[发明专利]一种直角坐标红花采摘机器人

说明书

本发明涉及一种直角坐标红花采摘机器人，包括机架、行走装置、图像采集装置、直角坐标采摘装置、红花收集装置，其特征在于行走装置安装于机架前端与后端，图像采集装置安装于机架正下方，直角坐标采摘装置安装于机架空槽内，红花收集装置安装于机架后方，本发明的目的在于可代替人工采摘红花，实现机械化作业，具有提高生产效率、减少劳动强度、节约生产成本和人力资源等优点。

技术领域

本发明涉及一种直角坐标红花采摘机器人, 本发明涉及一种红花采摘机器人,适用于采摘盛开期的红花花丝,属于农业机械收获领域。

背景技术

红花是一种经济价值很高的作物,随着市场上红花需求的日益旺盛,种植面积不断扩大。目前红花采摘主要依靠人工来完成采摘，红花采摘劳动强度大，采摘效率低下，不及时采摘将会造成花丝的浪费，制约了红花产业的发展，因此急需研制自动化机械采摘红花花丝来提高采摘效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、机械化的红花采摘机器人。

本发明涉及一种直角坐标红花采摘机器人，包括机架、行走装置、图像采集装置、直角坐标采摘装置、红花收集装置，其特征在于行走装置安装于机架前端与后端，图像采集装置安装于机架正下方，直角坐标采摘装置安装于机架空槽内，红花收集装置安装于机架后方。

所述的行走装置包括轮架、车轮，车轮与轮架之间通过转轴配合连接，轮架安装于机架前方后方对称安装各两个，组成骑跨式的行走装置。

所述的图像采集装置主要包括双目摄像机,安装于机架正下方并安装于直角坐标采摘装置前方以实现从正上方照射红花植株，并未与直角坐标采摘装置干涉。

所述的直角坐标采摘装置包括纵向滚珠丝杆滑台Ⅰ、横向滚珠丝杆滑台Ⅱ、末端执行器，横向滚珠丝杆滑台Ⅱ安装在机架空槽内，纵向滚珠丝杆滑台Ⅰ通过滑块与横向滚珠丝杆滑台Ⅱ十字交叉连,末端执行器连接在纵向滚珠丝杆滑台Ⅰ末端。

所述的滚珠丝杆滑台采用标准滚珠丝杆滑台包括伺服电机、联轴器、丝杆、滑块、导轨Ⅰ和导轨Ⅱ。

所述的末端执行器包括支架、气缸、固定管、集花管、端盖滑槽、手指和锥形壁,固定管固接在支架上，集花管套接在固定管上，气缸通过螺栓固定在支架上，气缸另一端连接在端盖上方，端盖和锥形壁通过螺栓固定连接成一个整体，锥形壁和固定管之间组成移动副，固定管下部开设3个孔且相邻孔之间成120°，对应锥形壁3个滑槽相邻角度也为120°，3个手指一端的滚轮卡在滑槽内另一端通过固定管上的孔伸进固定管内，手指突出与固定管之间安装有弹簧对其进行压缩后的复位，3个手指两相邻手指之间成120°安装。

所述的一种直角坐标红花采摘机器人，其特征在于所述的红花收集装置包括红花收集口、集花室、风机和风机电机，红花收集口通过橡胶管和末端执行器的集花管连接，集花室内装有筛网，防止红花花丝进入风机。

本发明的工作过程如下：

红花采摘机器人骑跨在红花植株上方，行走装置驱动机器人向前移动，图像采集装置获取红花花丝三维空间坐标后，机器人控制系统控制直角坐标采摘装置运动使花丝进入固定管内并达到采摘点位置（其中纵向滚珠丝杆滑台Ⅰ实现上下运动，横向滚珠丝杆滑台Ⅱ实现左右运动）。随后红花收集装置风机电机动作风机开始运转并吸附花丝对其进行梳理。随后末端执行器气缸动作，带动锥形壁向上运动同时挤压手指使三手指对花丝进行夹紧。随后纵向滚珠丝杆滑台Ⅰ向上运动带动末端执行器整体向上运动对红花花丝进行拉拔采摘。随后花丝在风机吸附力的作用下通过橡胶管进入集花室内，完成对红花花丝的收集，从而完成对红花花丝的整个采摘过程。

本发明可代替人工采摘，实现机械化作业，具有提高生产效率、减少人工劳动强度、节约生产成本和人力资源等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧面结构示意图。