[发明专利]一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构

权利要求书

1.一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：包括从下到上依次设置的行走机构、升降机构和移动平台，移动平台上连接有摄像机构和采摘机构，摄像机构和采摘机构能在移动平台上水平直线移动，并能相对移动平台上下升降移动；

升降机构包括支撑架，支撑架具有四个支柱，每个支柱上都竖向设置有直线升降滑台，直线升降滑台包括直线升降轨道，直线升降轨道的顶端设置升降滑台同步轮，直线升降轨道的底端与升降滑台同步轮之间连接有升降滑台同步带，升降滑台同步带上安装有升降滑块，升降滑台同步轮与升降调整电机连接，升降调整电机驱动升降滑台同步带转动，使升降滑块进行升降运动；

支撑架宽度方向上的两个直线升降滑台的升降滑块之间均连接有定位板，两个定位板之间连接有垄型压板，支撑架长度方向上的两个直线升降滑台的升降滑块之间连接有后遮板，后遮板与垄型压板随升降滑块进行升降运动，垄型压板与后遮板之间的间隙可调。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：移动平台包括固定框架，固定框架上沿其长度方向安装有直线水平滑台和水平导轨，直线水平滑台和水平导轨上共同安装有载物平板，直线水平滑台的一端与横向调整电机连接，横向调整电机带动直线水平滑台转动，使载物平板在直线水平滑台和水平导轨上水平移动；载物平板上安装摄像机构、采摘机构与收集箱，摄像机构、采摘机构与收集箱能够随载物平板一起水平移。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：采摘机构包括三自由度机械臂、采摘机械手和转向装置，三自由度机械臂包括x方向滑台、y方向滑台和z方向滑台，x方向滑台、y方向滑台和z方向滑台上均滑动连接有一个滑块，x方向滑台、y方向滑台和z方向滑台上都设有驱动电机，所述x方向滑台固定连接在载物平板上，z方向滑台滑块固定连接在x方向滑台滑块上，z方向滑台能相对x方向滑台进行水平移动与升降运动； z方向滑台底端固定连接在y方向滑台上；转向装置安装在y方向滑台滑块上，随y方向滑台滑块进行水平移动，采摘机械手连接在转向装置上，采摘机械手随y方向滑台滑块在y方向滑台上水平移动，随z方向滑台一起在x方向滑台上水平移动，并随z方向滑台一起相对x方向滑台进行升降运动。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：转向装置包括转向电机和连接杆，转向电机的输出轴上固连有主动齿轮，连接杆的一端固连有转轴，转轴与连接杆垂直设置，转轴与转向电机的输出轴平行设置，转轴上固连有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，转向电机带动主动齿轮转动，从而带动连接杆转动，连接杆的另一端连接采茶机械手，通过控制转向电机的转角使连接杆转过90度，从而使采茶机械手转过90度。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：采茶机械手包括同步带传动机构，同步带传动机构的传动滑块上连接动剪片，动剪片通过剪片转轴与定剪片铰接，动剪片随同步带转动时与定剪片组成剪刀的开合运动，定剪片和动剪片的相对面上均设置有软夹子，软夹子固定在动剪片与定剪片上，定剪片和动剪片捏住剪下的茶叶，采得茶叶后，通过z方向滑台，使采茶机械手到达收集箱高度，再通过转向装置，使采茶机械手转动九十度将采得茶叶放入收集箱中。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉定位的分段采茶机器人的机械结构，其特征在于：所述同步带传动机构包括两个平行设置的转轴和传动电机，两个平行设置的转轴之间通过同步带传动连接，其中一个转轴上连接有从动锥齿轮，传动电机输出轴连接有主动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合连接，传动电机通过主动锥齿轮带动两个转轴之间的同步带转动，使传动滑块带着动剪片做左右往复的线性运动。