一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人及使用方法.pdf

19 中華人民共和國 國家知識產(chǎn)權(quán)局 12 發(fā)明專利申請 10 申請公布號 43 申請公布日 21 申請?zhí)?202010562552 7 22 申請日 2020 06 19 71 申請人 山東農(nóng)業(yè)大 學(xué) 地址 271018 山東省泰安市岱宗大街61號 72 發(fā)明人 蘇 斐 劉久欽 祖 林 祿 李天華 74 專利代理機(jī)構(gòu) 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所 普通 合 伙企業(yè) 37240 代理人 王舵 51 Int Cl A01D 45 00 2018 01 A01D 57 00 2006 01 A01D 57 20 2006 01 A01D 90 02 2006 01 A01D 90 10 2006 01 54 發(fā)明名稱 一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器 人及使用方法 57 摘要 本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸 一體化機(jī)器人及使用方法 其中一種全自動(dòng)番茄 自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人包括采摘車和運(yùn)輸 車 運(yùn)輸車上設(shè)有收集裝置 采摘車上設(shè)有無損 采摘裝置和輸出端伸至收集裝置的傳 送裝置 本 發(fā)明實(shí)現(xiàn)對番茄的采摘 運(yùn)輸與裝卸的全程自動(dòng) 化 通過中間傳 送裝置的合理配置使采摘車與運(yùn) 輸車配合 實(shí)現(xiàn)了番茄采摘 運(yùn)輸與裝卸的全程 自動(dòng)化 提高了勞動(dòng)效率 實(shí)現(xiàn)無損采摘作業(yè) 吸 附式無損采摘裝置的錐形保護(hù)外殼一次只將一 個(gè)番茄套住 真空吸盤開始扭轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)碰傷 到附 近的果實(shí) 同時(shí)網(wǎng)兜裝置采用柔性繩織網(wǎng) 可大 大降低對番茄表面的沖擊力 減損輥刷將 番茄脫 離傳送帶進(jìn)入收集筐時(shí)的速度降到最低 以減少 收集筐對 番 茄的沖擊 權(quán)利要求書2頁 說明書7頁 附圖4頁 CN 111567214 A 2020 08 25 CN 111567214 A 1 一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 包括采摘車 00 和運(yùn)輸 車 200 所述運(yùn)輸車上設(shè)有收集裝置 采摘車上設(shè)有無損采摘裝置和輸出端伸至收集裝置 的傳送裝置 2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 所 述無損采摘裝置包括機(jī)械臂 15 和安裝在機(jī)械臂末節(jié)的真空吸盤 103 所述真空吸盤連 接設(shè)置在采摘車上的真空發(fā)生器 3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 還 包括固設(shè)在采摘車上的第一導(dǎo)軌 141 滑接在第一導(dǎo)軌上的滑動(dòng)底座 21 和驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)底 座沿第一導(dǎo)軌沿豎向移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置 所述滑動(dòng)底座與機(jī)械臂首節(jié)固接 4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 傳 送裝置包括安裝在采摘車上的固定輸送機(jī) 5 和安裝在運(yùn)輸車上的擺動(dòng)輸送機(jī) 7 固定輸 送機(jī)的輸出端延伸至擺動(dòng)輸送機(jī)的輸入端 擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端伸至收集裝置 擺動(dòng)輸送 機(jī)的機(jī)架通過橫軸鉸接在運(yùn)輸車上 運(yùn)輸車上安裝有驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)輸送機(jī)繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)驅(qū) 動(dòng)裝置 5 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 所 述擺動(dòng)輸送機(jī)包括機(jī)架 轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)架上的主動(dòng)滾筒 73 和從動(dòng)滾筒 以及連接主動(dòng)滾 筒和從動(dòng)滾筒的擺動(dòng)傳送帶 主動(dòng)滾筒連接第一電動(dòng)機(jī) 71 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于固定輸送機(jī)輸出端與擺動(dòng)輸送機(jī)輸入端之間的 防卡輥刷 72 所述防卡輥刷與主動(dòng)滾筒傳動(dòng)連接 6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 擺 動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上還轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于擺動(dòng)輸送機(jī)輸出端上方的減損輥刷 77 所述減損輥 刷連接第二電動(dòng)機(jī) 78 減損輥刷與從動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)向相反 7 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 傳 送裝置還包括固設(shè)在采摘車上的第二導(dǎo)軌 142 滑接在第二導(dǎo)軌上的移動(dòng)底座 22 和驅(qū) 動(dòng)移動(dòng)底座沿第二導(dǎo)軌沿豎向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置 移動(dòng)底座上安裝有位于固定輸送機(jī)上 方的網(wǎng)兜裝置 4 和驅(qū)動(dòng)網(wǎng)兜裝置出料端啟閉的第三驅(qū)動(dòng)裝置 42 8 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 網(wǎng) 兜裝置包括與移動(dòng)底座 22 固接的支撐架 41 以及分別通過橫向鉸軸與支撐架鉸接的第 一外框和第二外框 第一外框和第二外框相對設(shè)置 第一外框和第二外框的內(nèi)孔均安裝有 承接網(wǎng) 第三驅(qū)動(dòng)裝置 42 包括安裝在移動(dòng)底座上的第三電動(dòng)機(jī) 43 固裝在第三電動(dòng)機(jī)輸出 軸的控制齒輪 以及與所述控制齒輪嚙合的上齒條和下齒條 上齒條和下齒條均與移動(dòng)底 座滑接 上齒條的一端與第一外框鉸接 下齒條的一端與第二外框鉸接 且上齒條和下齒條 位于橫向鉸軸的同側(cè) 9 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 其特征在于 收 集裝置包括設(shè)置在運(yùn)輸車上的托盤 13 叉架 10 和驅(qū)動(dòng)托盤移動(dòng)至叉架一側(cè)的第四驅(qū)動(dòng) 裝置 托盤上放置有與傳送裝置輸出端對應(yīng)的收集筐 12 叉架上設(shè)有與收集筐對應(yīng)的貨 叉和驅(qū)動(dòng)貨叉沿豎向移動(dòng)的第五驅(qū)動(dòng)裝置 10 一種權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人的使用方法 權(quán) 利 要 求 書 1 2 頁 2 CN 111567214 A 其特征在于 包括如下方面 1 整體工作過程 a 基于人工勢場在作物行間規(guī)劃路徑 采摘車首先進(jìn)入作物行間并調(diào)整好姿態(tài) 隨后 運(yùn)輸車進(jìn)入 在運(yùn)輸車上的光電傳感器與單片機(jī)的作用下實(shí)時(shí)標(biāo)定 調(diào)整與采摘車之間的 方位 b 采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤及優(yōu)化并控制機(jī)械臂完成采摘?jiǎng)幼?待采摘裝置將 番茄摘下來之后 在機(jī)械臂的帶動(dòng)下 錐形外殼到達(dá)第二導(dǎo)軌的前側(cè)某一位置 該位置為實(shí) 現(xiàn)采摘及后續(xù)動(dòng)作過程耗時(shí)最短的位置 c 采摘裝置把番茄吐出至網(wǎng)兜裝置上 隨后網(wǎng)兜裝置下移至固定輸送機(jī)的上方近距離 處將番茄緩慢放下 經(jīng)過傳送裝置將番茄傳送至收集筐 d 當(dāng)收集筐下方的壓力傳感器輸出的信號達(dá)到一定值時(shí) 采摘車停止工作 運(yùn)輸車脫 離采摘車并將貨物運(yùn)輸至集中收集點(diǎn) 與此同時(shí)單片機(jī)控制托盤移動(dòng) 把收集筐移動(dòng)到貨 叉的工作區(qū)域 隨后叉架帶動(dòng)貨叉將收集筐叉起并放置于指定的碼垛位置 隨后 貨叉叉起 另一個(gè)空的收集筐隨運(yùn)輸車空載返回至采摘車 此過程往復(fù)循環(huán) 2 吸附式無損采摘過程 a 采摘裝置通過視覺系統(tǒng)獲取視野中的番茄數(shù)量和每個(gè)番茄的位置信息 成熟度信 息 然后將這些信息反饋至單片機(jī) b 在單片機(jī)控制作用下使機(jī)械臂快速移動(dòng)到第一個(gè)番茄的采摘點(diǎn) 錐形外殼在機(jī)械臂 的帶動(dòng)下將番茄包絡(luò)在內(nèi) 利用真空吸盤吸附住番茄表面 隨后在機(jī)械臂末關(guān)節(jié)馬達(dá)帶動(dòng) 作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn) 將果梗扭斷 c 機(jī)械臂帶動(dòng)被采摘下的番茄以最短時(shí)間運(yùn)動(dòng)至第二導(dǎo)軌一側(cè) 此時(shí)移動(dòng)底座上的光 電傳感器檢測到距離信息并反饋至單片機(jī) 單片機(jī)發(fā)出指令讓移動(dòng)底座帶動(dòng)著網(wǎng)兜裝置向 上運(yùn)動(dòng)至靠近錐形外殼下方 然后單片機(jī)發(fā)出指令讓機(jī)械臂的末關(guān)節(jié)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 使錐形外 殼傾斜 使番茄落到網(wǎng)兜裝置上 第二個(gè)番茄按照上述同樣的程序采摘 直到所有的番茄都 收獲完為止 3 番茄的收集過程 a 番茄經(jīng)過固定輸送機(jī)與擺動(dòng)輸送機(jī)的結(jié)合處時(shí) 利用防卡輥刷的轉(zhuǎn)動(dòng)使番茄順利通 過結(jié)合處 b 當(dāng)番茄到達(dá)擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端時(shí) 與擺動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)向相反的減損輥刷提供阻力作 用 使番茄速度降低后進(jìn)入收集筐 c 為了使番茄在收集筐內(nèi)不扎堆 隨著番茄的進(jìn)入 托盤左右平移 使番茄平鋪成一 層 收集筐下方的壓力傳感器檢測到一層的重量數(shù)值并將該數(shù)值信號傳給單片機(jī) 若該數(shù) 值落入程序設(shè)定的只有一層番茄的重量區(qū)間 單片機(jī)發(fā)出指令讓擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作 驅(qū)動(dòng) 擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端向上擺動(dòng) 實(shí)現(xiàn)番茄被逐層收集 權(quán) 利 要 求 書 2 2 頁 3 CN 111567214 A 一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人及使用方法 技術(shù)領(lǐng)域 0001 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域 尤其涉及到一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體 化機(jī)器人及使用方法 背景技術(shù) 0002 我國是農(nóng)業(yè)大國 但整體機(jī)械化水平不高 作業(yè)效率低下 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用更是 少之又少 就番茄來講 目前通常是采用大棚規(guī)?；N植 采摘 運(yùn)輸和裝卸等作業(yè)環(huán)節(jié)主 要以人工完成 或是采用機(jī)械輔助作業(yè) 表現(xiàn)為耗時(shí)耗力 效率低下 成本高昂 而且采用機(jī) 械輔助作業(yè)時(shí) 由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的不合理對番茄造成較大的損傷 從而影響了番茄的銷售 降 低了產(chǎn)值 增加了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān) 0003 國內(nèi)對番茄收獲機(jī)器人的研究起步較晚 番茄收獲領(lǐng)域比較落后 現(xiàn)有的一些用 于番茄的作業(yè)機(jī)械普遍存在自動(dòng)化程度低 作業(yè)時(shí)對番茄損傷較大和效率低的問題 且作 業(yè)功能單一 適用性差 無法體系化作業(yè) 推廣應(yīng)用前景差 隨著先進(jìn)算法的不斷提出 人工 智能的不斷發(fā)展 研發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)器人將成為發(fā)展農(nóng)業(yè) 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要方向 發(fā)明內(nèi)容 0004 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足 提供一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人及 使用方法 提高了番茄收獲效率 而且減小了收獲過程中番茄的損傷 0005 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 提供一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī) 器人 包括采摘車和運(yùn)輸車 所述運(yùn)輸車上設(shè)有收集裝置 采摘車上設(shè)有無損采摘裝置和輸 出端伸至收集裝置的傳送裝置 0006 本優(yōu)化方案利用采摘車帶動(dòng)無損采摘裝置進(jìn)行無損采摘 采摘后的番茄通過傳送 裝置送至運(yùn)輸車上的收集裝置 收集至一定量時(shí) 運(yùn)輸車將收集裝置中的番茄運(yùn)至集中存 放點(diǎn) 從而利用采摘車 傳送裝置和運(yùn)輸車的配合實(shí)現(xiàn)番茄收獲作業(yè) 大幅降低了勞動(dòng)強(qiáng) 度 提高了收獲效率 0007 作為優(yōu)化 所述無損采摘裝置包括機(jī)械臂和安裝在機(jī)械臂末節(jié)的真空吸盤 所述 真空吸盤連接設(shè)置在采摘車上的真空發(fā)生器 本優(yōu)化方案利用機(jī)械臂帶動(dòng)真空吸盤與番茄 接觸 利用真空發(fā)生器的作用使真空吸盤吸附住番茄 再利用機(jī)械臂末節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)將果梗扭 斷 避免了番茄被損傷 真空發(fā)生器和機(jī)械臂均采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn) 0008 作為優(yōu)化 機(jī)械臂末節(jié)上固接有外殼 真空吸盤位于外殼內(nèi) 本優(yōu)化方案通過設(shè)置 外殼 使番茄在外殼內(nèi)被吸附 將番茄摘下 真空發(fā)生器停止工作后 避免番茄掉落 0009 作為優(yōu)化 還包括固設(shè)在采摘車上的第一導(dǎo)軌 滑接在第一導(dǎo)軌上的滑動(dòng)底座和 驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)底座沿第一導(dǎo)軌沿豎向移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置 所述滑動(dòng)底座與機(jī)械臂首節(jié)固接 本優(yōu)化方案通過滑動(dòng)底座的移動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械臂上下移動(dòng) 從而增大了采摘范圍 0010 作為優(yōu)化 傳送裝置包括安裝在采摘車上的固定輸送機(jī)和安裝在運(yùn)輸車上的擺動(dòng) 輸送機(jī) 固定輸送機(jī)的輸出端延伸至擺動(dòng)輸送機(jī)的輸入端 擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端伸至收集 說 明 書 1 7 頁 4 CN 111567214 A 裝置 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架通過橫軸鉸接在運(yùn)輸車上 運(yùn)輸車上安裝有驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)輸送機(jī)繞橫 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 本優(yōu)化方案的傳送裝置在使用時(shí) 通過固定輸送機(jī)將采摘裝置采 摘的番茄傳送至擺動(dòng)輸送機(jī) 利用擺動(dòng)輸送機(jī)將番茄傳送至收集裝置 通過擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 帶動(dòng)擺動(dòng)輸送機(jī)整體擺動(dòng) 使得擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端高度可以調(diào)節(jié) 以避免落差過大導(dǎo)致 番茄摔壞損傷 同時(shí)還方便實(shí)現(xiàn)逐層擺放 0011 作為優(yōu)化 所述擺動(dòng)輸送機(jī)包括機(jī)架 轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)架上的主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒 以及連接主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒的擺動(dòng)傳送帶 主動(dòng)滾筒連接第一電動(dòng)機(jī) 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī) 架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于固定輸送機(jī)輸出端與擺動(dòng)輸送機(jī)輸入端之間的防卡輥刷 所述防卡輥 刷與主動(dòng)滾筒傳動(dòng)連接 本優(yōu)化方案的擺動(dòng)輸送機(jī)通過第一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) 從 而帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)番茄輸送 結(jié)構(gòu)簡單 通過設(shè)置防卡輥刷 避免番茄在經(jīng)過固定輸 送機(jī)和擺動(dòng)輸送機(jī)結(jié)合處時(shí)被卡住 實(shí)現(xiàn)了番茄順利傳送 0012 作為優(yōu)化 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上還轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于擺動(dòng)輸送機(jī)輸出端上方的減損 輥刷 所述減損輥刷連接第二電動(dòng)機(jī) 減損輥刷與從動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)向相反 本優(yōu)化方案通過第 二電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減損輥刷旋轉(zhuǎn) 將番茄脫離傳送帶進(jìn)入收集筐時(shí)的速度降到最低 以減少收 集筐對番茄的沖擊 避免番茄受損 0013 作為優(yōu)化 傳送裝置還包括固設(shè)在采摘車上的第二導(dǎo)軌 滑接在第二導(dǎo)軌上的移 動(dòng)底座和驅(qū)動(dòng)移動(dòng)底座沿第二導(dǎo)軌沿豎向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置 移動(dòng)底座上安裝有位于固 定輸送機(jī)上方的網(wǎng)兜裝置和驅(qū)動(dòng)網(wǎng)兜裝置出料端啟閉的第三驅(qū)動(dòng)裝置 本優(yōu)化方案利用網(wǎng) 兜裝置承接機(jī)械臂卸下的番茄 減小了對番茄表面的沖擊力 通過第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)移動(dòng) 底座上下移動(dòng) 從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)兜裝置的上下移動(dòng) 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)兜裝置從靠近機(jī)械臂卸料位置 到靠近固定輸送機(jī)位置之間的移動(dòng) 減小了番茄滾動(dòng)掉落高度差 更好地避免了番茄受損 0014 作為優(yōu)化 網(wǎng)兜裝置包括與移動(dòng)底座固接的支撐架 以及分別通過橫向鉸軸與支 撐架鉸接的第一外框和第二外框 第一外框和第二外框相對設(shè)置 第一外框和第二外框的 內(nèi)孔均安裝有承接網(wǎng) 第三驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在移動(dòng)底座上的第三電動(dòng)機(jī) 固裝在第三電 動(dòng)機(jī)輸出軸的控制齒輪 以及與所述控制齒輪嚙合的上齒條和下齒條 上齒條和下齒條均 與移動(dòng)底座滑接 上齒條的一端與第一外框鉸接 下齒條的一端與第二外框鉸接 且上齒條 和下齒條位于橫向鉸軸的同側(cè) 本優(yōu)化方案利用承接網(wǎng)的柔性 大大降低了對番茄表面的 沖擊力 通過控制齒輪同時(shí)與上齒條 下齒條嚙合 當(dāng)控制齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 帶動(dòng)上齒條和下齒 條沿相反方向移動(dòng) 從而帶動(dòng)第一外框和第二外框沿相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)兜裝置 進(jìn)料端和出料端的打開或閉合 0015 作為優(yōu)化 收集裝置包括設(shè)置在運(yùn)輸車上的托盤 叉架和驅(qū)動(dòng)托盤移動(dòng)至叉架一 側(cè)的第四驅(qū)動(dòng)裝置 托盤上放置有與傳送裝置輸出端對應(yīng)的收集筐 叉架上設(shè)有與收集筐 對應(yīng)的貨叉和驅(qū)動(dòng)貨叉沿豎向移動(dòng)的第五驅(qū)動(dòng)裝置 本優(yōu)化方案的收集裝置通過收集筐存 放由傳動(dòng)裝置傳送來的番茄 當(dāng)收集筐中的番茄達(dá)到一定量時(shí) 通過托盤的移動(dòng)帶動(dòng)收集 筐朝向貨叉移動(dòng) 通過第五驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)貨叉上移將收集筐挑起 然后通過叉架的動(dòng)作將 收集筐移至存放位置 進(jìn)一步減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度 提高了作業(yè)效率 0016 本方案還提供一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人的使用方法 包括如下 方面 1 整體工作過程 說 明 書 2 7 頁 5 CN 111567214 A a 基于人工勢場在作物行間規(guī)劃路徑 采摘車首先進(jìn)入作物行間并調(diào)整好姿態(tài) 隨后 運(yùn)輸車進(jìn)入 在運(yùn)輸車上的光電傳感器與單片機(jī)的作用下實(shí)時(shí)標(biāo)定 調(diào)整與采摘車之間的 方位 b 采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤及優(yōu)化并控制機(jī)械臂完成采摘?jiǎng)幼?待采摘裝置將 番茄摘下來之后 在機(jī)械臂的帶動(dòng)下 錐形外殼到達(dá)第二導(dǎo)軌的前側(cè)某一位置 該位置為實(shí) 現(xiàn)采摘及后續(xù)動(dòng)作過程耗時(shí)最短的位置 傳統(tǒng)的采摘方式為接果位置是固定的 這種傳統(tǒng) 方式表現(xiàn)為機(jī)械臂不管在什么位置采摘果實(shí)都必須返回到原來的接果位置 不能保證每次 返回路徑都是最優(yōu)的 所耗時(shí)間是最短的 與傳統(tǒng)采摘模式相比 本發(fā)明的作業(yè)模式配合最 優(yōu)路徑算法 路徑優(yōu) 耗時(shí)短 實(shí)現(xiàn)了高效率采摘作業(yè) c 采摘裝置把番茄吐出至網(wǎng)兜裝置上 隨后網(wǎng)兜裝置下移至固定輸送機(jī)的上方近距離 處將番茄緩慢放下 經(jīng)過傳送裝置將番茄傳送至收集筐 d 當(dāng)收集筐下方的壓力傳感器輸出的信號達(dá)到一定值時(shí) 采摘車停止工作 運(yùn)輸車脫 離采摘車并將貨物運(yùn)輸至集中收集點(diǎn) 與此同時(shí)單片機(jī)控制托盤移動(dòng) 把收集筐移動(dòng)到貨 叉的工作區(qū)域 隨后叉架帶動(dòng)貨叉將收集筐叉起并放置于指定的碼垛位置 隨后 貨叉叉起 另一個(gè)空的收集筐隨運(yùn)輸車空載返回至采摘車 此過程往復(fù)循環(huán) 2 吸附式無損采摘過程 a 采摘裝置通過視覺系統(tǒng)獲取視野中的番茄數(shù)量和每個(gè)番茄的位置信息 成熟度信 息 然后將這些信息反饋至單片機(jī) b 在單片機(jī)控制作用下使機(jī)械臂快速移動(dòng)到第一個(gè)番茄的采摘點(diǎn) 錐形外殼在機(jī)械臂 的帶動(dòng)下將番茄包絡(luò)在內(nèi) 利用真空吸盤吸附住番茄表面 隨后在機(jī)械臂末關(guān)節(jié)馬達(dá)帶動(dòng) 作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn) 將果梗扭斷 c 機(jī)械臂帶動(dòng)被采摘下的番茄以最短時(shí)間運(yùn)動(dòng)至第二導(dǎo)軌一側(cè) 此時(shí)移動(dòng)底座上的光 電傳感器檢測到距離信息并反饋至單片機(jī) 單片機(jī)發(fā)出指令讓移動(dòng)底座帶動(dòng)著網(wǎng)兜裝置向 上運(yùn)動(dòng)至靠近錐形外殼下方 然后單片機(jī)發(fā)出指令讓機(jī)械臂的末關(guān)節(jié)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 使錐形外 殼傾斜 使番茄落到網(wǎng)兜裝置上 第二個(gè)番茄按照上述同樣的程序采摘 直到所有的番茄都 收獲完為止 3 番茄的收集過程 a 番茄經(jīng)過固定輸送機(jī)與擺動(dòng)輸送機(jī)的結(jié)合處時(shí) 利用防卡輥刷的轉(zhuǎn)動(dòng)使番茄順利通 過結(jié)合處 b 當(dāng)番茄到達(dá)擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端時(shí) 與擺動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)向相反的減損輥刷提供阻力作 用 使番茄速度降低后進(jìn)入收集筐 c 為了使番茄在收集筐內(nèi)不扎堆 隨著番茄的進(jìn)入 托盤左右平移 使番茄平鋪成一 層 收集筐下方的壓力傳感器檢測到一層的重量數(shù)值并將該數(shù)值信號傳給單片機(jī) 若該數(shù) 值落入程序設(shè)定的只有一層番茄的重量區(qū)間 單片機(jī)發(fā)出指令讓擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作 驅(qū)動(dòng) 擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端向上擺動(dòng) 實(shí)現(xiàn)番茄被逐層收集 0017 本發(fā)明的有益效果為 1 實(shí)現(xiàn)對番茄的采摘 運(yùn)輸與裝卸的全程自動(dòng)化 通過中間傳送裝置的合理配置使采 摘車與運(yùn)輸車配合 在無需人工干預(yù)的情況下 實(shí)現(xiàn)了番茄采摘 運(yùn)輸與裝卸的全程自動(dòng) 化 大大解放了勞動(dòng)力 提高了勞動(dòng)效率 說 明 書 3 7 頁 6 CN 111567214 A 2 實(shí)現(xiàn)高效率作業(yè) 機(jī)械臂在最優(yōu)路徑算法的控制下運(yùn)動(dòng)到第二導(dǎo)軌前側(cè)某一位置 滑動(dòng)底座搭載著網(wǎng)兜裝置 隨時(shí)根據(jù)機(jī)械臂的位置來沿軌道方向調(diào)整自己的位置 從而靠 近錐形外殼下方 待錐形外殼將番茄吐出時(shí) 網(wǎng)兜裝置可順利接住果實(shí) 然后隨可滑動(dòng)底座 移動(dòng)至固定傳送帶上方近距離處 將番茄緩慢放下 3 實(shí)現(xiàn)減損 甚至無損采摘作業(yè) 吸附式無損采摘裝置的錐形保護(hù)外殼一次只將一個(gè) 番茄套住 這種模式的效果為真空吸盤開始扭轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)碰傷到附近的果實(shí) 同時(shí)網(wǎng)兜裝置 采用柔性繩織網(wǎng) 可大大降低對番茄表面的沖擊力 網(wǎng)兜裝置以其獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)使卸載 時(shí)實(shí)現(xiàn)了逐漸將番茄放至固定傳送帶上的效果 也減少了對果實(shí)的沖擊 擺動(dòng)傳送帶上的 減損輥刷將番茄脫離傳送帶進(jìn)入收集筐時(shí)的速度降到最低 以減少收集筐對番茄的沖擊 整個(gè)過程表現(xiàn)為損傷小甚至無損 附圖說明 0018 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明無損采摘裝置結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本發(fā)明滑動(dòng)底座結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本發(fā)明網(wǎng)兜結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本發(fā)明擺動(dòng)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本發(fā)明托盤結(jié)構(gòu)示意圖 圖7為本發(fā)明控制流程示意圖 圖中所示 1 吸附式無損采摘機(jī)構(gòu) 3 太陽能電池 4 網(wǎng)兜裝置 5 固定輸送機(jī) 6 支撐臺 7 擺動(dòng) 輸送機(jī) 8 滑輪 9 貨叉 10 叉架 1 齒條軌道 2 收集筐 3 托盤 5 機(jī)械臂 2 滑動(dòng) 底座 22 移動(dòng)底座 41 支撐架 2 第三驅(qū)動(dòng)裝置 43 第三電動(dòng)機(jī) 71 第一電動(dòng)機(jī) 2 防 卡輥刷 73 主動(dòng)滾筒 4 V型傳動(dòng)帶 75 液壓缸 6 滑槽 77 減損輥刷 8 第二電動(dòng)機(jī) 100 采摘車 101 視覺傳感器 102 外殼 103 真空吸盤 131 運(yùn)輸電機(jī) 132 行走齒輪 141 第一導(dǎo)軌 142 第二導(dǎo)軌 200 運(yùn)輸車 211 滾輪 2 2 齒形帶 213 同步帶輪 214 電 機(jī) 具體實(shí)施方式 0019 為了令本發(fā)明的目的 特征 優(yōu)點(diǎn)更加明顯易懂 下面結(jié)合附圖中涉及的具體實(shí)施 方式對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行清楚 完整地描述 顯然 所描述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的一部分 實(shí)施例 而不是全部實(shí)施例 基于本發(fā)明的實(shí)施例 本領(lǐng)域技術(shù)人員在未進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)前 提下獲得的所有其它實(shí)施例 如只改變用途而不改變權(quán)利要求涉及基本原理的實(shí)施例 都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍 0020 如圖1所示一種全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人 包括STM32單片機(jī) 傳感 器組 電池 氣動(dòng)系統(tǒng) 采摘車100和運(yùn)輸車200 所述運(yùn)輸車上設(shè)有收集裝置 采摘車上設(shè)有 無損采摘裝置和輸出端伸至收集裝置的傳送裝置 采摘車100與運(yùn)輸車200通過傳送裝置配 合實(shí)現(xiàn)番茄收獲作業(yè) 采摘車部分采用太陽能電池3提供電能 運(yùn)輸車部分采用普通電池提 供電能 運(yùn)輸車和采摘車均自帶行進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置 說 明 書 4 7 頁 7 CN 111567214 A 0021 無損采摘裝置包括第一導(dǎo)軌141 滑動(dòng)底座21 機(jī)械臂 5和安裝在機(jī)械臂末節(jié)的柔 性真空吸盤103 所述真空吸盤通過柔性軟管連接設(shè)置在采摘車上的真空發(fā)生器 機(jī)械臂采 用現(xiàn)有技術(shù)的6DOF機(jī)械臂 真空發(fā)生器同樣采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn) 第一導(dǎo)軌141固設(shè)在采摘車 上 滑動(dòng)底座21滑接在第一導(dǎo)軌上 第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)底座沿第一導(dǎo)軌豎向移動(dòng) 機(jī)械 臂首節(jié)與滑動(dòng)底座固接 機(jī)械臂末節(jié)上固接有外殼 真空吸盤位于外殼內(nèi) 真空吸盤和外殼 形成吸附式無損采摘機(jī)構(gòu)1 機(jī)械臂帶動(dòng)吸附式無損采摘機(jī)構(gòu)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)采摘 如圖2所示 外 殼為錐形 且遠(yuǎn)離機(jī)械臂的一端為小徑端 錐形外殼的小徑端通徑只允許一個(gè)番茄通過 錐 形外殼102上方安裝有視覺傳感器101 如圖3所示 滑動(dòng)底座21上安裝有位于第一導(dǎo)軌相對 側(cè)面且與第一導(dǎo)軌表面滾動(dòng)連接的滾輪211 第一驅(qū)動(dòng)裝置包括齒形帶212 電機(jī) 14和沿豎 向分布的兩同步帶輪213 同步帶輪上設(shè)有與齒形帶嚙合的輪齒 電機(jī)214的輸出軸與位于 下方的同步帶輪固接 滑動(dòng)底座21與齒形帶212固接 電動(dòng)機(jī) 14的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)同步帶 輪213轉(zhuǎn)動(dòng) 齒形帶與同步帶輪213嚙合 0022 傳送裝置包括安裝在采摘車上的固定輸送機(jī)5和安裝在運(yùn)輸車上的擺動(dòng)輸送機(jī)7 固定輸送機(jī)5一端固連在采摘車上 另一端與擺動(dòng)輸送機(jī)活動(dòng)結(jié)合 擺動(dòng)輸送機(jī)遠(yuǎn)離固定輸 送機(jī)的一端在收集筐12附近上下擺動(dòng) 固定輸送機(jī)的輸出端延伸至擺動(dòng)輸送機(jī)的輸入端 擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端伸至收集裝置 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架通過橫軸鉸接在運(yùn)輸車上 運(yùn)輸車 上安裝有驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)輸送機(jī)繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 0023 擺動(dòng)輸送機(jī)7包括機(jī)架 轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)架上的主動(dòng)滾筒 3和從動(dòng)滾筒 以及連接主 動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒的擺動(dòng)傳送帶 主動(dòng)滾筒連接第一電動(dòng)機(jī)71 第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒 轉(zhuǎn)動(dòng) 從而帶動(dòng)擺動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)對番茄的輸送 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于 固定輸送機(jī)輸出端與擺動(dòng)輸送機(jī)輸入端之間的防卡輥刷72 所述防卡輥刷與主動(dòng)滾筒73的 轉(zhuǎn)軸通過V型傳動(dòng)帶74傳動(dòng)連接 使防卡輥刷的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與擺動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)向相同 0024 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上還轉(zhuǎn)動(dòng)連接有位于擺動(dòng)輸送機(jī)輸出端上方的減損輥刷77 所 述減損輥刷連接第二電動(dòng)機(jī)78 第二電動(dòng)機(jī)78帶動(dòng)減損輥刷轉(zhuǎn)動(dòng) 減損輥刷與從動(dòng)滾筒的 轉(zhuǎn)向相反 本實(shí)施例的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括分別位于擺動(dòng)輸送機(jī)兩側(cè)的液壓缸75和穿設(shè)在擺 動(dòng)輸送機(jī)上的支桿 支桿與橫軸平行 擺動(dòng)輸送機(jī)的機(jī)架上設(shè)有穿設(shè)所述支桿且沿輸送方 向延伸的滑槽76 支桿的兩端分別與兩液壓缸的活塞鉸接 液壓缸的缸體鉸接在運(yùn)輸車上 為了方便安裝 在運(yùn)輸車上靠近采摘車的一端頂部固設(shè)有支撐臺6 液壓缸的缸體與支撐臺 6鉸接 0025 傳送裝置還包括固設(shè)在采摘車上的第二導(dǎo)軌142 滑接在第二導(dǎo)軌上的移動(dòng)底座 22和驅(qū)動(dòng)移動(dòng)底座沿第二導(dǎo)軌沿豎向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置 移動(dòng)底座上安裝有位于固定輸 送機(jī)上方的網(wǎng)兜裝置4和驅(qū)動(dòng)網(wǎng)兜裝置出料端啟閉的第三驅(qū)動(dòng)裝置42 第二驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng) 移動(dòng)底座上下移動(dòng) 從而帶動(dòng)網(wǎng)兜裝置沿第二導(dǎo)軌方向上下移動(dòng) 0026 網(wǎng)兜裝置包括與移動(dòng)底座22固接的支撐架41 以及分別通過橫向鉸軸與支撐架鉸 接的第一外框和第二外框 第一外框和第二外框相對設(shè)置 第一外框和第二外框的內(nèi)孔均 安裝有承接網(wǎng) 承接網(wǎng)為柔性繩織網(wǎng) 0027 第三驅(qū)動(dòng)裝置42為雙滑塊機(jī)構(gòu) 雙滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)網(wǎng)兜裝置4完成閉合動(dòng)作 第三電 動(dòng)機(jī)43通過其動(dòng)力輸出軸上的控制齒輪與雙滑塊機(jī)構(gòu)上的齒條嚙合為其提供驅(qū)動(dòng)力 具體 地 第三驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在移動(dòng)底座上的第三電動(dòng)機(jī)43 固裝在第三電動(dòng)機(jī)輸出軸的控 說 明 書 5 7 頁 8 CN 111567214 A 制齒輪 以及與所述控制齒輪嚙合的上齒條和下齒條 上齒條和下齒條均與移動(dòng)底座滑接 移動(dòng)底座上開設(shè)有分別與上齒條 下齒條適配的滑槽 上齒條的一端與第一外框鉸接 下齒 條的一端與第二外框鉸接 且上齒條和下齒條位于橫向鉸軸的同側(cè) 第一外框和第二外框 的側(cè)面分別固接有位于橫向鉸軸同側(cè)的端軸 端軸與橫向鉸軸平行 上齒條和下齒條的端 部均固接有立板 立板上開設(shè)有供端軸滑動(dòng)的長孔 0028 收集裝置包括設(shè)置在運(yùn)輸車上的托盤13 叉架10和驅(qū)動(dòng)托盤移動(dòng)至叉架一側(cè)的第 四驅(qū)動(dòng)裝置 托盤上放置有與傳送裝置輸出端對應(yīng)的收集筐12 叉架上設(shè)有與收集筐對應(yīng) 的貨叉和驅(qū)動(dòng)貨叉沿豎向移動(dòng)的第五驅(qū)動(dòng)裝置 叉架10可轉(zhuǎn)動(dòng) 且叉架連接驅(qū)動(dòng)其繞豎向 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 第四驅(qū)動(dòng)裝置包括固裝在運(yùn)輸車上的齒條軌道11和位于齒條兩 側(cè)的滑輪8 滑輪 以齒條軌道11為對稱軸并平行排列 滑輪與運(yùn)輸車轉(zhuǎn)動(dòng)連接 托盤上安裝 有運(yùn)輸電機(jī)131 運(yùn)輸電機(jī)的輸出軸上固裝有與齒條軌道嚙合的行走齒輪 托盤13放置于運(yùn) 輸車上的滑輪8上 運(yùn)輸電機(jī)131動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)行走齒輪132轉(zhuǎn)動(dòng) 利用行走齒輪132與齒 條軌道11的嚙合驅(qū)動(dòng)托盤13運(yùn)動(dòng) 當(dāng)托盤運(yùn)動(dòng)至貨叉9工作區(qū)域時(shí) 貨叉 在叉架10帶動(dòng)下 可實(shí)現(xiàn)升降 旋轉(zhuǎn)動(dòng)作 從而實(shí)現(xiàn)貨物卸載 碼垛的功能 0029 傳感器組包括光電傳感器 視覺傳感器 壓力傳感器 光電傳感器在移動(dòng)底座22 運(yùn)輸車上均有分布 移動(dòng)底座22上的光電傳感器用于監(jiān)測與吸附式無損采摘裝置的距離 運(yùn)輸車上的光電傳感器用于實(shí)時(shí)標(biāo)定 校準(zhǔn)與采摘車的方位 實(shí)現(xiàn)固定輸送機(jī)與擺動(dòng)輸送 機(jī)的配合 視覺傳感器101位于錐形外殼102的上方 用于監(jiān)測番茄的數(shù)量 位置信息與成熟 度 實(shí)現(xiàn)采摘 壓力傳感器位于可移動(dòng)的托盤13上表面 收集筐12下表面的下方 監(jiān)測收集 筐內(nèi)番茄的重量 當(dāng)重量達(dá)到一定要求時(shí)便進(jìn)行卸載 各傳感器均與STM32單片機(jī)相連 0030 氣動(dòng)系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī) 真空發(fā)生器 氣動(dòng)軟管 空氣壓縮機(jī)位于采摘車的底盤 與載物面中間的空腔內(nèi) 真空發(fā)生器通過氣動(dòng)軟管分別與空氣壓縮機(jī)和柔性真空吸盤相 連 0031 本實(shí)施例全自動(dòng)番茄自動(dòng)采摘運(yùn)輸一體化機(jī)器人的使用方法 包括如下方面 1 整體工作過程 a 基于人工勢場在作物行間規(guī)劃路徑 采摘車首先進(jìn)入作物行間并調(diào)整好姿態(tài) 隨后 運(yùn)輸車進(jìn)入 在運(yùn)輸車上的光電傳感器與STM32單片機(jī)的作用下實(shí)時(shí)標(biāo)定 調(diào)整與采摘車之 間的方位 以實(shí)現(xiàn)固定輸送機(jī)與擺動(dòng)輸送機(jī)的配合 實(shí)現(xiàn)中間傳送 b 采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤及優(yōu)化并控制機(jī)械臂完成采摘?jiǎng)幼?待采摘裝置將 番茄摘下來之后 在機(jī)械臂的帶動(dòng)下 錐形外殼到達(dá)第二導(dǎo)軌的前側(cè)某一位置 該位置為實(shí) 現(xiàn)采摘及后續(xù)動(dòng)作過程耗時(shí)最短的位置 c 吸附式無損采摘裝置把番茄吐出至網(wǎng)兜裝置上 隨后網(wǎng)兜裝置在滑動(dòng)底座的帶動(dòng)下 移動(dòng)至固定輸送機(jī)的上方近距離處將番茄緩慢放下 經(jīng)過傳送裝置將番茄傳送至收集筐 d 當(dāng)收集筐下方的壓力傳感器輸出的信號達(dá)到一定值時(shí) 采摘車停止工作 運(yùn)輸車脫 離采摘車并將貨物運(yùn)輸至集中收集點(diǎn) 與此同時(shí)STM32單片機(jī)控制托盤移動(dòng) 把收集筐移動(dòng) 到貨叉的工作區(qū)域 隨后叉架帶動(dòng)貨叉將收集筐叉起并放置于指定的碼垛位置 隨后 貨叉 叉起另一個(gè)空的收集筐隨運(yùn)輸車空載返回至采摘車 此過程往復(fù)循環(huán) 0032 2 吸附式無損采摘過程 分為兩個(gè)階段 第一階段是計(jì)劃采摘的順序 在扎堆兒的 番茄處按照從邊緣向內(nèi)層逐層的順序采摘 第二階段是計(jì)劃每一個(gè)番茄被采摘后運(yùn)動(dòng)至第 說 明 書 6 7 頁 9 CN 111567214 A 二導(dǎo)軌時(shí)的最優(yōu)路徑 就具體工作過程來講 a 采摘裝置通過視覺系統(tǒng)獲取視野中的番茄數(shù)量和每個(gè)番茄的位置信息 成熟度信 息 然后將這些信息反饋至STM32單片機(jī) 便于進(jìn)行接下來的動(dòng)作 b 對采摘順序進(jìn)行規(guī)劃 在STM32單片機(jī)控制作用下使機(jī)械臂快速移動(dòng)到第一個(gè)番茄 的采摘點(diǎn) 錐形外殼在機(jī)械臂的帶動(dòng)下將番茄包絡(luò)在內(nèi) 此時(shí)空氣壓縮機(jī)的氣泵供氣 真空 發(fā)生器工作 形成負(fù)壓 利用真空吸盤吸附住番茄表面 隨后在機(jī)械臂末關(guān)節(jié)馬達(dá)帶動(dòng)作用 下發(fā)生扭轉(zhuǎn) 將果梗扭斷 然后停止吸附 錐形外殼可防止番茄滾出 c 機(jī)械臂帶動(dòng)吸附式無損采摘機(jī)構(gòu)和被采摘下的番茄以最短時(shí)間運(yùn)動(dòng)至第二導(dǎo)軌前 側(cè)某一位置 此時(shí)移動(dòng)底座上的光電傳感器檢測到距離信息并反饋至STM32單片機(jī) STM32 單片機(jī)發(fā)出指令讓移動(dòng)底座帶動(dòng)著網(wǎng)兜裝置向上運(yùn)動(dòng)至靠近錐形外殼下方 然后STM32單 片機(jī)發(fā)出指令讓機(jī)械臂的末關(guān)節(jié)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 使錐形外殼傾斜 然后將番茄吐出 使番茄落到 網(wǎng)兜裝置上 第二個(gè)番茄按照上述同樣的程序采摘 直到所有的番茄都收獲完為止 d 機(jī)械臂回到初始姿勢 STM32單片機(jī)控制移動(dòng)平臺向前移動(dòng) 然后開始下一批的采 摘 0033 3 番茄的收集過程 a 番茄經(jīng)過固定輸送機(jī)與擺動(dòng)輸送機(jī)的結(jié)合處時(shí) 容易卡住番茄 利用防卡輥刷的轉(zhuǎn) 動(dòng)使番茄順利通過結(jié)合處 防卡輥刷的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與固定輸送機(jī)的傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致 b 當(dāng)番茄到達(dá)擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端時(shí) 與擺動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)向相反的減損輥刷提供阻力作 用 使番茄速度降低后進(jìn)入收集筐 減損輥刷上的刷子為柔性材質(zhì) 不會(huì)對番茄表皮造成損 害 c 為了使番茄在收集筐內(nèi)不扎堆 隨著番茄的進(jìn)入 托盤左右平移 使番茄平鋪成一 層 收集筐下方的壓力傳感器檢測到一層的重量數(shù)值并將該數(shù)值信號傳給STM32單片機(jī) 若 該數(shù)值落入程序設(shè)定的只有一層番茄的重量區(qū)間 STM32單片機(jī)發(fā)出指令讓擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 動(dòng)作 即液壓缸頂升 驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)輸送機(jī)的輸出端向上擺動(dòng) 初始時(shí)液壓缸為未伸縮狀態(tài) 擺 動(dòng)輸送機(jī)的減損輥刷一端剛好到達(dá)收集筐的框底直角處附近 擺動(dòng)輸送機(jī)的擺動(dòng)角 與壓 力傳感器數(shù)值x成一定的函數(shù)關(guān)系變化 實(shí)現(xiàn)番茄被逐層收集 避免受到機(jī)械外力擠壓作 用 0034 當(dāng)然 上述說明也并不僅限于上述舉例 本發(fā)明未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過或 采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn) 在此不再贅述 以上實(shí)施例及附圖僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案并非 是對本發(fā)明的限制 參照優(yōu)選的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化 改型 添加 或替換都不脫離本發(fā)明的宗旨 也應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍 說 明 書 7 7 頁 10 CN 111567214 A 圖1 圖2 說 明 書 附 圖 1 4 頁 11 CN 111567214 A 圖3 圖4 說 明 書 附 圖 2 4 頁 12 CN 111567214 A 圖5 圖6 說 明 書 附 圖 3 4 頁 13 CN 111567214 A 圖7 說 明 書 附 圖 4 4 頁 14 CN 111567214 A