[发明专利]一种甜椒采摘机器人

权利要求书

1.一种甜椒采摘机器人，包括机器人移动平台(1)、定位系统、机械臂和末端执行器(6)；其特征在于：

所述机械臂包括二自由度云台和伸缩杆(7)；所述二自由度云台包括在水平方向上旋转的第一云台(9)和设置在所述第一云台(9)上的在竖直方向上旋转的第二云台(5)；所述第一云台(9)通过云台底板(2)设置在机器人移动平台(1)上；所述伸缩杆(7)的首端通过连接板(8)固接在第二云台(5)上，末端与末端执行器(6)固接；

所述定位系统包括一对并列设置在云台底板(2)上的、朝向甜椒植株的双目摄像机(4)；

所述末端执行器(6)包括采集筒(17)、对射式光电开关(10)、第一弧形切刀(16)、第二弧形切刀(15)和旋转气缸(12)；

所述采集筒(17)呈半圆柱形，包括一个半圆柱桶和一个倾斜底面(18)；

所述第一弧形切刀(16)的一端为设有第一运动齿轮(13)的齿轮啮合端，另一端为铰接端；所述第二弧形切刀(15)的一端为设有第二运动齿轮(14)的齿轮啮合端，另一端为铰接端；

所述第一弧形切刀(16)和第二弧形切刀(15)的铰接端彼此相对，分别转动连接在所述半圆柱桶的内表面上部；所述第一弧形切刀(16)和第二弧形切刀(15)的齿轮啮合端通过第一运动齿轮(13)和第二运动齿轮(14)相互啮合，分别通过第一运动齿轮(13)的转动轴和第二运动齿轮(14)的转动轴转动连接在所述半圆柱桶的内表面上部；

第二弧形切刀(15)与所述半圆柱桶的内表面贴合；在初始状态，所述第一弧形切刀(16)和第二弧形切刀(15)位于同一平面，第一弧形切刀(16)和第二弧形切刀(15)的刀刃向上方布置，共同构成一圆形甜椒果实入口；

所述旋转气缸(12)的动力输出轴与第一运动齿轮(13)的转动轴或第二运动齿轮(14)的转动轴连接；

所述对射式光电开关(10)包括发射端和接收端，对射式光电开关(10)的发射端和接收端相互对应地安装在采集筒(17)的半圆柱桶内表面中部。

2.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：所述倾斜底面(18)与半圆柱桶之间倾斜角度为45°。

3.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：所述第一弧形切刀(16)和第二弧形切刀(15)的外侧设有一定高度的弧形凸台(11)。

4.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：对射式光电开关(10)的发射端和接收端的安装位置与采集筒(17)的半圆柱桶的上边缘之间距离为10～13cm。

5.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：初始状态时，所述伸缩杆(7)在靠近甜椒植株的方向向上倾斜地与水平面呈45°夹角。

6.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：所述第一云台(9)以垂直面为基准面，在水平方向上的旋转角度为-45°～+45°；所述第二云台(5)以水平面为基准面，在竖直方向上的旋转角度为-45°～+45°。

7.根据权利要求1所述的甜椒采摘机器人，其特征在于：两个双目摄像机(4)分别通过支架(3)固定在云台底板(2)远离甜椒植株的一侧的前后两端。