[发明专利]智能辨识采摘机器人及采摘方法

摘要

本发明提出了一种智能辨识采摘机器人及采摘方法，解决了高空采摘板栗果实的问题。一种智能辨识采摘机器人，包括下位机和上位机；所述下位机包括：四轮智能移动平台10、第一控制柜7、图像采集模块、板栗采摘模块、集果箱3、称重模块4、无线视频传输模块、电源9和GPS定位模块44；所述上位机包括PC机39、无线视频接收模块36、数据采集卡37、第二主控模块38、第二控制柜35、接收机天线34、视频传输线。本发明提高了板栗采摘劳动生产率、降低了农民的劳动强度和采摘成本，保证了板栗及时采收和板栗的质量，对于促进农村经济发展，提高我国农业的现代化、智能化、加快农业科学进步具有不可估量的意义。

主权项

一种智能辨识采摘机器人，其特征在于，包括下位机和上位机；所述下位机包括：四轮智能移动平台（10）、第一控制柜（7）、图像采集模块、板栗采摘模块、集果箱（3）、称重模块（4）、无线视频传输模块、电源（9）和GPS定位模块（44）；所述上位机包括PC机（39）、无线视频接收模块（36）、数据采集卡（37）、第二主控模块（38）、第二控制柜（35）、接收机天线（34）、视频传输线；无线视频接收模块（36）通过AV线与第二主控模块（38）连接，第二主控模块（38）通过视频传输线与数据采集卡（37）连接，数据采集卡（37）通过插接方式与PC机（39）连接，接收机天线（34）通过屏蔽电缆与无线视频接收模块（36）连接；所述接收机天线（34）通过螺母固定在第二控制柜（35）上方；所述四轮智能移动平台（10）包括驱动轮总成（16）、平台车架（15）和四轮智能移动平台驱动模块（45），驱动轮总成（16）与平台车架（15）之间采用螺栓连接；所述集果箱（3）位于四轮智能移动平台（10）前端位置，集果箱（3）中间位置安装有漏斗状缓冲装置（20）且通过螺栓与所述集果箱（3）连接；第一控制柜（7）内部垂直方向上设置多个隔断，其底部安装电源（9），所述四轮智能移动平台驱动模块（45）固定在第一控制柜（7）内部且位于所述电源（9）的上一层；所述图像采集模块包括两台短枪摄像机（6）和接线端子；短枪摄像机（6）采用两自由度云台支撑，通过螺栓螺母固定在四轮智能移动平台（10）中间位置，接线端子通过BNC双绞线（5）与图像处理模块（40）连接；所述图像处理模块（40）通过螺栓固定在第一控制柜（7）上层， 通过接线端子与电源（9）及第一主控模块（41）连接，通过AV转接头与无线视频发射模块（42）连接，通过串口线与第一主控模块（41）连接；所述第一主控模块（41）通过螺栓固定在第一控制柜（7）上层，通过接线端子与图像处理模块（40）、无线视频发射模块（42）、板栗采摘模块驱动器（43）和电源（9）连接；所述无线视频传输模块包括无线视频发射模块（42）、无线视频接收模块（36）、发射机天线（8）和接收机天线（34）；无线视频发射模块（42）通过接线端子和图像采集模块连接并安装在第一控制柜（7）内上层，无线视频接收模块（36）通过接线端子和第二主控模块（38）连接，发射机天线（8）和接收机天线（34）分别与无线视频发射模块（42）和无线视频接收模块（36）通过屏蔽电缆连接，发射机天线（8）通过螺母固定在四轮智能移动平台（10）后侧；所述称重模块（4）包括第一压力传感器，通过屏蔽电缆与第一主控模块（41）连接，并通过螺栓螺母固定在集果箱（3）和平台车架（15）之间；所述GPS定位模块（44）通过螺栓螺母固定在第一控制柜（7）的下层，包括差分GPS模块，通过屏蔽电缆与第一主控模块（41）连接；所述板栗采摘模块通过螺栓固定在四轮智能移动平台（10）的前侧，包括三维滑台机械臂（2）和板栗采摘机械手（1）；所述三维滑台机械臂（2）包括步进电机（25），联轴器（26），滚珠导轨（27），滚珠丝杠（28），滑块（29），挡块（30），底座（31），连杆（32）；步进电机（25）通过联轴器（26）和滚珠丝杠（28）连接，滚珠丝杠（28）上套有滑块（30），滚珠丝杠（28）两端和挡块（30）连接，挡块（30）通过螺栓固定在底座（31）上，底座（31）通过螺栓固定在四轮智能移动平台（10）的前侧；板栗采摘机械手（1） 通过连杆（32）和滑块（29）连接，步进电机（25）与板栗采摘模块驱动器（43）连接；所述板栗采摘机械手（1）包括第二压力传感器（33）、舵机（23）、舵机支架（24）、机械爪（22）、剪刀手（21）；第二压力传感器（33）固定在机械爪（22）内侧，剪刀手（21）通过支架安装在三维滑台机械臂（2）前方；所述板栗采摘机械手（1）通过舵机支架（24）和三维滑台机械臂（2）连接。