[发明专利]基于机器视觉的菠萝采摘机及采摘方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的菠萝采摘机，其特征在于，包括机架、底盘、机器视觉机构、运动机构、气动机构、采摘机构、运输机构和控制箱；

所述机架和控制箱设置在底盘上方，所述机器视觉机构、运动机构和运输机构设置在机架上，且底盘、机器视觉机构、运动机构、气动机构和运输机构分别与控制箱连接，所述采摘机构设置在运动机构上，并与气动机构连接；

所述运动机构用于控制采摘机构运动，所述气动机构用于控制采摘机构夹紧或放开菠萝，所述运输机构用于运输采摘机构采摘到的菠萝；

所述运输机构包括水平支撑架、输送电机、卷筒和传送带；

所述水平支撑架固定设置在机架上，所述传送带绕过卷筒，且传送带上等间距设置有多块挡板，所述卷筒为至少两个，一个卷筒设置在水平支撑架靠近采摘机构的一端，并与输送电机的输出轴连接，一个卷筒设置在水平支撑架远离采摘机构的一端；

所述运输机构还包括定向轮，所述卷筒为三个，三个卷筒分别为第一卷筒、第二卷筒和第三卷筒；

所述水平支撑架在靠近采摘机构的一端两侧均设有第一轴承座，水平支撑架的中部两侧均设有第二轴承座、第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆的上端与第二竖杆的上端之间通过第一横杆连接，所述第一横杆上设有第三轴承座，水平支撑架在远离采摘机构的一端两侧均设有第三竖杆和第四竖杆，第三竖杆的上端与第四竖杆的上端之间通过第二横杆连接，所述第二横杆上设有第四轴承座；其中，第三竖杆和第四竖杆的水平高度高于第一竖杆和第二竖杆的水平高度；

所述第一卷筒设置在水平支撑架靠近采摘机构的一端，第一卷筒的传动轴两端分别与第一轴承座连接，且第一卷筒的传动轴其中一端通过联轴器与输送电机的输出轴连接；所述第二卷筒设置在水平支撑架中部，第二卷筒的传动轴两端分别与第二轴承座连接；所述定向轮设置在水平支撑架中部，并位于第二卷筒的上方，定向轮的传动轴两端分别与第三轴承座连接；所述第三卷筒设置在水平支撑架远离采摘机构的一端，第三卷筒的传动轴两端分别与第四轴承座连接；所述传送带绕过第一卷筒、第二卷筒、第三卷筒和定向轮；

所述采摘机构为采摘机械臂，包括固定架、第一支撑座、第二支撑座、主动齿轮、从动齿轮、转动轴、舵机、气动推杆、第一V形手爪、第二V形手爪和联动部件；

所述固定架设置在运动机构上，所述第一支撑座与固定架固定连接，所述主动齿轮和从动齿轮设置在固定架内，所述舵机固定设置在第一支撑座上，且舵机的输出轴穿过第一支撑座与主动齿轮连接，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合；所述转动轴穿过第一支撑座，且转动轴的两端分别与从动齿轮、第二支撑座固定连接；所述气动推杆固定设置第二支撑座上，且气动推杆分别与联动部件、气动机构连接；所述第一V形手爪和第二V形手爪对称设置，且第一V形手爪和第二V形手爪的开口相对，所述联动部件用于控制两个V形手爪撑开或夹紧。

2.根据权利要求1所述的菠萝采摘机，其特征在于，所述联动部件包括活塞杆连接块、第一连杆和第二连杆，所述活塞杆连接块与气动推杆固定连接，所述第一连杆、第二连杆的一端分别与活塞杆连接块活动连接，第一连杆的另一端与第一V形手爪固定连接，第二连杆的另一端与第二V形手爪固定连接。

3.根据权利要求1所述的菠萝采摘机，其特征在于，所述机器视觉机构包括工业相机、角度调整部件、位置调整块、螺杆、角支撑架和手柄；

所述工业相机与角度调整部件活动连接，所述角度调整部件与位置调整块固定连接，所述位置调整块与螺杆螺纹连接；所述角支撑架固定设置在机架上，所述螺杆的一端固定与角支撑架的一侧固定连接，螺杆的另一端穿过角支撑架的另一侧与手柄螺纹连接。