[实用新型]一种水果采摘机器人

说明书

本实用新型公开了一种水果采摘机器人，包括：无人机、机器人手臂、剪切机构、视觉相机、激光扫描雷达、定位模块以及控制器；所述机器人手臂倒置在无人机下方，所述剪切机构设置在机器人手臂末端，所述视觉相机设置在无人机下方，所述激光扫描雷达、定位模块设置在无人机上；所述无人机、机器人手臂、剪切机构、视觉相机、激光扫描雷达模块、定位模块通过数据线和控制线与控制器连接。本发明实现了水果采摘机器人的三维空间移动、定位和采摘，效率高。

技术领域

本实用新型属于机器人技术，具体为一种水果采摘机器人。

背景技术

随着机器人技术的成熟、成本的降低和推广应用，机器人已逐步进入到农业领域，并将促进现代化农业向着工业化生产、无人化和智能化的方向发展，果蔬的采摘具有季节性强、劳动强度大、环境以及作业要求高等特点，在农业生产中迫切需要机器人化作业。目前果蔬的采摘仍主要依靠大量的人力，不仅人工成本高而且采摘效率低；对于一些较高的果树，人工采摘较为困难，而且人工采摘还有因作业环境复杂而不小心跌倒摔伤的风险；因此，目前需要果蔬采摘机械装置以解放劳动力、提高劳动生产效率、降低劳动成本，保证新鲜水果蔬菜品质以及满足作物生长的实时性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种水果采摘机器人。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种水果采摘机器人，包括：无人机、机器人手臂、剪切机构、视觉相机、激光扫描雷达、定位模块以及控制器；所述机器人手臂倒置在无人机下方，所述剪切机构设置在机器人手臂末端，所述视觉相机设置在无人机下方，所述激光扫描雷达和定位模块设置在无人机上、；所述无人机、机器人手臂、剪切机构、视觉相机、激光扫描雷达模块、GPS模块通过数据线和控制线与控制器连接。

优选地，所述无人机为旋翼无人机。

优选地，所述机器人手臂具有3到5个自由度。

优选地，所述激光扫描雷达采用单线激光扫描雷达。

优选地，所述定位模块室外采用差分GPS，室内采用UWB模块。

优选地，所述控制器上层采用树莓派四代，底层采用STM32F4系列单片机。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：本发明基于环境信息和定位信息，控制器控制无人机在大范围空中飞行，控制机械手臂在小范围精确定位，最后控制剪切机构剪切成熟水果果梗，实现水果采摘机器人的三维空间移动、定位和水果采摘，具备了在果园等农业三维空间快速移动及三维空间采摘水果的能力，具有三维空间工作范围大，机动性好，定位准确，效率高等优点。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1为水果采摘机器人示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种水果采摘机器人，包括：无人机1、机器人手臂2、剪切机构3、视觉相机4、激光扫描雷达5、定位模块6以及控制器7；所述机器人手臂2倒置在无人机1下方，剪切机构3设置在机器人手臂2末端，视觉相机4安装在无人机1下方，激光扫描雷达5设置在无人机1的本体的最上方中央位置，定位模块6和控制器7设置在无人机1的本体上。所述无人机1、机器人手臂2、剪切机构3、视觉相机4、激光扫描雷达模块5、定位模块6通过数据线和控制线与控制器7连接。

本实用新型的工作过程为：

视觉相机4采集果园的图像将数据信息通过数据线传输给控制器7；

控制器7控制无人机移动定位到熟水果附近；

然后，控制器7控制机械手臂2携带剪切机构3定位到成熟水果的果梗位置；

最后，控制器7控制剪切机构3动作进行剪切，完成水果自动采摘过程。