[发明专利]一种基于双目视觉的菠萝采摘机器人

说明书

本发明提供一种基于双目视觉的菠萝采摘机器人，包括移动车本体（100），移动车本体（100）下端设置行走轮（10）、两侧分别设置菠萝收集槽（20），移动车本体（100）前端设置视觉检测装置（30）、中部设置多组两自由度移动机构（40）；两自由度移动机构（40）上设置末端执行器（50）；末端执行器（50）包括连接角件（51）、支撑杆（52）、托板（53）、倾斜挡板（54）、切割刀片（55）、旋转斜挡板（56）及固定斜挡板（57）。该采摘机器人能够自动定位识别菠萝，从而完成自动化、机械化采摘菠萝，操作方便、采摘效率高、采摘成本低，有效节省劳动生产力，实现菠萝的智能化采摘。

技术领域

本发明涉及果实采摘设备技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的菠萝采摘机器人。

背景技术

由于市场偏好，当前菠萝的销售大多以鲜果为主；因此，菠萝成熟后需在短时间内采摘完成、并且售出，以保证其新鲜程度。然而，由于菠萝独特的体积与外形，使其采摘难度较大；并且，菠萝生长位置杂乱无章，在同一笼地中、呈现不规则的分布，采摘过程中无法有效识别菠萝果实的位置、需要人工肉眼判断。上述问题造成目前依然无法实现机械化、系统化、自动化的采摘菠萝；仍主要依靠人工进行菠萝的采摘，导致采摘菠萝劳动强度大、采摘效率低、采摘成本高，同时人工肉眼在长时间工作后易出现酸痛问题、导致判断精度下降，从而极大的浪费人力物力、提高菠萝的生产成本，甚至影响菠萝错过最佳销售时节、导致菠萝滞销。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于双目视觉的菠萝采摘机器人，该采摘机器人能够自动定位识别菠萝，从而完成自动化、机械化采摘菠萝，操作方便、采摘效率高、采摘成本低，有效节省劳动生产力，实现菠萝的智能化采摘。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于双目视觉的菠萝采摘机器人，其特征在于：包括移动车本体，所述移动车本体下端设置行走轮、用于移动；所述移动车本体两侧分别设置菠萝收集槽，用于收集采摘后的菠萝；所述移动车本体前端设置视觉检测装置，用于识别、判断菠萝的位置；所述移动车本体中部设置多组两自由度移动机构，用于移动末端执行器；所述两自由度移动机构上设置末端执行器，用于实现菠萝的采摘，且所述两自由度移动机构与视觉检测装置通过远程传输模块交互；

所述末端执行器包括连接角件、支撑杆、托板、倾斜挡板、切割刀片、旋转斜挡板以及固定斜挡板；所述连接角件固定设置在两自由度移动机构上且连接角件下端与支撑杆固定连接；所述支撑杆远离连接角件一端的两侧分别通过固定角件与一托板固定连接且两块所述托板组成“Y”形口结构、即两块托板之间的距离由靠近支撑杆端向远离支撑杆端逐渐增大；两块所述托板的上端面且位于支撑杆靠近“Y”形口结构的一侧依次固定设置倾斜挡板与切割刀片且所述倾斜挡板与支撑杆固定连接、所述切割刀片位于倾斜挡板远离支撑杆的一侧，倾斜挡板由靠近支撑杆向远离支撑杆的一侧倾斜；靠近所述菠萝收集槽的托板底端固定设置一翻转舵机，所述翻转舵机输出端固定连接旋转斜挡板且所述旋转斜挡板位于对应托板远离“Y”形口结构的一侧侧面；远离所述菠萝收集槽的托板固定设置一固定斜挡板且所述固定斜挡板位于对应托板远离“Y”形口结构的一侧侧面；所述旋转斜挡板与固定斜挡板之间的距离由靠近支撑杆到远离逐渐增大。

作进一步优化，所述移动车本体后端固定设置推动把手，用于人力辅助推动移动车本体运动。

作进一步优化，所述两自由度移动机构包括水平移动模块与竖直移动模块；

所述水平移动模块包括水平滑轨、第一电机、同步带轮、传动带、连接板以及压板；所述水平滑轨设置在所述移动车本体上且水平滑轨上侧两端分别通过第一电机座固定设置第一电机、通过第一轴承座固定设置同步带轮；所述第一电机输出轴与同步带轮通过传动带连接；所述水平滑轨上侧且位于第一电机与同步带轮之间设置连接板，所述连接板与水平滑轨滑动连接；所述连接板上侧通过设置压板与传动带连接；