[发明专利]一种龙门式果实自动采收机器人

说明书

本发明涉及农业机器人领域，具体涉及一种龙门式果实自动采收机器人，包括摄像头(3)、陀螺仪(22)、行走机构、龙门机构、采收机构和收集系统。行走机构包括底盘(1)、履带(2)和推杆(19)；底盘(1)的前端装有摄像头(3)；底盘(1)上安装有陀螺仪(22)；龙门机构包括龙门梁(7)、电机(13)、龙门柱(15)、转盘(16)、支腿(17)和万向轮(18)；采收机构包括第一升降台(14)、第二升降台(5)、第一机械臂(9)和第二机械臂(6)；收集系统包括上漏斗(8)、下漏斗(21)、第一软管(10)、第二软管(11)、第三软管(20)、气泵(12)、滑台(25)、滑槽(27)和周转箱(4)。本发明采收效率高、对复杂路况适应性高。

技术领域

本发明涉及农业机器人领域，具体涉及一种能识别果实颜色并进行分类的龙门式自动采收机器人。

背景技术

随着经济增长和生活水平的逐步提高，人们对水果的需求量也越来越大，日益增长的水果产量促进了现代自动化采收技术和设备的飞速发展。传统的果实采收方式主要依靠人力进行采收，不仅工作效率低、耗时较长，而且劳动强度大，带有一定的危险性。随着自动化技术的进步和机器视觉技术的发展，可自动进行识别并采收的机械设备也逐步发展起来。自动化采收设备可以显著降低工人的劳动强度，提高作业效率，并且有助于进行更加规范化的果园管理工作。用于自动化采收的机器人能够通过摄像机获取图像信息，通过图像处理技术对图像信息进行整理，识别相关特征，提取有效信息，从而能够实现林间自动导航、自动识别果实颜色及进行空间定位等。田间导航可以通过工控机自主规划机器人的行走路径。识别果实颜色有助于在自动采收时对不同颜色的果实进行分类采摘，以适应后期对不同颜色果实的不同处理。图像处理系统得到果实的空间位置信息后，由工控机对机械臂进行轨迹规划，控制机械臂进行精准采收。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种采用双向同时采摘方式，采收效率高；实现林间自主导航，对复杂路况适应性高；采收过程为柔性采收，可降低果实损伤率；自动化程度高，能有效降低工人的劳动量；适用性强，可用于多种不同果实的采收；可实现果实的分类采收，应用场景广泛的龙门式果实自动采收机器人。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种龙门式果实自动采收机器人，包括摄像头3、陀螺仪22、行走机构、龙门机构、采收机构和收集系统；其中，

行走机构包括底盘1、履带2和推杆19；其中，履带2设在底盘1下部；推杆19包括固定端和运动端，推杆19的固定端布置在底盘1上，推杆19的运动端能够向底盘1的侧向运动；

底盘1的前端装有摄像头3；

底盘1上安装有陀螺仪22；

龙门机构包括龙门梁7、电机13、龙门柱15、转盘16、支腿17和万向轮18；其中，

支腿17与推杆19的运动端固连；支腿17的上端设有转盘16，转盘16与位于其上方的龙门柱15相连；通过转动转盘16，能够使龙门机构以龙门柱15为轴心进行旋转；

龙门梁7包括水平段和竖直段；龙门柱15的上端与龙门梁7的水平段以齿轮齿条连接方式相连，通过安装在龙门柱15上端的电机13，能够控制齿轮转动，从而带动龙门梁7沿着远离或者靠近龙门柱15的方向进行移动；龙门梁7的竖直段下端以及龙门柱15的支腿17下端分别设有万向轮18；

采收机构包括第一升降台14、第二升降台5、第一机械臂9和第二机械臂6；

第一升降台14与龙门柱15相连，能够沿龙门柱15上下移动，第一升降台14与第一机械臂9固连；第二升降台5与龙门梁7的竖直段相连，能够沿龙门梁7的竖直段上下移动，第二升降台5与第二机械臂6固连；