CN108377740A - 一种水果自动采摘设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水果自动采摘设备,包括机械装置,机械装置包括:机座、采摘装置,其中采摘装置包括设于机座上的升降架、升降驱动机构、设于升降架上的基架、平移驱动机构,以及设于基架前端部的夹爪组件与剪刀组件,机械装置还包括收集装置,收集装置包括导料台和分设于导料台两端部下方的收集机构,每组收集机构均包括台座、旋转盘,以及用于驱使旋转盘旋转的旋转驱动件;机械装置还包括落料装置,其具有入料口与出料口。本发明的水果自动采摘设备自动化程度高,并且能适应各种环境的果实采摘,在收集果实排布均匀,当料筐装满果实后,能实现自动换筐。
Description
技术领域
本发明涉及一种水果自动采摘设备。
背景技术
在果园和农场日趋机械化的过程中,原本需要大量劳动力来进行的采摘过程必然逐步被智能机器人采摘所取代。然而在当前市场中,还没有出现成熟的能够实现该功能的水果采摘的装置。在采摘过程中往往会出现以下问题:1、采摘水果需要大量劳动力;2、果实高低分布不均,相距距离不定,采摘装置难以适应多维度的采摘工作;3、果实在收集装置中堆放不平整导致浪费空间,甚至果实会从收集装置中散出;4、当收集装置(如收集筐)装满果实后,一般需要人力去更换新的空筐,工作时多有不便。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点,提供一种新型的水果自动采摘设备。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种水果自动采摘设备,包括机械装置,所述机械装置包括:
机座,其具有自动行走机构和用于驱使所述自动行走机构工作的行走驱动装置;
采摘装置,其包括能够沿上下方向升降地设于所述机座上的升降架、用于驱使所述升降架升降的升降驱动机构、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于所述升降架上的基架、用于驱使所述基架相对所述升降架沿前后方向伸缩的平移驱动机构,以及设于所述基架前端部的夹爪组件与剪刀组件,
其中,所述夹爪组件包括后端部分别枢轴连接在所述基架上的第一夹爪与第二夹爪,以及用于驱使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动而使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构,所述第一夹爪的前端部与所述第二夹爪的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部;所述剪刀组件设于所述基架的前端部并位于所述夹爪组件的上方,所述剪刀组件包括剪刀,所述剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆和第二刀刃杆,所述第一刀刃杆与第二刀刃杆具有相互配合用于对所述水果的根部进行剪切的剪切部,所述剪切部位于所述夹持部的上方,所述剪刀组件还包括用于驱使所述第一刀刃杆与第二刀刃杆相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构;
收集装置,包括沿上下方向倾斜设置的导料台和分设于所述导料台两端部下方的两组收集机构,所述导料台具有沿长度方向延伸的导料通道,所述导料台的上端部还开设有与所述导料通道相连通且沿上下方向贯穿的落料槽,所述落料槽的槽宽小于所述导料通道的宽度,每组所述收集机构均包括台座、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于所述台座上且用于置放料筐的旋转盘,以及用于驱使所述旋转盘旋转的旋转驱动件;
落料装置,其具有入料口与出料口,所述入料口位于所述夹爪组件的所述夹持部的下方,所述出料口与所述导料通道的上部相接。
优选地,所述采摘设备还包括控制***,所述控制***包括:
果实识别装置,包括用于在所述自动行走机构行走的过程中实时采集视野内图像的摄像头、用于将所述摄像头拍摄到的图像与预设的图像进行颜色对比并在两者颜色相同时识别为成熟果实的目标识别器,
位置感应器,与所述果实识别装置信号连接,所述位置传感器在所述目标识别器识别出成熟果实时获取所述成熟果实的中心坐标;
控制器,分别与所述位置感应器、行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构信号连接,所述控制器根据所述位置感应器获取的所述中心坐标控制所述行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构的工作状态。
优选地,所述自动行走机构为履带行走机构,所述采摘装置中所述基架伸缩的方向与所述履带行走机构行进的方向相互垂直。
优选地,所述机座的底部设有寻找预设行走路线标记的寻迹传感器,所述行走驱动装置与所述寻迹传感器信号连接并按照所述寻迹传感器获取的路线信息控制所述行走驱动装置的工作状态。
优选地,所述收集机构中,所述台座能够绕水平方向延伸的中心线旋转地设置在所述机座上,所述机座上还固定地设有料筐暂存座,所述料筐暂存座设于所述台座的一侧,所述料筐暂存座具有容置多个所述料筐的容纳区域,所述收集装置还包括用于驱使所述台座朝向所述料筐暂存座翻转的翻转驱动机构。
进一步优选地,所述翻转驱动机构包括绕自身轴心线旋转地设于所述机座上的丝杠、配合地设于所述丝杠上的螺母、用于驱使所述丝杠旋转的翻转驱动电机,以及一端枢轴连接在所述螺母上且另一端枢轴连接在所述台座上的顶杆,所述台座具有收集工作状态与换筐工作状态,当所述台座处于收集工作状态时,所述旋转盘水平设置;当所述台座处于换筐工作状态时,所述台座翻转而使所述旋转盘朝向所述料筐暂存座倾斜。
更进一步优选地,所述料筐暂存座设于两组所述收集机构的同一侧,所述翻转驱动机构驱使两个所述台座同时朝向所述料筐暂存座翻转,其中,
所述翻转驱动机构设置为一组,两组所述收集机构的两个所述台座固定连接或者一体设置;或者,两组所述收集机构的两个所述台座分体设置,所述翻转驱动机构具有两个所述的顶杆,两根所述顶杆的上端部分别与两个所述台座相枢轴连接,两根所述顶杆的下端部分别枢轴连接在所述螺母上。
优选地,所述落料装置包括用于承接所述采摘装置采集的果实的落料管、沿上下方向倾斜延伸且上端部枢轴连接在所述导料台上端部上的挺举臂、以及用于驱使所述挺举臂在竖直方向上翻转的挺举驱动件,所述落料管沿上下方向延伸,且所述落料管的下部管口与所述挺举臂的下部相接,所述挺举臂上具有沿长度方向延伸的传料通道,
所述落料管的上端管口上固定地设有落料漏斗,所述落料漏斗位于所述夹持部的下方,所述落料漏斗的口部形成所述的入料口;所述传料通道的上端口部形成所述的出料口。
优选地,所述夹爪驱动机构包括夹爪驱动气缸,所述夹爪驱动气缸的缸体固定在所述基架上且其伸缩杆沿前后方向延伸,所述伸缩杆的前端固定地连接有驱动块,所述第一夹爪的后端通过第一轴枢轴连接在所述基架上,所述第二夹爪的后端通过第二轴枢轴连接在所述基架上,所述夹爪驱动机构还包括一端通过第三轴枢轴连接在所述第一夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第一连杆、一端通过第四轴枢轴连接在所述第二夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第二连杆,其中,所述第三轴位于所述夹持部与所述第一轴之间,所述第四轴位于所述夹持部与所述第二轴之间。
优选地,所述剪刀驱动机构包括剪切驱动气缸,所述剪切驱动气缸的缸体固设于所述基架上且其伸缩杆的轴心线沿前后方向延伸,所述剪刀驱动机构还包括驱动杆,所述驱动杆的后部枢轴连接在所述伸缩杆的前端上,所述驱动杆的前部枢轴连接在所述第二刀刃杆的后部上,所述第一刀刃杆的后部固定地连接在所述基架上。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:1、本发明的水果自动采摘设备自动化程度高,对人工依赖程度低,能够降低采摘过程中的劳动力成本;2、本发明的水果自动采摘设备能适应各种环境的果实采摘;3、在收集果实的过程中,料筐在旋转盘的带动下不断旋转,因此果实会相对均匀的在料筐中堆积,而不会堆积在料筐中的某个位置处,避免空间浪费和果实堆积不稳的现象;4、料筐收集满后,台座倾斜地翻转,料筐会滑入料筐暂存座中,从而实现自动换筐,节省人力。
附图说明
附图1为本发明的水果自动采摘设备的轴测视图;
附图2为本发明的水果自动采摘设备另一角度的轴测视图;
附图3为本发明的水果自动采摘设备的正视图
附图4为本发明的水果自动采摘设备的左视图;
附图5为本发明的水果自动采摘设备的俯视图;
附图6为本发明的水果自动采摘设备的采摘装置的轴测视图;
附图7为本发明的水果自动采摘设备的采摘装置另一角度的轴测视图;
附图8为本发明的水果自动采摘设备的采摘装置的俯视图;
附图9为本发明的水果自动采摘设备的采摘装置夹爪组件抓住水果后的俯视图;
附图10为本发明的水果自动采摘设备的收集装置的轴测视图;
附图11为本发明的水果自动采摘设备的导料台与挺举臂的轴测视图;
附图12为本发明的水果自动采摘设备的收集装置的轴测视图;
附图13为本发明的水果自动采摘设备的收集装置的侧视图;
附图14为本发明的台座处于换筐工作状态时收集装置的轴测视图;
附图15为本发明的翻转驱动机构的原理简图;
附图16为本发明的控制***原理图;
其中:1、机座;2、采摘装置;21、升降架;22、升降驱动机构;23、基架;24、平移驱动机构;25、夹爪组件;251、第一夹爪;252、第二夹爪;253、夹爪驱动气缸;254、第一轴;255、第二轴;256、第三轴;257、第四轴;258、驱动块;259、第一连杆;250、第二连杆;26、剪刀组件;261、第一刀刃杆;262、第二刀刃杆;263、剪切驱动气缸;264、驱动杆;3、收集装置;31、导料台;311、导料通道;312、落料槽;32、收集机构;321、台座;322、旋转盘;323、旋转驱动件;4、落料机构;41、入料口;42、出料口;43、落料管;44、挺举臂;45、传料通道;46、落料漏斗;5、料筐;6、料筐暂存座;7、翻转驱动机构;71、丝杠;72、螺母;73、翻转驱动电机;74、顶杆; 100、果实。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1至图15所示的一种水果自动采摘设备,包括机械装置,该机械装置包括:
机座1,其具有自动行走机构11和用于驱使自动行走机构11工作的行走驱动装置12;
采摘装置2,其包括能够沿上下方向升降地设于机座1上的升降架21、用于驱使升降架21升降的升降驱动机构22、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于升降架21上的基架23、用于驱使基架23相对升降架21沿前后方向伸缩的平移驱动机构24,以及设于基架23前端部的夹爪组件25与剪刀组件26。
其中,夹爪组件25包括后端部分别枢轴连接在基架23上的第一夹爪251与第二夹爪252,以及用于驱使第一夹爪251与第二夹爪252相对转动而使第一夹爪251与第二夹爪252相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构,第一夹爪251的前端部与第二夹爪252的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部;剪刀组件26设于基架23的前端部并位于夹爪组件25的上方,剪刀组件26包括剪刀,剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆261和第二刀刃杆262,第一刀刃杆261与第二刀刃杆262具有相互配合用于对水果的根部进行剪切的剪切部,剪切部位于夹持部的上方,剪刀组件26还包括用于驱使第一刀刃杆261与第二刀刃杆262相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构;
收集装置3,包括沿上下方向倾斜设置的导料台31和分设于导料台31两端部下方的两组收集机构32,导料台31具有沿长度方向延伸的导料通道311,导料台31的上端部还开设有与导料通道311相连通且沿上下方向贯穿的落料槽312,落料槽312的槽宽小于导料通道311的宽度,每组收集机构32均包括台座321、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于台座321上且用于置放料筐5的旋转盘322,以及用于驱使旋转盘322旋转的旋转驱动件323;
落料装置4,其具有入料口41与出料口42,入料口41位于夹爪组件25的夹持部的下方,出料口42与导料通道311的上部相接。
该采摘设备还包括控制***,参见图16所示,该控制***包括:
果实识别装置,包括用于在自动行走机构行走的过程中实时采集视野内图像的摄像头、用于将摄像头拍摄到的图像与预设的图像进行颜色对比并在两者颜色相同时识别为成熟果实的目标识别器;
位置感应器,与果实识别装置信号连接,位置传感器在所述目标识别器识别出成熟果实时获取所述成熟果实的中心坐标;
控制器,分别与位置感应器、行走驱动装置12、升降驱动机构22及平移驱动机构24信号连接,所述控制器根据所述位置感应器获取的所述中心坐标控制所述行走驱动装置12、升降驱动机构22及平移驱动机构24的工作状态。
在本实施例中,具体按如下方式进行设置:
自动行走机构11为履带行走机构,这样能较好地适应果园的复杂地形,采摘装置2中基架23伸缩的方向与履带行走机构11行进的方向相互垂直,该采摘设备在行走时对其两侧的果树上的果实进行自动采摘。
机座1的底部设有寻找预设行走路线标记的寻迹传感器,自动行走机构11与寻迹传感器信号连接并按照寻迹传感器获取的路线信息控制行走驱动装置12的工作状态。
控制***的工作流程如图16所示,寻迹传感器获取路线信息控制行走驱动装置12,采摘设备根据预设行走路线标记前进,同时摄像头采集图像,目标识别器将采集到的图像与预设的图像进行颜色对比,判断果实是否成熟并在判断果实成熟时将其识别为待采摘对象。位置感应器获取目标识别器识别出的成熟果实的中心坐标,位置感应器将成熟果实的中心坐标传递给控制器,控制器再根据该中心坐标来控制行走驱动装置12、升降驱动机构22与平移驱动机构24将采摘机构向成熟果实附近移动,使得待采摘的成熟果实的中心坐标位于夹爪组件25上夹持部的中心位置处。而后控制器再控制夹爪驱动机构驱使第一夹爪251和第二夹爪252合拢,果实被夹持固定,随后控制器控制剪刀驱动机构驱使第一刀刃杆261和第二刀刃杆262合拢,果实根部被剪断,接着第一夹爪251和第二夹爪252张开,果实落入落料装置4中。
参见图12至图14所示,每组收集机构32中,旋转盘322为外侧周部均布有多个齿的齿盘,旋转驱动件323包括旋转驱动电机、传动地连接在旋转驱动电机的输出轴上的蜗杆,该蜗杆与上述齿盘相互啮合形成蜗轮蜗杆结构,旋转驱动电机可以带动旋转盘322绕其轴线旋转。在某些实施例中,收集机构32还可以包括用于控制旋转驱动件工作状态的旋转控制器,以及用于检测料筐5中是否有增加果实并在检测到增加果实后发出触发信号的检测器,检测器与旋转控制器信号连接且在接收到触发信号后控制旋转驱动件工作而使旋转盘322按照设定角度旋转,使得果实均匀地落入料筐5中,而尽量避免在料筐5的同一位置处出现堆叠的现象。
台座321能够绕水平方向延伸的中心线旋转地设置在机座1上,机座1上还固定地设有料筐暂存座6,料筐暂存座6设于台座321的一侧,料筐暂存座6具有容置多个料筐5的容纳区域,收集装置3还包括用于驱使台座321朝向料筐暂存座6翻转的翻转驱动机构7。
翻转驱动机构7包括绕自身轴心线旋转地设于机座1上的丝杠71、配合地设于丝杠71上的螺母72、用于驱使丝杠71旋转的翻转驱动电机73,以及一端枢轴连接在螺母72上且另一端枢轴连接在台座321上的顶杆74,台座321靠近料筐暂存座6的一端与机座1枢轴连接,台座321具有收集工作状态与换筐工作状态,当台座321处于收集工作状态时,旋转盘322水平设置,位于旋转盘322上的料筐5与旋转盘322不相对运动;当台座321处于换筐工作状态时,台座321翻转而使旋转盘322朝向料筐暂存座6倾斜,位于旋转盘322上的料筐5滑入料筐暂存座6中。
翻转驱动机构7的运动原理如图15所示,翻转驱动电机73驱动丝杠71绕自身轴线旋转,带动螺母72沿丝杠71的延伸方向运动,通过顶杆74的传递,台座321可以相对机座1翻转,因此可以通过控制螺母72的位置去控制台座32在收集工作状态和换筐工作状态之间转换。
料筐暂存座6设于两组收集机构32的同一侧,翻转驱动机构7驱使两个台座321同时朝向料筐暂存座6翻转,
本实施例中,翻转驱动机构7设置为两组,两组收集机构32的两个台座321分体设置,每个台座321与机座1之间各设有一组的翻转驱动机构7。在其他的某些实施例中,也可以将翻转驱动机构7设置为一组,两组收集机构32的两个台座321固定连接或者一体设置;或者,两组收集机构32的两个台座321分体设置,翻转驱动机构7具有两个顶杆74,两根顶杆74的上端部分别与两个台座321相枢轴连接,两根顶杆74的下端部分别枢轴连接在螺母72上。以上几种翻转驱动机构7的设置方式,都可以实现两个台座321同时朝向料筐暂存座6翻转。
参见图10至图11所示,落料装置4包括用于承接采摘装置2采集的果实100的落料管43、沿上下方向倾斜延伸且上端部枢轴连接在导料台31上端部上的挺举臂44、以及用于驱使挺举臂在竖直方向上翻转的挺举驱动件(图中未示出),落料管43沿上下方向延伸,且落料管43的下部管口与挺举臂44的下部相接,挺举臂44上具有沿长度方向延伸的传料通道45,落料管43的上端管口上固定地设有落料漏斗46,落料漏斗46位于夹持部的下方,落料漏斗46的口部形成入料口41;传料通道45的上端口部形成出料口42。这样能够使得果实被剪切掉落时具有足够的落料高度,然后由挺举臂44翻转而传输至收集装置3中进行收集,有效地降低设备的总高度,以及适应较低位置处果实的采摘。
参见图7所示,夹爪驱动机构包括夹爪驱动气缸253,夹爪驱动气缸253的缸体固定在基架23上且其伸缩杆沿前后方向延伸,该伸缩杆的前端固定地连接有驱动块258,第一夹爪251的后端通过第一轴254枢轴连接在基架23上,第二夹爪252的后端通过第二轴255枢轴连接在基架23上,夹爪驱动机构还包括一端通过第三轴256枢轴连接在第一夹爪251上且另一端枢轴连接在驱动块258上的第一连杆259、一端通过第四轴257枢轴连接在第二夹爪252上且另一端枢轴连接在驱动块258上的第二连杆250,其中,第三轴256位于夹持部与第一轴254之间,第四轴257位于夹持部与第二轴255之间。夹爪驱动气缸253向前伸出伸缩杆时,驱动块258拉动第一连杆259和第二连杆260,从而带动第一夹爪251和第二夹爪252向内靠拢,伸缩杆向后缩入夹爪驱动气缸253后,第一夹爪251和第二夹爪252向外张开。夹爪驱动气缸253可并排地设置多个以加大夹持力。
参见图8、图9所示,剪刀驱动机构包括剪切驱动气缸263,剪切驱动气缸263的缸体固设于基架23上且其伸缩杆的轴心线沿前后方向延伸,剪刀驱动机构还包括驱动杆264,驱动杆264的后部枢轴连接在伸缩杆的前端上,驱动杆264的前部枢轴连接在第二刀刃杆262的后部上,第一刀刃杆261的后部固定地连接在基架23上。当剪切驱动气缸263的伸缩杆伸出时,第二刀刃杆262被推动旋转,剪刀处于张开状态,当剪切驱动气缸263的伸缩杆收缩时,剪刀处于闭合状态。
该水果自动采摘设备开始采摘工作时,第一刀刃杆261和第二刀刃杆262之间、第一夹爪251和第二夹爪252之间都处于相对张开状态,寻迹传感器获取路线信息控制行走驱动装置,采摘设备根据预设行走路线标记前进,同时摄像头采集图像,目标识别器将采集到的图像与预设的图像进行颜色对比,判断果实是否成熟。当果实识别装置识别到有成熟果实时,位置感应器获取其中心坐标而获取待采摘果实的位置数据,控制器根据位置感应器的果实位置数据驱动行走驱动装置12、升降驱动机构22与平移驱动机构24,实现控制采摘机构2向果实100附近运动,直至果实100处于夹持部之中时,采摘装置停止运动,随后夹爪驱动气缸253向前伸出伸缩杆,第一夹爪251和第二夹爪252向内靠拢夹住果实100(如图9所示),接着剪切驱动气缸263向后缩回伸缩杆,剪刀闭合并剪断果实100的根部,实现果树分离。
随后剪刀组件26复位,夹爪驱动气缸253向后缩回伸缩杆使第一夹爪251和第二夹爪252向外张开,果实100落入落料管43中,最后进入挺举臂44中的传料通道45,挺举驱动件驱使挺举臂44翻转,果实100滚入导料通道311后经导料台31进行大小分拣,小尺寸的经落料槽312中落入其下方的料筐5中,大尺寸的沿导料通道311向下滚落至另一料筐5中,实现大果实与小果实的自动分拣和分开收集。
在收集的过程中,收集机构32的旋转盘322保持旋转状态或者在接收到果实增加的信号后按设定角度旋转,使得果实在料筐5中均匀收集。当料筐5装满后,翻转驱动机构7驱使台座321朝向料筐暂存座6翻转,料筐5滑入料筐暂存座6中的容纳区域,翻转驱动机构7驱使台座321变为收集工作状态时,在旋转盘322上放置新的空料筐5,完成换筐过程。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水果自动采摘设备,包括机械装置,其特征在于,所述机械装置包括:
机座,其具有自动行走机构和用于驱使所述自动行走机构工作的行走驱动装置;
采摘装置,其包括能够沿上下方向升降地设于所述机座上的升降架、用于驱使所述升降架升降的升降驱动机构、能够沿前后方向相对滑动伸缩地设于所述升降架上的基架、用于驱使所述基架相对所述升降架沿前后方向伸缩的平移驱动机构,以及设于所述基架前端部的夹爪组件与剪刀组件,
其中,所述夹爪组件包括后端部分别枢轴连接在所述基架上的第一夹爪与第二夹爪,以及用于驱使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动而使所述第一夹爪与第二夹爪相对转动张开或闭合的夹爪驱动机构,所述第一夹爪的前端部与所述第二夹爪的前端部形成用于对水果进行夹持的夹持部;所述剪刀组件设于所述基架的前端部并位于所述夹爪组件的上方,所述剪刀组件包括剪刀,所述剪刀具有后部相互交叉且在交叉处相枢轴连接的第一刀刃杆和第二刀刃杆,所述第一刀刃杆与第二刀刃杆具有相互配合用于对所述水果的根部进行剪切的剪切部,所述剪切部位于所述夹持部的上方,所述剪刀组件还包括用于驱使所述第一刀刃杆与第二刀刃杆相对打开或相对合拢的剪刀驱动机构;
收集装置,包括沿上下方向倾斜设置的导料台和分设于所述导料台两端部下方的两组收集机构,所述导料台具有沿长度方向延伸的导料通道,所述导料台的上端部还开设有与所述导料通道相连通且沿上下方向贯穿的落料槽,所述落料槽的槽宽小于所述导料通道的宽度,每组所述收集机构均包括台座、绕竖直方向延伸的轴心线旋转地设于所述台座上且用于置放料筐的旋转盘,以及用于驱使所述旋转盘旋转的旋转驱动件;
落料装置,其具有入料口与出料口,所述入料口位于所述夹爪组件的所述夹持部的下方,所述出料口与所述导料通道的上部相接。
2.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述采摘设备还包括控制***,所述控制***包括:
果实识别装置,包括用于在所述自动行走机构行走的过程中实时采集视野内图像的摄像头、用于将所述摄像头拍摄到的图像与预设的图像进行颜色对比并在两者颜色相同时识别为成熟果实的目标识别器,
位置感应器,与所述果实识别装置信号连接,所述位置传感器在所述目标识别器识别出成熟果实时获取所述成熟果实的中心坐标;
控制器,分别与所述位置感应器、行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构信号连接,所述控制器根据所述位置感应器获取的所述中心坐标控制所述行走驱动装置、升降驱动机构及平移驱动机构的工作状态。
3.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述自动行走机构为履带行走机构,所述采摘装置中所述基架伸缩的方向与所述履带行走机构行进的方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述机座的底部设有寻找预设行走路线标记的寻迹传感器,所述行走驱动装置与所述寻迹传感器信号连接并按照所述寻迹传感器获取的路线信息控制所述行走驱动装置的工作状态。
5.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述收集机构中,所述台座能够绕水平方向延伸的中心线旋转地设置在所述机座上,所述机座上还固定地设有料筐暂存座,所述料筐暂存座设于所述台座的一侧,所述料筐暂存座具有容置多个所述料筐的容纳区域,所述收集装置还包括用于驱使所述台座朝向所述料筐暂存座翻转的翻转驱动机构。
6.根据权利要求5所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述翻转驱动机构包括绕自身轴心线旋转地设于所述机座上的丝杠、配合地设于所述丝杠上的螺母、用于驱使所述丝杠旋转的翻转驱动电机,以及一端枢轴连接在所述螺母上且另一端枢轴连接在所述台座上的顶杆,所述台座具有收集工作状态与换筐工作状态,当所述台座处于收集工作状态时,所述旋转盘水平设置;当所述台座处于换筐工作状态时,所述台座翻转而使所述旋转盘朝向所述料筐暂存座倾斜。
7.根据权利要求6所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述料筐暂存座设于两组所述收集机构的同一侧,所述翻转驱动机构驱使两个所述台座同时朝向所述料筐暂存座翻转,其中,
所述翻转驱动机构设置为一组,两组所述收集机构的两个所述台座固定连接或者一体设置;或者,两组所述收集机构的两个所述台座分体设置,所述翻转驱动机构具有两个所述的顶杆,两根所述顶杆的上端部分别与两个所述台座相枢轴连接,两根所述顶杆的下端部分别枢轴连接在所述螺母上。
8.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述落料装置包括用于承接所述采摘装置采集的果实的落料管、沿上下方向倾斜延伸且上端部枢轴连接在所述导料台上端部上的挺举臂、以及用于驱使所述挺举臂在竖直方向上翻转的挺举驱动件,所述落料管沿上下方向延伸,且所述落料管的下部管口与所述挺举臂的下部相接,所述挺举臂上具有沿长度方向延伸的传料通道,
所述落料管的上端管口上固定地设有落料漏斗,所述落料漏斗位于所述夹持部的下方,所述落料漏斗的口部形成所述的入料口;所述传料通道的上端口部形成所述的出料口。
9.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述夹爪驱动机构包括夹爪驱动气缸,所述夹爪驱动气缸的缸体固定在所述基架上且其伸缩杆沿前后方向延伸,所述伸缩杆的前端固定地连接有驱动块,所述第一夹爪的后端通过第一轴枢轴连接在所述基架上,所述第二夹爪的后端通过第二轴枢轴连接在所述基架上,所述夹爪驱动机构还包括一端通过第三轴枢轴连接在所述第一夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第一连杆、一端通过第四轴枢轴连接在所述第二夹爪上且另一端枢轴连接在所述驱动块上的第二连杆,其中,所述第三轴位于所述夹持部与所述第一轴之间,所述第四轴位于所述夹持部与所述第二轴之间。
10.根据权利要求1所述的水果自动采摘设备,其特征在于:所述剪刀驱动机构包括剪切驱动气缸,所述剪切驱动气缸的缸体固设于所述基架上且其伸缩杆的轴心线沿前后方向延伸,所述剪刀驱动机构还包括驱动杆,所述驱动杆的后部枢轴连接在所述伸缩杆的前端上,所述驱动杆的前部枢轴连接在所述第二刀刃杆的后部上,所述第一刀刃杆的后部固定地连接在所述基架上。
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