[发明专利]一种果实采摘机器人

说明书

本发明涉及一种果实采摘机器人，其包括一车体，车体上设有剪叉机构，车体上安装有升降杆；一机械臂，机械臂安装在升降杆上，机械臂通过升降杆伸缩从而进行升降；一载货机构，载货机构包括运输轨道和载物箱，运输轨道位于剪叉机构上，运输轨道通过所述剪叉机构伸缩从而进行升降，所述载物箱置于所述运输轨道上，所述运输轨道带动所述载物箱水平位移；一控制单元，所述控制单元位于所述车体内，当所述机械臂采摘果实时，所述控制单元根据所述机械臂的位置控制所述剪叉机构进行升降，使所述机械臂与所述载物箱之间的距离保持在最短距离，确保果实采收后所述机械臂末端去放果实的时候，所述机械臂到所述载物箱的距离最短，降低采摘周期时间。

技术领域

本发明涉及农业机器人领域，特别是涉及一种果实采摘机器人。

背景技术

当前，我国种植的果实在收获时基本上还是依靠手工来完成。为了保证适时采摘，其劳动量大、劳动强度高，需要大量劳动力。由于劳动力高龄化和劳动力资源紧缺，造成劳动力成本较高，以至于人工收获的成本在果实的整个生产成本中所占的比例高达33~50%，因此发展机器人采摘是解决农业人口老龄化和农业劳动力短缺的关键虽然现有很多温室机器人可以实现自动采摘果实，且这些温室机器人将机械臂和果实篮架安装在同一部机器上，利用机械臂将采摘后的果实存放在果实篮内，然而大多数温室机器人的果实篮架是固定的，采收放篮时距离远，耗时长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种果实采摘机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种果实采摘机器人，其包括一车体，所述车体上设有剪叉机构，所述车体上安装有升降杆；一机械臂，所述机械臂安装在所述升降杆上，所述机械臂通过所述升降杆伸缩从而进行升降；一载货机构，所述载货机构包括运输机构和载物箱，所述运输机构位于所述剪叉机构上，所述运输机构通过所述剪叉机构伸缩从而进行升降，所述载物箱置于所述运输机构上，所述运输机构带动所述载物箱水平位移；一控制单元，所述控制单元位于所述车体内，当所述机械臂采摘果实时，所述控制单元根据所述机械臂的位置控制所述剪叉机构进行升降，使所述机械臂与所述载物箱之间的距离保持在最短距离。

进一步地，所述剪叉机构的顶端安装有凸台，所述车体的上表面设有第一激光测距器，所述第一激光测距器朝向所述凸台，所述第一激光测距器用于检测所述凸台到所述车体之间的距离，所述第一激光测距器与所述控制单元通信连接。

进一步地，所述凸台上设有多个称重传感器，所述运输机构置于所述称重传感器上，所述控制单元根据所述称重传感器采集的数据调整所述机械臂与所述载物箱之间的相对位置。

进一步地，所述机械臂的前端设有摄像头，所述控制单元与所述摄像头通信连接，所述控制单元用于接收所述摄像头拍摄的图像，所述控制单元根据图像对果实进行识别定位，且所述控制单元根据图像调整所述车体的路径与所述机械臂的转向。

进一步地，所述车体上设有第二激光测距器，所述机械臂的底端设有反光板，所述反光板自所述机械臂向外延伸，且所述反光板位于所述第二激光测距器正上方，第二激光测距器与所述控制单元通信连接。

进一步地，所述运输机构包括底架、运输电机和多个滚筒，所述底架位于所述剪叉机构上，所述滚筒并排安装在所述底架中，所述运输电机驱动所述滚筒转动，所述载物箱置于多个滚筒上。

进一步地，所述运输机构还包括护栏，所述护栏的横截面为U字型，所述护栏围在所述滚筒外，且所述护栏的顶端高于所述载物箱的底端。

进一步地，所述车体的相对两侧各设有两个驱动轮，所述驱动轮包括外轮和内轮，所述内轮位于所述外轮靠近所述车体的一侧，所述外轮和所述内轮同轴转动，所述外轮的直径大于所述内轮的直径。

进一步地，还包括一对轨道，两条轨道相平行且沿直线延伸，所述外轮的直径与所述内轮的直径的差小于所述轨道的高度，当所述车体在所述轨道上运行时，所述轨道的上表面与所述内轮相接触。