CN216392176U - 一种基于图像学习多功能智能农业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于图像学习多功能智能农业机器人，包括移动底座、主体、多轴机械臂、采摘爪、视觉装置、电源装置和主控制器，主体设于移动底座的上端，主体的上端设有支撑柱，视觉装置设于支撑柱上，主体上开设有凹槽，凹槽内设有收集框，凹槽的左侧开口端设有门，多轴机械臂设于主体的上端，多轴机械臂的另一端连接有自动伸缩杆，采摘爪设于自动伸缩杆的另一端，自动伸缩杆上连接有支撑杆，支撑杆连接有第一支撑环，第一支撑环的下端连通有引导伸缩套，引导伸缩套上设有若干阻隔机构。本实用新型将采摘爪采摘到的果实投到引导伸缩套内，再经过层层阻隔机构的作用，将果实慢慢投放到收集框内，保证采摘的效率和质量。

Description

一种基于图像学习多功能智能农业机器人

技术领域

本实用新型涉及农业智能设备技术领域，特别涉及一种基于图像学习多功能智能农业机器人。

背景技术

农业是国家经济的重要产业之一，果树种植也属于农业范围，果树的果实在成熟时需要果农进行采摘，在果实成熟采摘的时候需要一次性聘请大量劳动力进行采摘，其人工成本投入特别高，为了降低采摘时的成本以及减少劳动量，而采用先进的采摘机器人进行采摘。

现有的农业智能机器人通常为车辆巡航并通过图像识别来进行采摘，在采摘的过程中，果实会被放入收集框内，若直接放入，则机器人所要完成的动作就会增多，影响工作效率；若直接丢入，很容易对果实造成损伤，影响果实后续的储存和销售。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于图像学习多功能智能农业机器人，将采摘爪采摘到的果实投到引导伸缩套内，再经过层层阻隔机构的作用，将果实慢慢投放到收集框内，保证采摘的效率和质量。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于图像学习多功能智能农业机器人，包括移动底座、主体、多轴机械臂、采摘爪、视觉装置、电源装置和主控制器，所述电源装置设于所述移动底座内，所述主体设于所述移动底座的上端，所述主体的上端设有支撑柱，所述视觉装置设于所述支撑柱上，所述主控制器设于所述主体内，所述主体上于所述支撑柱的左侧开设有凹槽，所述凹槽的上端和左侧为开口状态，所述凹槽内设有可从凹槽的左侧开口端抽出的收集框，所述凹槽的左侧开口端设有可开启的门，所述多轴机械臂设于所述主体的上端，所述多轴机械臂远离所述主体的一端连接有自动伸缩杆，所述采摘爪设于所述自动伸缩杆远离所述多轴机械臂的一端，所述自动伸缩杆上连接有支撑杆，所述支撑杆于采摘爪的下方连接有第一支撑环，所述第一支撑环的下端连通有引导伸缩套，所述引导伸缩套上从上至下等间距设有若干阻隔机构，所述引导伸缩套的下端设有第二支撑环；

所述阻隔机构包括至少三个扇形气囊、第一电磁阀和第二电磁阀，至少三个扇形气囊组合成圆并设于所述引导伸缩套内，至少三个扇形气囊均连通于所述第一电磁阀的出气口，至少三个扇形气囊均连通于所述第二电磁阀的进气口，所述主体内设有吹气气泵和吸气气泵，所述吹气气泵连通有出气管，所述出气管上连通有若干副出气管，所述副出气管连通于所述第一电磁阀的进气口，所述吸气气泵连通有进气管，所述进气管上连通有若干副进气管，所述副进气管连通于所述第二电磁阀的出气口，当至少三个扇形气囊均充满气时，将所述引导伸缩套堵住，当至少三个扇形气囊被吸瘪时，不影响果实通过所述引导伸缩套。

本实用新型的进一步设置为：所述凹槽的上开口端设有可前后移动的横杆，所述横杆上设有可左右移动的机体，所述机体的下端设有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆的下端连接于所述第二支撑环。

本实用新型的进一步设置为：所述引导伸缩套的上端开口呈上大下小的喇叭状。

本实用新型的进一步设置为：所述进气管和出气管均沿所述多轴机械臂设置。

本实用新型的进一步设置为：所述门的下端转动连接于所述主体，所述门可向左侧转动至搭于地面上。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一、本实用新型将采摘爪采摘到的果实投到引导伸缩套内，再经过层层阻隔机构的作用，将果实慢慢投放到收集框内，保证采摘的效率和质量。

其二、本实用新型中的横杆、机体和多级伸缩杆可控制引导伸缩套的下端在收集框内移动，便于将果实有序的投放到收集框内。

附图说明

图1是本实用新型中的整体结构示意图；

图2是本实用新型中引导伸缩套的剖面图。

图中：1、移动底座；2、主体；21、凹槽；22、收集框；23、门；24、吹气气泵；25、吸气气泵；26、横杆；27、机体；28、多级伸缩杆；3、多轴机械臂；31、自动伸缩杆；32、支撑杆；4、采摘爪；5、视觉装置；51、支撑柱；6、电源装置；7、主控制器；81、第一支撑环；82、第二支撑环；83、引导伸缩套；84、出气管；85、副出气管；86、进气管；87、副进气管；91、扇形气囊；92、第一电磁阀；93、第二电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例，一种基于图像学习多功能智能农业机器人，如图1和图2所示，包括移动底座1、主体2、多轴机械臂3、采摘爪4、视觉装置5、电源装置6和主控制器7，电源装置6设于移动底座1内，主体2设于移动底座1的上端，主体2的上端设有支撑柱51，视觉装置5设于支撑柱51上，主控制器7设于主体2内，主体2上于支撑柱51的左侧开设有凹槽21，凹槽21的上端和左侧为开口状态，凹槽21内设有可从凹槽21的左侧开口端抽出的收集框22，凹槽21的左侧开口端设有可开启的门23，多轴机械臂3设于主体2的上端，多轴机械臂3远离主体2的一端连接有自动伸缩杆31，采摘爪4设于自动伸缩杆31远离多轴机械臂3的一端，自动伸缩杆31上连接有支撑杆32，支撑杆32于采摘爪4的下方连接有第一支撑环81，第一支撑环81的下端连通有引导伸缩套83，引导伸缩套83上从上至下等间距设有若干阻隔机构，引导伸缩套83的下端设有第二支撑环82。

详细地，电源装置6为本装置的工作提供电能，主控制器7用于控制本装置工作，移动底座1可以带动本装置移动，视觉装置5用于对果树进行识别，识别出成熟果实的位置，多轴机械臂3移动至成熟果实附近，自动伸缩杆31伸出，通过采摘爪4采摘下果实，当然，采摘爪4可以有多种采摘方式：如采摘爪4将果实抓住，收缩自动伸缩杆31来将果实采下；或采摘爪4将果实抓住，然后剪下果实，也可以是其他的采摘方法，根据不同的果实来选择，但是需要采摘爪4将果实采摘后在自动伸缩杆31的帮助下投入引导伸缩套83内，经过层层阻隔机构的作用，将果实慢慢投放到收集框22内，保证采摘的效率和质量。

阻隔机构包括至少三个扇形气囊91、第一电磁阀92和第二电磁阀93，具体来说，本实施例中每一阻隔机构中扇形气囊91的数量为四个，当然，也可以是三个或五个均不影响本实用新型的保护范围；至少三个扇形气囊91组合成圆并设于引导伸缩套83内，至少三个扇形气囊91均连通于第一电磁阀92的出气口，至少三个扇形气囊91均连通于第二电磁阀93的进气口，主体2内设有吹气气泵24和吸气气泵25，具体来说，扇形气囊91和第一电磁阀92与第二电磁阀93连通是通过多根细管来实现(图中未标出)，当然，也可以是其他方式均不会影响本实用新型的保护范围；吹气气泵24连通有出气管84，出气管84上连通有若干副出气管85，副出气管85连通于第一电磁阀92的进气口，吸气气泵25连通有进气管86，进气管86上连通有若干副进气管87，副进气管87连通于第二电磁阀93的出气口，当至少三个扇形气囊91均充满气时，将引导伸缩套83堵住，当至少三个扇形气囊91被吸瘪时，不影响果实通过引导伸缩套83。

详细地，当第一电磁阀92打开、第二电磁阀93关闭时，扇形气囊91会被充满气，果实不能向下滚落；而当第二电磁阀93打开、第一电磁阀92关闭时，扇形气囊91会被吸瘪，保证果实能向下滚落，在阻隔机构层层作用下，果实会缓慢的滚到收集框22内，减少果实的损伤。

优选的，凹槽21的上开口端设有可前后移动的横杆26，横杆26上设有可左右移动的机体27，机体27的下端设有多级伸缩杆28，多级伸缩杆28的下端连接于第二支撑环82。具体来说，横杆26和机体27的移动与市面上常见的桁架机器人相似，让机体27在水平面上自由移动，而多级伸缩杆28可让第二支撑环82上下移动，将果实有顺序的堆积于收集框22内，减少人为操作。

优选的，引导伸缩套83的上端开口呈上大下小的喇叭状。具体来说，便于接住果实。

优选的，进气管86和出气管84均沿多轴机械臂3设置。具体来说，便于进气管86和出气管84有序排布。

优选的，门23的下端转动连接于主体2，门23可向左侧转动至搭于地面上。具体来说，将收集框22抽出时，可将门23搭于地面上，形成一个坡面，便于收集框22抽出。

使用方法：视觉装置5通过图像学习，识别出成熟的果实，然后驱动多轴机械臂3，伸出自动伸缩杆31，让采摘爪4抓住果实，收缩自动伸缩杆31，将果实采下，然后控制自动伸缩杆31，将采摘爪4打开，把果实投到引导伸缩套83内，每采摘到一个果实，阻隔机构会提前从下至上依次打开一次再关闭，让上一层阻隔机构上的果实落到下一层阻隔机构上，保证最上一个阻隔机构上没有果实，在横杆26、机体27和多级伸缩杆28的作用下，将引导伸缩套83的下端有顺序的移动，让果实从下至上一层层有序堆放。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种基于图像学习多功能智能农业机器人，包括移动底座(1)、主体(2)、多轴机械臂(3)、采摘爪(4)、视觉装置(5)、电源装置(6)和主控制器(7)，其特征在于：所述电源装置(6)设于所述移动底座(1)内，所述主体(2)设于所述移动底座(1)的上端，所述主体(2)的上端设有支撑柱(51)，所述视觉装置(5)设于所述支撑柱(51)上，所述主控制器(7)设于所述主体(2)内，所述主体(2)上于所述支撑柱(51)的左侧开设有凹槽(21)，所述凹槽(21)的上端和左侧为开口状态，所述凹槽(21)内设有可从凹槽(21)的左侧开口端抽出的收集框(22)，所述凹槽(21)的左侧开口端设有可开启的门(23)，所述多轴机械臂(3)设于所述主体(2)的上端，所述多轴机械臂(3)远离所述主体(2)的一端连接有自动伸缩杆(31)，所述采摘爪(4)设于所述自动伸缩杆(31)远离所述多轴机械臂(3)的一端，所述自动伸缩杆(31)上连接有支撑杆(32)，所述支撑杆(32)于采摘爪(4)的下方连接有第一支撑环(81)，所述第一支撑环(81)的下端连通有引导伸缩套(83)，所述引导伸缩套(83)上从上至下等间距设有若干阻隔机构，所述引导伸缩套(83)的下端设有第二支撑环(82)；

所述阻隔机构包括至少三个扇形气囊(91)、第一电磁阀(92)和第二电磁阀(93)，至少三个扇形气囊(91)组合成圆并设于所述引导伸缩套(83)内，至少三个扇形气囊(91)均连通于所述第一电磁阀(92)的出气口，至少三个扇形气囊(91)均连通于所述第二电磁阀(93)的进气口，所述主体(2)内设有吹气气泵(24)和吸气气泵(25)，所述吹气气泵(24)连通有出气管(84)，所述出气管(84)上连通有若干副出气管(85)，所述副出气管(85)连通于所述第一电磁阀(92)的进气口，所述吸气气泵(25)连通有进气管(86)，所述进气管(86)上连通有若干副进气管(87)，所述副进气管(87)连通于所述第二电磁阀(93)的出气口，当至少三个扇形气囊(91)均充满气时，将所述引导伸缩套(83)堵住，当至少三个扇形气囊(91)被吸瘪时，不影响果实通过所述引导伸缩套(83)。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像学习多功能智能农业机器人，其特征在于：所述凹槽(21)的上开口端设有可前后移动的横杆(26)，所述横杆(26)上设有可左右移动的机体(27)，所述机体(27)的下端设有多级伸缩杆(28)，所述多级伸缩杆(28)的下端连接于所述第二支撑环(82)。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像学习多功能智能农业机器人，其特征在于：所述引导伸缩套(83)的上端开口呈上大下小的喇叭状。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像学习多功能智能农业机器人，其特征在于：所述进气管(86)和出气管(84)均沿所述多轴机械臂(3)设置。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像学习多功能智能农业机器人，其特征在于：所述门(23)的下端转动连接于所述主体(2)，所述门(23)可向左侧转动至搭于地面上。

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