[发明专利]一种用于Y形夹指采摘机器人的果实大小自动分选装置及流程

说明书

本发明公开一种用于Y形夹指采摘机器人的果实大小自动分选装置及流程。该装置由机器人末端执行器、收集索道、轨道分选筛、输送带和收纳箱组成。基于采摘机器人Y形夹指末端执行器在采摘果实的过程中完成果实大小的测量；果实落入收集索道后置入轨道分选筛，再由主控计算机控制沿轨道移动至相应输送带；打开分选筛的侧门，果实落入输送带传递至收纳箱。本发明用于Y形夹指采摘机器人，使得采摘机器人在果实采摘过程中同时完成果实大小的分选，从而提升采摘机器人的功能性，并简化后续果实商品化的流程。

技术领域

本发明涉及智能农业机器人技术领域，特别是涉及采摘机器人果实自动分选及作业流程。

背景技术

在水果种植生产商品化过程中，果实采摘、分选是其重要环节，将直接影响其市场价格和经济效益。目前不管是果实采摘还是果实分选，基本还是手工作业，费时费力、劳动强度高；虽然果实的分选现已有相关设备售卖，但全部属于采摘后期分选，且价格高昂。果实大小分选是果实分选中的最基本步骤。考虑到采摘机器人工作过程中果实采收、果实输送等各个现有流程，在此基础上附加果实大小的自动分选功能，使得机器人采收、大小分选一体化，无疑将会进一步提升采摘机器人的实用性。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于Y形夹指采摘机器人的果实大小自动分选装置，在采摘机器人工作过程中实现果实大小的自动分选，在提升功能的同时简化后续果实商品化流程。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于Y形夹指采摘机器人的果实大小自动分选装置，该装置包括：

主控计算机：用于对果实大小分选流程的控制；

末端执行器：用于果实大小的测定；

收集索道：用于果实流向轨道分选筛的入向通道；

轨道分选筛：用于果实落入不同轨道前的承纳；

输送带：用于果实与收纳箱间的输送；

收纳箱：用于不同大小果实的收纳。

其中末端执行器为Y形夹指结构，执行器两夹指侧装有压力传感器；当末端执行器抓取果实过程中压力传感器测值超过一定阈值时，末端执行器停止动作，而后由末端执行器电机转动圈数与Y形夹指夹角间的线性关系首先确定夹指夹取果实后的夹角角度，再基于余弦定理来获取果实的直径大小。

其中轨道分选筛为梯柱漏斗型单轨道分选筛，侧门在分选筛运动至相应输送带上方时由主控计算机控制开合，将其所盛果实落入输送带。

其中轨道分选筛为了更为精确的停于各个输送带正上方，各个输送带正上方轨道上相应位置装有位置传感器，其分选筛执行电机为伺服电机。

其中轨道分选筛轨道为两侧半圆中间直线的运动场跑道形状，上有两只轨道分选筛，其中一只停于收集索道下，当其运载果实到输送带时，另一只接替停于收集索道下，以此循环。

用于Y形夹指采摘机器人的果实大小自动分选装置的作业流程，包括以下步骤：

步骤1：主控计算机对果实识别定位后，控制末端执行器接近果实，进入夹指；

步骤2：主控计算机控制末端执行器夹指闭合，当夹指侧装的压力传感器到达设定阈值时，夹指停止动作，主控计算机根据末端执行器电机转动圈数与Y形夹指夹角间的线性关系首先确定夹指夹取果实的夹角角度，再基于余弦定理来获取果实的直径大小；

步骤3：主控计算机控制末端执行器移至收集索道，打开夹指，果实经收集索道落入轨道分选筛；

步骤:4：主控计算机根据步骤2测定的果实大小进行分级，并根据级别控制轨道分选筛移至相应输送带，同时另一轨道分选筛移至收集索道下；