[发明专利]草莓采摘机器人及草莓采摘方法

权利要求书

1.一种草莓采摘机器人，其特征在于，包括位移装置(1)、传动装置(2)和采摘装置(3)；其中，

所述传动装置(2)包括传动支架(21)，位于所述传动支架(21)顶部的底部舵机(22)，位于所述底部舵机(22)上方的中部舵机(23)，以及位于所述中部舵机(23)上方的顶部舵机(24)；

所述底部舵机(22)与所述中部舵机(23)通过第一连接块(25)相连，所述中部舵机(23)与所述顶部舵机(24)通过第二连接块(26)相连；

所述传动支架(21)位于所述位移装置(1)上；

所述采摘装置(3)包括采摘支架(31)，位于所述采摘支架(31)底部的采摘驱动电机(32)，均位于所述采摘支架(31)顶部相对设置的两个活动杆(33)和两个夹取壳体(34)，以及位于所述采摘支架(31)内部的丝杠(35)和活动推杆(36)；

所述活动杆(33)和所述夹取壳体(34)相应固定连接，且所述活动杆(33)和所述夹取壳体(34)的连接处与所述采摘支架(31)同轴铰接；

两个所述夹取壳体(34)的开口处相对设置；

所述丝杠(35)分别连接所述采摘驱动电机(32)和所述活动推杆(36)；所述活动推杆(36)还活动连接两个所述活动杆(33)；

所述采摘支架(31)位于所述顶部舵机(24)上；

所述夹取壳体(34)上设置有光电传感器(37)和图像采集器(38)。

2.根据权利要求1所述的草莓采摘机器人，其特征在于，

所述底部舵机(22)在所述传动支架(21)上360°旋转；

所述第一连接块(25)在所述底部舵机(22)上-80～80°旋转；

所述中部舵机(23)在所述第一连接块(25)上-80～80°旋转；

所述第二连接块(26)在所述中部舵机(23)上360°旋转；

所述顶部舵机(24)在所述第二连接块(26)上-80～80°旋转；

所述采摘支架(31)在所述顶部舵机(24)上-120～120°旋转。

3.根据权利要求1所述的草莓采摘机器人，其特征在于，所述传动装置(2)还包括传动底板(27)和传动转轴(28)，所述传动支架(21)与所述传动底板(27)通过所述传动转轴(28)相连；所述传动支架(21)在所述传动底板(27)上竖直移动。

4.根据权利要求1所述的草莓采摘机器人，其特征在于，所述采摘装置(3)还包括固定轴(39)和套环(310)；

所述丝杠(35)上设置有契块(311)，所述契块(311)上设置所述活动推杆(36)；

所述固定轴(39)贯穿所述契块(311)，且所述固定轴(39)与所述采摘驱动电机(32)固定连接；

所述套环(310)固定设置在所述活动杆(33)上，且所述套环(310)活动套设在所述活动推杆(36)上。

5.根据权利要求1所述的草莓采摘机器人，其特征在于，所述位移装置(1)包括履带式车盘(11)或线性滑台(12)。

6.一种草莓采摘方法，其特征在于，所述方法包括：

如权利要求1-5中任意一项所述的草莓采摘机器人中的图像采集器采集草莓图像；

通过颜色空间转换法、图像分割法识别所述草莓图像；

获取所述草莓的质心，结合识别后的所述草莓图像定位草莓位置；

控制所述草莓采摘机器人根据所述草莓位置采摘草莓。

7.根据权利要求6所述的草莓采摘方法，其特征在于，所述通过颜色空间转换法、图像分割法识别所述草莓图像包括：

将所述草莓图像的RGB颜色模型中的每一个点转化为HSV中的一个点，以建立HSV颜色模型；

设定绿色区域的H门限值；

根据所述H门限值将所述HSV颜色模型进行H分割，得到识别后的草莓图像。

8.根据权利要求6所述的草莓采摘方法，其特征在于，所述获取所述草莓的质心，结合识别后的所述草莓图像定位草莓位置包括：

根据所述草莓图像获取所述草莓的质心坐标；

获取光电传感器与所述草莓之间的距离；

根据所述质心坐标和所述距离确定所述草莓位置。

9.根据权利要求6所述的草莓采摘方法，其特征在于，所述方法还包括对识别后的所述草莓图像去噪和/或图像填充处理。

10.根据权利要求6所述的草莓采摘方法，其特征在于，所述草莓采摘机器人中的图像采集器采集草莓图像还包括：控制草莓采摘机器人避障式移动到待采摘草莓附近。