[发明专利]利用双臂苹果采摘圆形分级收集机器人的采摘分级方法

说明书

本发明公开了一种利用双臂苹果采摘圆形分级收集机器人的采摘分级方法，1）中央控制器控制机器人运行至采摘目的地；2）采摘作业；模仿人类的采摘动作完成果实的采摘任务；3）果实分级；一般果实经由常规通道直接穿过梯形果实自动分级器进入一个果实收集箱内；较大的果实经由常规通道到达梯形果实自动分级器，由分级器分级处理后，进入另一个果实收集箱；4）果实分级器复位；5）果实收集箱整理与更换；中央控制器控制三坐标系移动系总成动作，实现果实在果实收集箱中按照既定位置摆放，其中一个果实收集箱收集满后，采摘停止，更换果实收集箱后，进行新的采摘作业。该方法适应能力强，运动灵活，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种机器人技术，尤其是一种利用双臂苹果采摘圆形分级收集机器人的采摘分级方法。

背景技术

水果采摘耗时，耗力，为了保证水果质量，需要适时采摘。目前，我国水果采摘主要通过手工完成，要在短时间内采摘所有水果必须投入大量人力，物力，且采摘劳动强度大。随着机器人技术的进步和现代高效农业的不断发展，机器人取代传统的农业机械是大势所趋。水果采摘机器人是发展现代化农业生产的主要手段之一，果实采摘机器人不仅应具备准确识别成熟果实及准确定位的功能，还能快速规划出合适的采摘路径，实现快速自主采摘。

中国专利文献201410159419.1公开了一种双臂水果采摘机器人及水果采摘方法。双臂水果采摘机器人包括果实采摘机械装置和控制系统。果实采摘机械装置包括左机械臂，右机械臂，左末端执行器，右末端执行器，移动平台，果篮。左机械臂和右机械臂结构相同，分别安装于移动平台的左侧和右侧。左机械臂和右机械臂分别完成将左末端执行器和右末端执行器送到指定采摘点工作。左末端执行器和右末端执行器结构相同，分别安装于左机械臂和右机械臂前端。左末端执行器和右末端执行器分别完成机器人行进方向左侧和右侧果树水果获取，回收工作。控制系统完成机器人导航，行走和采摘的控制任务。本发明还公开了一种双臂水果采摘机器人的水果采摘方法，机械臂分采摘点进行采摘，一个采摘点可实现多个果实连续分别采摘。该专利申请技术双臂单独作业，不能实现果实的自动分级收集。

中国专利申请201810949753.5公开了一种智能采摘机器人，包括：升降杆，所述升降杆包括主体杆及滑轨，所述滑轨设于所述主体杆；取果钳组件，所述取果钳组件包括钳体及驱动装置，所述钳体与所述滑轨滑动连接，所述驱动装置用于驱动所述钳体沿所述滑轨的延伸方向运动；果桶，所述果桶包括桶体，活动板，弹性件及钥匙块，所述桶体与所述滑轨滑动连接，且所述桶体的开口朝向所述钳体，所述活动板设于所述桶体内，所述弹性件弹性连接所述活动板与所述桶体，所述钥匙块固设于所述活动板，且所述活动板覆盖所述弹性件与所述钥匙块；自动锁止件，所述自动锁止件包括转动件，转轴，支撑件，滑道结构，卡块，弹簧及锁止块，所述转动件通过所述转轴与所述主体杆转动连接，所述转动件的一端与所述桶体抵接，所述支撑件位于所述主体杆内，且与所述主体杆连接，所述滑道结构与所述支撑件连接，所述转动件上形成有锁止通道，所述卡块的一端插入所述锁止通道，所述卡块的另一端滑入所述滑道结构，且与所述滑道结构抵接，所述弹簧弹性连接所述卡块的另一端与所述支撑件，所述锁止块贯穿所述桶体，并伸入所述锁止通道，且所述锁止块朝向所述钥匙块设置；其中，所述锁止块的长度等于所述锁止通道的长度，所述钥匙块的长度大于或者等于所述卡块的长度。该专利申请技术不具有视觉定位功能，且不能实现果实的自动分级收集。

中国专利申请201710857174.3公开了一种基于机器视觉的智能水果采摘机器人，包括控制系统及与其分别连接的行走机构，采摘机械手，视觉系统，电源系统，控制系统，电源系统与行走机构固定连接，采摘机械手为四自由度关节型机械手且通过底座与行走机构固定连接，视觉系统的视觉传感器固定设置于采摘机械手的腕部上方，视觉系统的视觉控制模块与控制系统集成并与视觉传感器信号连接，视觉控制模块用于基于图像分割的全卷积网络图像处理技术对视觉传感器的图像进行目标定位识别，视觉控制模块将目标定位信息传给控制系统，控制系统控制行走机构移动和/或机械手摘取水果。该专利申请技术视觉系统的视觉传感器固定设置于采摘机械手的腕部上方，由于枝干树叶的遮挡，采摘可达域受限；并且该专利申请技术没有果实传输系统，从采摘到收集均由单一机械手完成，采摘效率较低。