所述控制仓(6)的内部设置有电源(7)，所述电源(7)的一端设置有中央处理器(8)，所述第一凹槽(4)底端的内壁安装有第一电机(9)，所述长槽(5)的一端通过轴承连接有螺纹杆(10)，且螺纹杆(10)的一端与第一电机(9)的输出端固定连接，所述螺纹杆(10)的一端通过螺纹连接有螺纹套(11)，所述螺纹套(11)的顶端固定连接有连接板(12)，所述连接板(12)的顶端固定连接有滑动挡板(13)，所述底板(1)的顶端安装有压力传感器(14)，所述压力传感器(14)的顶端放置有菜筐(15)，所述底板(1)的一端固定连接有支撑柱(17)，所述支撑柱(17)的顶端固定连接有楔形箱(18)，所述楔形箱(18)顶端的一侧开设有入口(19)，所述楔形箱(18)一端的内壁固定连接有海绵块(20)，所述楔形箱(18)顶端的内壁固定连接有两组纤维帘布(21)，所述楔形箱(18)底端的一侧开设有出口(22)，所述楔形箱(18)的底端固定连接有两组固定板(23)，两组所述固定板(23)之间设置有固定杆(24)，且固定杆(24)的一端与固定板(23)的一端固定连接，两组固定板(23)之间通过固定杆(24)转动连接有转动斜梯(25)，且转动斜梯(25)的底端延伸至菜筐(15)的内部，所述固定杆(24)的一端设置有调节机构，所述楔形箱(18)的一端固定连接有网兜(32)，且网兜(32)的底端与入口(19)相连通，所述楔形箱(18)的一端安装有万向柱(33)，所述万向柱(33)的中部固定连接有传动块(34)，所述万向柱(33)的顶端固定连接有图像感应器(35)，所述传动块(34)的一端开设有移动槽(36)，所述移动槽(36)上下两端的内壁皆开设有固定槽(37)，所述移动槽(36)的内部滑动连接有两组移动件(38)，所述移动件(38)的中部皆固定连接有伸缩杆(39)，所述传动块(34)的内部安装有第二电机(40)，所述第二电机(40)的输出端固定连接有齿轮(41)，所述移动件(38)的一端皆固定连接有齿板(42)，所述伸缩杆(39)的一端设置有夹持剪切机构。

2.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述调节机构包括第二凹槽(26)、调节环(27)、调节槽(28)、调节块(29)、调节凸块(30)和滑杆(31)，所述固定杆(24)的一端固定连接有第二凹槽(26)，且第二凹槽(26)的一端与固定板(23)固定连接，所述固定杆(24)的一端固定连接有调节环(27)，所述调节环(27)的一端均匀开设有调节槽(28)，所述第二凹槽(26)的一端滑动连接有调节块(29)，所述调节块(29)的内部固定连接有滑杆(31)，且滑杆(31)位于第二凹槽(26)的内部，所述调节块(29)的一端均匀固定连接有调节凸块(30)，且调节凸块(30)的一端延伸至调节槽(28)的内部。

3.根据权利要求2所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述调节凸块(30)的尺寸皆与调节槽(28)的尺寸相适配，所述滑杆(31)的尺寸与第二凹槽(26)的尺寸相适配。

4.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述夹持剪切机构包括环形套圈(43)、连接块(44)和采摘剪(45)，所述伸缩杆(39)的一端皆固定连接有环形套圈(43)，所述环形套圈(43)的顶端皆固定连接有连接块(44)，所述连接块(44)的一端皆固定连接有采摘剪(45)，两组所述采摘剪(45)的中部皆通过转轴转动连接。

5.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述滑动挡板(13)的一侧安装有感应器，所述感应器的一端与菜筐(15)的一端相贴合，所述菜筐(15)的两端分别与滑动挡板(13)和固定挡板(16)的一端相贴合。

6.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述中央处理器(8)的控制端通过外接开关与电源(7)的输出端电性连接，所述移动底座(2)、第一电机(9)、压力传感器(14)和感应器的控制端皆与中央处理器(8)的输出端电性连接，所述万向柱(33)、图像感应器(35)和第二电机(40)的控制端皆与中央处理器(8)的输出端电性连接。

7.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述连接板(12)的尺寸与滑槽(3)的尺寸相适配，所述连接板(12)与滑槽(3)滑动连接。

8.根据权利要求1所述的智能化番茄采摘机器人，其特征在于：所述出口(22)一侧的一组纤维帘布(21)比另一组纤维帘布(21)更为密集，所述网兜(32)的内径与入口(19)的内径相适配。

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