CN218984845U - 一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，涉及水培蔬菜技术领域，其包括机械手本体，所述机械手本体的一侧设置有夹持组件，所述夹持组件对蔬菜进行夹取；所述机械手本体的一侧设置有摄像头，所述摄像头朝向靠近所述夹持组件的一侧，且所述机械手本体上设置有调节组件，所述调节组件对所述摄像头进行调节。本申请使得机械手本体能够精确的定位蔬菜位置，提升机械手本体的夹持效率，防止夹持组件在夹持蔬菜的过程中蔬菜发生破损，提升蔬菜的售卖效果。

Description

一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪

技术领域

本申请涉及水培蔬菜技术领域，尤其是涉及一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪。

背景技术

目前，视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

现有公开号为CN208468379U的中国专利，其公开了一种具有视觉定位功能的机械手，该技术方案以基台承载上方的运动机构，并利用基台外侧的肋板保持稳定，在此基础上，以连接在基台上的转盘为机械手实现水平面内的转动，并以四段机械臂构成机械手的复合式运动机构，同时在第四机械臂末端配置吸盘用于对平板状物料执行吸附式抓取动作。此外，在基台上刻画了指示角度的坐标轴或刻度线，由于摄像头通过下探杆直接面对基台获取图像，因此可依据图像中坐标轴或刻度线的读数来确定当前转盘所转动到的位置，基于这种模式，通过人工观察或图像识别手段即可实时掌握转盘的转动方位，进而判断其在重复性操作中转盘的转动偏差。

将上述设备运用至水培蔬菜的采摘时，通过摄像头对蔬菜进行定位，然后通过机械手对蔬菜进行采摘。

针对上述中的相关技术，发明人认为使用上述设备虽然能够对蔬菜进行定位，但是机械手的夹持效率较低，且在夹持蔬菜的过程中，蔬菜容易发生破损，影响蔬菜的售卖。

实用新型内容

为了改善机械手的夹持效率较低，且在夹持蔬菜的过程中，蔬菜容易发生破损的问题，本申请提供一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪。

本申请提供的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪采用如下的技术方案：

一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，包括机械手本体，所述机械手本体的一侧设置有夹持组件，所述夹持组件对蔬菜进行夹取；所述机械手本体的一侧设置有摄像头，所述摄像头朝向靠近所述夹持组件的一侧，且所述机械手本体上设置有调节组件，所述调节组件对所述摄像头进行调节。

可选的，所述调节组件包括调节座，所述调节座安装在所述机械手本体上，所述调节座上设置有支撑环，所述支撑环转动连接在所述调节座上，且所述摄像头套设在所述支撑环上。

可选的，所述夹持组件包括第一基板与第二基板，所述第一基板与第二基板之间设置有滑块，所述滑块在所述第一基板与第二基板之间相对设置有两个，两个所述滑块上均设置有夹板。

可选的，所述第一基板与第二基板之间设置有驱动气缸，所述驱动气缸与所述滑块之间设置有第一连杆与第二连杆，所述第一连杆与第二连杆之间转动连接，且所述第一连杆的一端与所述滑块转动连接，所述第二连杆的一端转动连接在所述第一基板与第二基板之间；所述驱动气缸上设置有齿条，所述第二连杆上设置有齿轮，所述齿条与所述齿轮啮合。

可选的，所述第一基板与第二基板之间设置有导向杆，所述滑块上开设有导向槽，所述滑块通过所述导向槽与所述导向杆滑移配合。

可选的，所述夹板呈弯折设置，且所述夹板弯折处形成有避让槽，两个所述夹板上的所述避让槽朝向相互靠近的一侧。

可选的，所述夹板上设置有橡胶条，所述橡胶条连接在所述夹板靠近所述避让槽的一侧。

综上所述，本申请包括以下至少一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪有益技术效果：

使用前，通过调节组件对摄像头的位置进行调节，将摄像头朝向夹持组件的一侧，使用过程中，通过摄像头对水培蔬菜的位置进行定位，然后机械手本体将夹持组件向需要夹取的蔬菜移动，通过夹持组件对蔬菜进行夹取，使得机械手本体能够精确的定位蔬菜位置，提升机械手本体的夹持效率，防止夹持组件在夹持蔬菜的过程中蔬菜发生破损，提升蔬菜的售卖效果。

附图说明

图1是本实施例主要体现一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪整体结构示意图；

图2是本实施例主要体现摄像头结构示意图；

图3是本实施例主要体现第一基板与第二基板结构示意图；

图4是本实施例主要第一基板打开结构示意图。

附图标记：1、机械手本体；11、摄像头；12、横梁；2、夹持组件；21、第一基板；211、第一横板；212、第一竖板；213、定位槽；214、滑槽；22、第二基板；221、第二横板；222、第二竖板；23、支撑块；24、导向杆；25、滑块；251、导向槽；26、挡板；27、夹板；271、避让槽；28、橡胶条；3、调节组件；31、调节座；32、支撑环；4、驱动气缸；41、驱动块；42、第一连杆；43、第二连杆；44、转轴；45、齿条；46、齿轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪。

参照图1-图4，一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，包括机械手本体1，机械手本体1的一侧设置有夹持组件2，夹持组件2对蔬菜进行夹取。机械手本体1的一侧设置有摄像头11，摄像头11朝向靠近夹持组件2的一侧，且机械手本体1上设置有调节组件3，调节组件3对摄像头11进行调节，将摄像头11朝向夹持组件2。通过摄像头11对水培蔬菜的位置进行定位，然后机械手本体1将夹持组件2向需要夹取的蔬菜移动，通过夹持组件2对蔬菜进行夹取，使得机械手本体1能够精确的定位蔬菜位置，提升机械手本体1的夹持效率，防止夹持组件2在夹持蔬菜的过程中，蔬菜发生破损。

机械手本体1的一侧设置有横梁12，横梁12在机械手本体1的一侧间隔设置有两个，两个横梁12均连接在机械手本体1上。

调节组件3包括调节座31，调节座31在其中一个横梁12上间隔设置有两个，两个调节座31均滑动安装在对应的横梁12上，两个调节座31上均设置有支撑环32，支撑环32转动连接在对应的调节座31上，摄像头11与支撑环32对应，且摄像头11套设在对应的支撑环32上，使用时，通过转动支撑环32调节摄像头11的位置，使得摄像头11朝向夹持组件2的一侧。

使用时，通过摄像头11将蔬菜转换成图像信号，然后将图像信号传送给机械手本体1内专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制机械手本体1的动作。

为了提升夹持组件2在采摘蔬菜过程中的效率，夹持组件2在两个横梁12之间均匀间隔设置有四个，通过四个夹持组件2对蔬菜进行夹取，使得蔬菜的采摘效率得以提升。

夹持组件2包括第一基板21与第二基板22，第一基板21与第二基板22整体呈平行间隔设置，且第一基板21与第二基板22之间设置有支撑块23，支撑块23在第一基板21与第二基板22之间设置有三个，三个支撑块23的两端分别与两侧的第一基板21与第二基板22连接，从而使得第一基板21与第二基板22之间的稳定性得以提升。

第一基板21与第二基板22分别由第一横板211与第一竖板212以及第二横板221与第二竖板222组成，第一横板211、第一竖板212以及第二横板221、第二竖板222均呈长方形板状，第一横板211与第二横板221均呈水平设置，且第一竖板212、第二竖板222的一端均与第一横板211、第二横板221长度方向的中部一体成型，从而使得第一基板21与第二基板22整体呈T形。

第一横板211靠近第二横板221的一侧形成有定位槽213，定位槽213的长度方向与第一横板211的长度方向相同，第一基板21与第二基板22之间设置有滑块25，滑块25间隔设置有两个，两个滑块25嵌设在定位槽213内。第一横板211上设置有导向杆24，导向杆24的轴线方向与第一横板211的长度方向相同，导向杆24通过螺栓固定在第一横板211的定位槽213内，且两个滑块25上均开设有导向槽251，两个滑块25通过导向槽251与导向杆24滑移配合，使得两个滑块25在第一横板211上向相互靠近或远离的一侧移动。

第一横板211长度方向的两端均设置有挡板26，挡板26整体呈L形，且两个挡板26的一侧均与第一横板211连接，另一侧与两个滑块25呈平行间隔设置，滑块25在滑动的过程中，挡板26对两个滑块25进行阻挡，使得滑块25在滑移过程中的稳定性得以提升。

第一竖板212长度方向远离第一横板211的一侧设置有驱动气缸4，驱动气缸4安装在第一竖板212上，且驱动气缸4的活塞杆朝向靠近第一竖板212的一侧，驱动气缸4的活塞杆上设置有驱动块41，且第一竖板212上开设有滑槽214，滑槽214的长度方向与第一竖板212的长度方向相同，驱动块41与滑槽214滑移配合。

驱动气缸4与两个滑块25之间均设置有第一连杆42与第二连杆43，第一连杆42与第二连杆43之间转动连接，第一连杆42远离第二连杆43的一端与对应的滑块25转动连接，第一竖板212与第二竖板222之间设置有转轴44，转轴44的两端分别转动连接在第一竖板212与第二竖板222上，且转轴44的一端穿过两个第二连杆43远离第一连杆42的一侧，使得第二连杆43转动连接在转轴44上。

驱动块41上设置有齿条45，齿条45在驱动块41上相对设置有两个，且两个第二连杆43上均设置有齿轮46，齿轮46锁紧在第二连杆43上，两个齿条45均与对应的齿轮46啮合，使用过程中，通过驱动气缸4带动驱动块41沿滑槽214的长度方向滑移，驱动块41带动齿条45进行往复移动，齿条45向靠近第一横板211的一侧移动，两个滑块25向相互远离的一侧移动，齿条45向远离第一横板211的一侧移动，两个滑块25向相互靠近的一侧移动。

第一基板21与第二基板22之间设置有夹板27，夹板27整体呈长方形板状，且夹板27长度方向的一端均与对应的滑块25连接，另一端均向远离对应滑块25的一侧延伸，由于蔬菜的表面通常为弧形，因此设计人员改进后，两个夹板27长度方向的中部向相互远离的一侧弯折，经过弯折后，两个夹板27相互靠近的一侧形成有避让槽271，通过避让槽271与蔬菜接触，使得基板夹紧蔬菜的稳定性得以提升。

两个夹板27相互靠近的一侧设置有橡胶条28，橡胶条28整体呈长方形板状，且橡胶条28连接在两个夹板27相互靠近的一侧，在夹紧蔬菜的过程中，橡胶条28向靠近避让槽271的一侧发生形变，防止夹板27损坏蔬菜。

本申请实施例一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪的实施原理为：运用中，驱动气缸4带动驱动块41沿滑槽214的长度方向向靠近夹板27的一侧移动，此时夹板27向相互远离的一侧移动，然后将两个夹板27移动至需要采摘的蔬菜两侧，之后驱动气缸4带动驱动块41向远离夹板27的一侧移动，驱动块41在移动的过程中，齿条45带动齿轮46与第二连杆43转动，第二连杆43通过第一连杆42带动滑块25沿导向杆24的轴线方向向相互靠近的一侧移动，夹板27在移动的过程中，橡胶条28抵紧在蔬菜表面，随着夹板27夹紧蔬菜，橡胶条28向靠近避让槽271的一侧形变。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，包括机械手本体(1)，其特征在于：所述机械手本体(1)的一侧设置有夹持组件(2)，所述夹持组件(2)对蔬菜进行夹取；所述机械手本体(1)的一侧设置有摄像头(11)，所述摄像头(11)朝向靠近所述夹持组件(2)的一侧，且所述机械手本体(1)上设置有调节组件(3)，所述调节组件(3)对所述摄像头(11)进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述调节组件(3)包括调节座(31)，所述调节座(31)安装在所述机械手本体(1)上，所述调节座(31)上设置有支撑环(32)，所述支撑环(32)转动连接在所述调节座(31)上，且所述摄像头(11)套设在所述支撑环(32)上。

3.根据权利要求1所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述夹持组件(2)包括第一基板(21)与第二基板(22)，所述第一基板(21)与第二基板(22)之间设置有滑块(25)，所述滑块(25)在所述第一基板(21)与第二基板(22)之间相对设置有两个，两个所述滑块(25)上均设置有夹板(27)。

4.根据权利要求3所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述第一基板(21)与第二基板(22)之间设置有驱动气缸(4)，所述驱动气缸(4)与所述滑块(25)之间设置有第一连杆(42)与第二连杆(43)，所述第一连杆(42)与第二连杆(43)之间转动连接，且所述第一连杆(42)的一端与所述滑块(25)转动连接，所述第二连杆(43)的一端转动连接在所述第一基板(21)与第二基板(22)之间；所述驱动气缸(4)上设置有齿条(45)，所述第二连杆(43)上设置有齿轮(46)，所述齿条(45)与所述齿轮(46)啮合。

5.根据权利要求3所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述第一基板(21)与第二基板(22)之间设置有导向杆(24)，所述滑块(25)上开设有导向槽(251)，所述滑块(25)通过所述导向槽(251)与所述导向杆(24)滑移配合。

6.根据权利要求3所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述夹板(27)呈弯折设置，且所述夹板(27)弯折处形成有避让槽(271)，两个所述夹板(27)上的所述避让槽(271)朝向相互靠近的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种具有视觉定位功能的水培蔬菜机器人采摘夹爪，其特征在于：所述夹板(27)上设置有橡胶条(28)，所述橡胶条(28)连接在所述夹板(27)靠近所述避让槽(271)的一侧。

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