CN108719049A - 一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，该机器人包括履带轮、工作台、机械手臂、采粉装置、授粉装置，所述工作台为升降工作台，机械手臂为可伸缩机械手臂，所述授粉装置中的集粉盒为双层设计，该机器人通过远程遥控的方式进行控制。本发明揭示了一种果树花粉采粉授粉机器人，履带轮可以更好的适应各种地况，工作台通过多个支撑架连接，支撑架又通过丝杆进行驱动可实现工作台升降，防止采粉或授粉目标过高，所述机械手臂是由多个机械臂铰接而成，通过电机进行驱动，所述机械臂内部设有丝杆通过电机进行驱动进行伸长和缩短，可以更好的接近目标，缩小果树花粉采粉授粉机器人体积，减少人工成本，防止人工采粉或授粉的危险性。

Description

一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法。

背景技术

近年来，随着我国农村经济体制改革的深入和市场经济的发展，水果产量逐年大幅度增加，水果产业在国民经济中占有重要地位。在水果生产中，通过人工授粉可提高坐果率、改善品质、提高产量，促进早熟。但随着社会人口老龄化和农业劳动力的减少，农业生产成本也相应提高，因此研究开发农业机器人特别是果树采粉授粉机器人具有重要意义。

目前，现有的采粉或授粉装置都需要人工手持进行控制，不仅浪费体力，而且碰到较高的花朵时还需要爬上树或用梯子进行采粉或授粉，增加人工采粉和授粉的危险性，现有的采粉装置没有烘干功能，收集后的花粉还需要进一步烘干，造成时间浪费。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法。

技术方案：一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，包括：

工作时通过远程遥控控制机械人移动，通过工作工作台上的摄像头可以判定路况，到达目标地点，通过远程控制安装有采粉装置或授粉装置的机械手臂伸直，通过调整工作头上的摄像头角度，寻找目标，目标高度过高可以通过控制伸缩臂内的电机，将机械臂伸长；通过工作台进行升高已达到采粉器或喷粉头顺利到达目标处，通过远程遥控控制授粉装置或采粉装置工作，跟换目标是现将采粉器或喷粉头远离目标，先通过机械手臂进行调节，如达不到目标位置许控制工作台移动，已达到目标位置。

所述的果树花粉采粉授粉机器人包括：

履带轮、工作台、机械手臂、采粉装置、授粉装置，所述工作台是由上工作台、下工作台及支撑架组成，所述上工作台、下工作台通过多个支撑架连接，所述支撑架是由多个支撑杆两头铰接而成，支撑架一端设有两个支撑点，一个支撑点固定连接在工作台上，另一个支撑点滑动连接在工作台上，所述支撑架的固定连接的支撑点与滑动连接的支撑点通过丝杆机构进行连接，所述滑动连接的支撑点安装在丝杆机构上的螺母上，所述丝杆机构通过电机进行驱动；所述上工作台设有两处旋转基台，通过电机进行控制，所述履带轮安装在下工作台两侧，通过电机进行驱动；

所述基台上分别安装有机械手臂，所述机械手臂上分别安装采粉装置与授粉装置，机械手臂是由多个机械臂铰接一起，铰接部位通过电机驱动，所述机械手臂的端部通过电机连接一个工作头；所述工作头上安装高清摄像头及采粉装置中的采粉器或授粉装置中的喷粉头，所述机械臂为伸缩机械臂，通过机械臂安装机械臂内部组成，所述机械臂内部设有丝杆机构，螺母连接机械臂，所述丝杆机构通过电机驱动；

所述采粉装置安装在其中一个机械手臂上，采粉装置包括：采粉器、过滤网、小型气泵、花粉管路、烘干器以及集粉盒，所述采粉器为锥形采粉器，内部安装有过滤网，采粉器安装在机械手臂的工作头上，所述集粉盒内部设有烘干器，集粉盒内部设有湿度传感器，集粉盒安装在带有称重传感器上，所述授粉装置是由：喷粉头、花粉管路、小型气泵、授粉盒组成，所述授粉装置的授粉盒采用上下两层设计，一层装有干花粉，另一层装有湿花粉，通过调节小型气泵的吸力，控制出粉量，授粉盒内部设有计量传感器。

作为优选，所述履带轮为三脚履带轮。

作为优选，所述本发明中采用的电机均为步进电机或伺服电机，所述本发明中采用的线缆为弹簧线缆。

作为优选，所述工作台上安装有控制器和扩展器，所述控制器为机器人的核心处理器，带通信、通用输入/输出、USB接口，并接收机器人的传感单元、输入单元等，并外接HDMI视频输出、声音输出，用USB与扩展器连接，所述扩展器用于控制机身上的电机及小型气泵。

作为优选，所述控制器通过有线或无线的方式进行远程遥控。

作为优选，所述工作台上还安装有多个摄像头，用于观察路况。

有益效果：本发明所揭示的一种果树花粉采粉授粉机器人及其工作方法,履带轮可以更好的适应各种地况，工作台通过多个支撑架连接，支撑架又通过丝杆进行驱动可实现工作台升降，防止采粉或授粉目标过高，所述机械手臂是由多个机械臂铰接而成，通过电机进行驱动，所述机械臂内部设有丝杆通过电机进行驱动进行伸长和缩短，可以更好的接近目标，缩小果树花粉采粉授粉机器人体积，机械手臂梢端连接电机，通过该电机连接工作头，工作头又与采粉装置中的采粉器或授粉装置的喷粉头连接，可实现360°无死角采粉或授粉，防止采粉目标或授粉目标的开口朝向不同损伤目标，所述授粉盒采用双层设计，可以更好的适用用户需求，所述果树花粉采粉授粉机器人减少人工授粉的危险性，机器人采用的线缆为弹簧线缆，采用的花粉管路为伸缩管，跟好的适应机器人，防止机器人在工作时伸缩影响机器人的运行。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为本发明工作台升降结构图；

图3为本发明机械臂图；

图4为本发明授粉装置结构图；

图5为本发明采粉装置结构图；

1、三脚履带轮 2、工作台 21、支撑架 22、支撑杆 23、基台 3、机械臂 21、机械臂A 32、机械臂B 33、丝杆机构 34、螺母 4、电机 5、工作头 6、授粉装置 61、授粉盒 62、花粉管路63、小型气泵 64、喷粉头 7、采粉装置 71、集粉盒 72、采粉器 73、过滤网。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明：

本发明所揭示的一种果树花粉采粉授粉机器人，包括履带轮1、工作台2、机械手臂、采粉装置7、授粉装置6，所述工作台2是由上工作台、下工作台及支撑架21组成，所述上工作台、下工作台通过多个支撑架21连接，所述支撑架21是由多个支撑杆22两头铰接而成，支撑架21一端设有两个支撑点，一个支撑点固定连接在工作台2上，另一个支撑点滑动连接在工作台2上，所述支撑架21的固定连接的支撑点与滑动连接的支撑点通过丝杆机构33进行连接，所述滑动连接的支撑点安装在丝杆机构33上的螺母34上，所述丝杆机构33通过电机4进行驱动；所述上工作台设有两处旋转基台23，通过电机4进行控制，所述履带轮1安装在下工作台两侧，通过电机4进行驱动；所述基台23上分别安装有机械手臂，所述机械手臂上分别安装采粉装置7与授粉装置6，机械手臂是由多个机械臂32铰接一起，铰接部位通过电机4驱动，所述机械手臂的端部通过电机4连接一个工作头5；所述工作头5上安装高清摄像头及采粉装置7中的采粉器72或授粉装置6中的喷粉头，所述机械臂3为伸缩机械臂3，通过机械臂A31安装机械臂B32内部组成，所述机械臂内部设有丝杆机构33，螺母34连接机械臂A31，所述丝杆机构33通过电机4驱动；所述采粉装置7安装在其中一个机械手臂上，采粉装置7包括：采粉器72、过滤网73、小型气泵63、花粉管路62、烘干器以及集粉盒71，所述采粉器72为锥形采粉器72，内部安装有过滤网73，采粉器72安装在机械手臂的工作头5上，所述集粉盒71内部设有烘干器，集粉盒71内部设有湿度传感器，集粉盒71安装在带有称重传感器上，所述授粉装置6是由：喷粉头64、花粉管路62、小型气泵63、授粉盒61组成，所述授粉装置6的授粉盒61采用上下两层设计，一层装有干花粉，另一层装有湿花粉，通过调节小型气泵63的吸力，控制出粉量，授粉盒61内部设有计量传感器，所述工作台2上安装有控制器和扩展器，所述控制器为机器人的核心处理器，带通信、通用输入/输出、USB接口，并接收机器人的传感单元、输入单元等，并外接HDMI视频输出、声音输出，用USB与扩展器连接，所述扩展器用于控制机身上的电机4及小型气泵63，所述控制器通过有线或无线的方式进行远程遥控，所述电机4均为步进电机或伺服电机，本发明中采用的线缆为弹簧线缆，采用的花粉管路为伸缩管，所述工作台上还安装有多个摄像头，用于观察路况。

上述一种果树花粉采粉授粉机器人的工作方法如下：

工作时通过远程遥控控制机械人移动，通过工作工作台上的摄像头可以判定路况，到达目标地点，通过远程控制安装有采粉装置或授粉装置的机械手臂伸直，通过调整工作头上的摄像头角度，寻找目标，目标高度过高可以通过控制伸缩臂内的电机，将机械臂伸长，还可以通过工作台进行升高已达到采粉器或喷粉头顺利到达目标处，通过远程遥控控制授粉装置或采粉装置工作，跟换目标是现将采粉器或喷粉头远离目标，先通过机械手臂进行调节，如达不到目标位置许控制工作台移动，已达到目标位置。

综上所述，一种果树花粉采粉授粉机器人,履带轮可以更好的适应各种地况，工作台通过多个支撑架连接，支撑架又通过丝杆进行驱动可实现工作台升降，防止采粉或授粉目标过高，所述机械手臂是由多个机械臂铰接而成，通过电机进行驱动，所述机械臂内部设有丝杆通过电机进行驱动进行伸长和缩短，可以更好的接近目标，缩小果树花粉采粉授粉机器人体积，机械手臂梢端连接电机，通过该电机连接工作头，工作头又与采粉装置中的采粉器或授粉装置的喷粉头连接，可实现360°无死角采粉或授粉，防止采粉目标或授粉目标的开口朝向不同损伤目标，所述授粉盒采用双层设计，可以更好的适用用户需求，所述果树花粉采粉授粉机器人减少人工授粉的危险性，机器人采用的线缆为弹簧线缆，采用的花粉管路为伸缩管，跟好的适应机器人，防止机器人在工作时伸缩影响机器人的运行。

以上所述是本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：包括：

工作时通过远程遥控控制机械人移动，通过工作工作台上的摄像头可以判定路况，到达目标地点，通过远程控制安装有采粉装置或授粉装置的机械手臂伸直，通过调整工作头上的摄像头角度，寻找目标，目标高度过高可以通过控制伸缩臂内的电机，将机械臂伸长；通过工作台进行升高已达到采粉器或喷粉头顺利到达目标处，通过远程遥控控制授粉装置或采粉装置工作，跟换目标是现将采粉器或喷粉头远离目标，先通过机械手臂进行调节，如达不到目标位置许控制工作台移动，已达到目标位置。

2.根据权利要求1所述的一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述的果树花粉采粉授粉机器人包括：履带轮、工作台、机械手臂、采粉装置、授粉装置，所述工作台是由上工作台、下工作台及支撑架组成，所述上工作台、下工作台通过多个支撑架连接，所述支撑架是由多个支撑杆两头铰接而成，支撑架一端设有两个支撑点，一个支撑点固定连接在工作台上，另一个支撑点滑动连接在工作台上，所述支撑架的固定连接的支撑点与滑动连接的支撑点通过丝杆机构进行连接，所述滑动连接的支撑点安装在丝杆机构上的螺母上，所述丝杆机构通过电机进行驱动，所述上工作台设有两处旋转基台，通过电机进行控制，所述履带轮安装在下工作台两侧，通过电机进行驱动；

所述基台上分别安装有机械手臂，所述机械手臂上分别安装采粉装置与授粉装置，机械手臂是由多个机械臂铰接一起，铰接部位通过电机驱动，所述机械手臂的端部通过电机连接一个工作头；所述工作头上安装高清摄像头及采粉装置中的采粉器或授粉装置中的喷粉头，所述机械臂为伸缩机械臂，通过机械臂安装机械臂内部组成，所述机械臂内部设有丝杆机构，螺母连接机械臂，所述丝杆机构通过电机驱动；

所述采粉装置安装在其中一个机械手臂上，采粉装置包括：采粉器、过滤网、小型气泵、花粉管路、烘干器以及集粉盒，所述采粉器为锥形采粉器，内部安装有过滤网，采粉器安装在机械手臂的工作头上，所述集粉盒内部设有烘干器，集粉盒内部设有湿度传感器，集粉盒安装在带有称重传感器上，所述授粉装置是由：喷粉头、花粉管路、小型气泵、授粉盒组成，所述授粉装置的授粉盒采用上下两层设计，一层装有干花粉，另一层装有湿花粉，通过调节小型气泵的吸力，控制出粉量，授粉盒内部设有计量传感器。

3.根据权利要求2所述一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述履带轮为三脚履带轮。

4.根据权利要求2所述一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述本发明中采用的电机均为步进电机或伺服电机，所述本发明中采用的线缆为弹簧线缆。

5.根据权利要求2所述一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述工作台上安装有控制器和扩展器，所述控制器为机器人的核心处理器，带通信、通用输入/输出、USB接口，并接收机器人的传感单元、输入单元等，并外接HDMI视频输出、声音输出，用USB与扩展器连接，所述扩展器用于控制机身上的电机及小型气泵。

6.根据权利要求5所述一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述控制器通过有线或无线的方式进行远程遥控。

7.根据权利要求2所述一种果树花粉采粉授粉机器人工作方法，其特征在于：所述工作台上还安装有多个摄像头，用于观察路况。