[发明专利]一种基于无人机以及TOF成像技术的智能葡萄采摘系统

权利要求书

1.一种基于无人机以及TOF成像技术的智能葡萄采摘系统，包括无人机装置、存储装置、采摘装置、防护装置、伸缩装置、识别装置、封闭装置、无线装置以及控制中心，其特征在于，所述无人机装置包括无人机仓库、运输无人机以及采摘无人机，所述无人机仓库设置于葡萄种植区域位置，用于存储运输无人机以及采摘无人机；所述运输无人机设置有若干个并设存储与无人机仓库内部位置，且侧方设置有运输摄像头，用于运输指定物品；所述采摘无人机设置有若干个并存储于无人机仓库内部位置，用于采摘葡萄种植区域种植的葡萄果穗；所述存储装置包括连接机构、葡萄存储仓、伸缩电机、伸缩吸附支柱、葡萄存储板、旋转平台以及葡萄放置盘，所述连接机构设置有若干个并分别设置于运输无人机下方位置以及葡萄存储仓上方位置，用于分别与运输无人机以及葡萄存储仓连接；所述葡萄存储仓设置有若干个并设置于葡萄种植区域位置，用于存储采摘无人机采摘的葡萄果穗；所述伸缩电机设置有若干个并设置于采摘无人机下方内部位置，且分别与采摘无人机以及伸缩吸附支柱连接，用于驱动连接的伸缩支柱伸缩；所述伸缩吸附支柱为前端带有电磁吸附装置的伸缩支柱，所述伸缩吸附支柱设置有若干个并设置于采摘无人机下方位置，且与采摘无人机连接，用于与葡萄存储板的吸附点电磁吸附；所述葡萄存储板设置有若干个并放置于葡萄存储仓内部位置，且设置有若干个铁质吸附点并与放置的葡萄存储仓绑定，用于放置旋转平台以及平台放置盘并将吸附点与伸缩吸附支柱电磁吸附；所述旋转平台设置有若干个并设置于葡萄存储板上方表面位置，且分别与葡萄存储板以及葡萄放置盘连接，用于驱动连接的葡萄放置盘旋转；所述葡萄放置盘设置有若干个并设置于旋转平台上方位置，且与旋转平台连接并设置有放置葡萄果穗的葡萄放置槽，用于放置采摘机械臂采摘的葡萄果穗；所述采摘装置包括采摘机械臂、去除机械臂以及切割机械臂，所述采摘机械臂为前端带有抓取装置的伸缩机械臂，所述采摘机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于与葡萄种植区域种植的待采摘的葡萄果穗进行固定并将采摘完成的葡萄果穗放入葡萄放置盘的葡萄放置槽位置；所述去除机械臂为前端带有真空吸附装置的伸缩机械臂，所述去除机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于将采摘机械臂固定的葡萄果穗中未符合采摘标准的葡萄果实吸附去除；所述切割机械臂为前端带有切割装置的伸缩机械臂，所述切割机械臂设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于将采摘机械臂固定的葡萄果穗与葡萄枝条切割分离；所述防护装置包括防护硅胶层、防护通道、防护伸缩电机以及防护伸缩挡板，所述防护硅胶层设置有若干个并设置于采摘机械臂前端的抓取装置表面，用于防护采摘机械臂固定的葡萄果穗；所述防护通道设置有若干个并设置于葡萄存储板位置，用于提供防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩电机数量与防护通道数量一致并设置于防护通道内部位置，且分别与防护通道以及防护伸缩挡板连接，用于驱动连接的防护伸缩挡板伸缩；所述防护伸缩挡板数量与防护伸缩电机数量一致并设置于防护通道内部位置，且与防护伸缩电机连接，伸出后，用于形成葡萄放置区域隔离防护葡萄存储板上方放置的葡萄果穗；所述伸缩装置包括伸缩通道、伸缩液压泵、伸缩液压杆以及伸缩悬挂卡扣，所述伸缩通道设置有若干个并设置于采摘无人机上方位置，用于提供伸缩悬挂卡扣伸缩；所述伸缩液压泵数量与伸缩通道数量一致并设置于伸缩通道内部位置，且分别与伸缩通道以及伸缩液压杆连接，用于驱动连接的伸缩液压杆伸缩；所述伸缩液压杆数量与伸缩液压泵数量一致并设置于伸缩通道内部位置，且分别与伸缩液压泵以及伸缩悬挂卡扣连接，用于驱动连接的伸缩悬挂卡扣伸缩；所述伸缩悬挂卡扣数量与伸缩液压杆数量一致并设置于伸缩液压杆前端位置，且与伸缩液压杆连接，用于与葡萄种植区域的葡萄架进行固定；所述识别装置包括第一摄像头、第二摄像头以及TOF传感器，所述第一摄像头设置有若干个并设置于葡萄存储仓内壁位置，且与葡萄存储仓连接，用于摄取连接的葡萄存储仓内部的环境影像；所述第二摄像头设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，且与采摘无人机连接，用于摄取连接的采摘无人机周围的环境影像；所述TOF传感设置有若干个并设置于采摘无人机侧方位置，用于扫描并建立待采摘的葡萄果穗3D 模型；所述封闭装置包括存储封闭电机以及存储封闭板，所述存储封闭电机数量与葡萄存储仓数量一致并设置于葡萄存储仓上方内部位置，且分别与葡萄存储仓以及存储封闭板连接，用于驱动连接的存储封闭板伸缩；所述存储封闭板数量与存储封闭电机数量一致并设置于葡萄存储仓上方内部位置，且分别与葡萄存储仓以及存储封闭电机连接，用于开关连接的葡萄存储仓；所述无线装置设置于控制中心内部位置，用于分别与运输无人机、采摘无人机、连接机构、伸缩电机、伸缩吸附支柱、旋转平台、采摘机械臂、去除机械臂、切割机械臂、防护伸缩电机、伸缩液压泵、伸缩悬挂卡扣、第一摄像头、第二摄像头、TOF传感器、存储封闭电机、控制中心、葡萄种植区域管理部门的外部设备、消防中心、报警中心、急救中心以及网络连接；所述控制中心设置于葡萄种植区域管理部门规划的放置控制中心位置，用于智能化进行葡萄果穗采摘操作。