[实用新型]自动分拣苹果采摘机器人

说明书

一种自动分拣苹果采摘机器人，包括履带式移动机构以及设置在所述履带式移动机构上的采摘机构、控制器和图像识别机构，所述采摘机构采用球形锋刃采摘器，所述球形锋刃采摘器包括两个半球形锋刃刀，所述两个半球形锋刃刀通过采摘器驱动电机推动合拢剪切果柄从而实现采摘，所述图形识别机构包括双目摄像头用来识别苹果位置，同时还识别道路信息；所述机器人还包括分拣机构，所述分拣机构包括称重器、分拣机械臂以及分装箱，所述采摘机构将采摘后苹果放入称重器，所述分拣器机械臂将称重器中苹果分放入所述分装箱。本实用新型可很好的适应各种农田路况，在采摘时不会对苹果造成伤害，同时本实用新型可自动进行分拣大大减少了人工劳动。

技术领域

本发明涉及农用机械领域，尤其涉及一种带有优化分拣系统的苹果采摘机器人。

背景技术

我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。水果采摘作业是水果生产链中最费力、最耗时的一个环节，需投入的劳动力占整个生产过程的40％左右。采摘作业相对于工业操作来说较为复杂，自动化程度也非常低，目前在我国基本上都是手工进行。整体来看，由于采摘对象的随机性、复杂性和工作环境的多样性，目前无论是国内还是国外市场上仍没有技术成熟、普及化应用的采摘机器人出现。另外，目前对于苹果的分类装箱进行销售也几乎都是人工执行，广大果农到苹果上市的季节，采用雇工的方式进行手动分类，一方面工人通过肉眼观测来分辨苹果的大小、成熟度及品质好坏，存在较大的误差；另外一方面耗时耗力、分拣效率低。虽然目前已研究出相应的分拣技术，但是由于果实采摘的同时要成批销售，考虑到果实保鲜等问题都没法得到应用，如果能将自动采摘技术与分拣技术融合，让两道工序同时进行，那么将给苹果采摘带来很大的便利。

实用新型内容

为解决以上问题，本发明专利的目的是提供一套依靠履带行走，通过机械手臂进行采摘以及利用平台分拣机构实现自主分拣的采摘机器人。

为实现上述目的，本发明专利所采用的技术方案是：

一种自动分拣苹果采摘机器人，包括履带式移动机构以及设置在所述履带式移动机构上的采摘机构、控制器和图像识别机构，其特征在于，所述采摘机构包括采摘臂以及球形锋刃采摘器，所述球形锋刃采摘器包括两个半球形锋刃刀、采摘器支撑架、采摘器驱动电机以及旋转轴，所述两个半球形锋刃刀对称安装在采摘器支撑架上，所述采摘器支撑架两侧安装有采摘器驱动电机，通过所述采摘器驱动电机推动所述两个半球形锋刃刀合拢剪切，所述采摘臂接收所述控制器信号并传送至所述采摘器驱动电机，所述采摘器支撑架安装在所述旋转轴上，所述旋转轴安装在所述采摘臂上；

所述图像识别机构包括双目摄像头和摄像头支撑柱，所述双目摄像头识别苹果位置，同时还识别道路信息；

所述机器人还包括分拣机构，所述分拣机构包括称重器、分拣机械臂以及分装箱，所述分拣机械臂包括分拣抓，所述采摘机构将采摘后苹果放入称重器，所述分拣抓将称重器中苹果分放入所述分装箱。

进一步地，所述双目摄像头均采用可变焦摄像头。

进一步地，所述双目摄像头可在竖直方向上下转动，转动范围为30°。

进一步地，所述分拣抓采用柔性关节。

进一步地，所述两个半球形锋刃刀内设置有硅胶材质衬垫。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型的移动采用履带行走，可以增加机器人对作业环境如农田和果园的适应性，将工作对作业环境造成的影响降到最小。

(2)采摘工作部分联动了机械臂操作系统和图像位置采集系统，较目前普遍采用的人工手动操作相比，极大的提高了采摘效率解放了劳动力。创新性的球形锋刃采摘器，利用半球形锋刃刀切断果柄，避免了采摘过程中对水果造成的机械损伤。

(2)通过分拣机构实现了苹果的分拣和装箱。独立于采摘机构，极大的提高了分拣效率。