[发明专利]一种蔬果采摘机装置及采摘方法

权利要求书

1.一种蔬果采摘机装置，其特征在于，包括：固定设置在地面上的地面轨道，在所述地面轨道上设有可移动的蔬果采摘机本体，在所述蔬果采摘机本体上设有支撑架，在所述支撑架上安设有两条竖直的滑轨，在所述支撑架上还设有横置在两条滑轨之间的支撑板，在所述支撑板上设有伺服电机，在所述伺服电机的输出端连接有丝杆，还设有与丝杆相对运动的可伸缩连接杆，在所述可伸缩连接杆的一端安设有感应系统，所述感应系统包括有气动电机、图像颜色传感器、气动剪刀及可翻转托果器，在所述可翻转托果器上连接有用于翻转可翻转托果器的舵机；

在所述可伸缩连接杆的一端固定安设有带滑块的连接板，所述连接板上的滑块与对应的所述支撑架上的滑轨滑动配合；在所述滑轨的上、下两端安设有限位开关；

在所述蔬果采摘机本体的内部还设有控制系统，所述控制系统包括控制箱及安设在控制箱外壁上的触摸屏、旋钮，还包括安设在控制箱内部的控制器、电源装置及线路；在所述蔬果采摘机本体的内部还设有电源模块；

在所述蔬果采摘机本体上还安设有气泵，所述气泵上连接在气管的一端，所述气管的另一端连接在所述气动电机上；

在所述蔬果采摘机本体上、靠近可翻转托果器的下方还安设有收集篮，在所述收集篮的内部设有重量传感器；

其采摘方法具体包括以下步骤：

（1）、启动果蔬采摘机本体，通过电源装置供电，果蔬采摘机本体在地面轨道上按设定速度前进移动，地面轨道的两边种有红色果蔬，可伸缩连接杆处于收缩状态，并处于滑轨的中部，气动剪刀处于开状态；

（2）、图像颜色传感器安装在可伸缩连接杆的前段、气动剪刀的正下方；果蔬采摘机本体未工作时，通过图像颜色传感器采集录入红色果蔬的颜色信息、将录入的颜色信息输入至控制系统，将录入的颜色信息作为对比样本；当果蔬采摘机本体开始运动沿着地面轨道前移时，图像颜色传感器实时采集拍摄的颜色信息，当采集到红色信息时，实时和对比样本做比较，同时控制系统控制果蔬采摘机本体停止前移，微调果蔬采摘机本体在地面轨道上前后移动、可伸缩连接杆在滑轨上上下移动，使果蔬采摘机本体水平方向移动、另外可伸缩连接杆上下方向同时移动，两者同时移动至采集的红色信息与之前录入的红色信息相似值最高的位置；

（3）、当第（2）步完成时，果蔬采摘机本体停止沿地面轨道前后移动，可伸缩连接杆停止上下移动；控制系统控制可伸缩连接杆向前伸出，当可伸缩连接杆前端的图像颜色传感器实时采集到的果实颜色面积，大于整个图像面积的80%时，可伸缩连接杆停止伸出；

（4）、当第（3）步完成时，控制系统控制气动剪刀动作，完成剪切茎秆操作，红色果蔬落入可翻转托果器内；

（5）、当第（4）步完成时，可伸缩连接杆往回收缩，当可伸缩连接杆回缩到原始状态之后，连接在可翻转托果器上的舵机开始动作，控制可翻转托果器110°翻转，使得可翻转托果器中的水果落入至果蔬采摘机本体上的收集篮内；

（6）、当完成一次采摘任务后，果蔬采摘机本体开始继续向前移动，准备下一次采摘操作；

（7）、当种植区地面全部铺设地面轨道，果蔬采摘机本体可在地面轨道上完成自主行走动作要求，并完成成熟蔬果的采摘任务；

（8）、当收集篮中的果蔬的重量达到重量传感器设定的重量值后，重量传感器将信息传递给机械本体，果蔬采摘机本体停止前移并发出报警；

在种植区域内铺设地面轨道，果蔬采摘机本体在种植区域按照地面轨道移动；控制系统根据采集的图像颜色信息，调整蔬果采摘机械本体的前后位置、可伸缩连接杆的上下位置，可伸缩连接杆到达蔬果的茎秆的上端，然后控制气动剪刀剪断茎秆，蔬果的果实落入可翻转托果器；控制系统发送指令，可伸缩连接杆往回缩，连接在可翻转托果器上的舵机旋转110°，翻转托果器内的物品落入收集篮中。