[实用新型]一种山地用果实自动采摘机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采摘机器人，尤其是涉及一种山地用果实自动采摘机器人，属于农业机械领域。

背景技术

山地拖拉机的发明，大大拓展了拖拉机的适用领域，使其能在山地上作业，但是仍需人力进行现场操作，不能很好地解放人力，尤其是在在人力不易采摘的山地上，而研究一种代替人力进行田间工作的机器人显得尤为重要。装有机械臂的山地机器人可以代替人力，在山地进行果实采摘工作，并且可以设定自动程序进行自动采摘。

实用新型内容

针对以上所述的需要，本实用新型的目的在于提供一种山地用果实自动采摘机器人，它能通过摄像头采集现场图像，再通过控制盒对图像的处理和控制盒对机械臂的控制，完成机械臂的运作，实现对人力的代替。

为了实现上述目的，本实用新型的山地用果实自动采摘机器人包括：山地拖拉机(1)、控制盒(2)、伺服电机(3)(5)(8)、位置传感器(4)(6)(9)、机械臂(7)、机械手(10)、摄像头(11)、红外距离传感器(12)、支撑架(13)、蓄电池(14)等。该山地拖拉机以柴油机为动力机，通过柴油机带动发电机发电，给蓄电池(14)充电，再由蓄电池(14)给机械臂(7)供电。所述摄像头(11)装在机械手(10)中间，可以捕获机械手(10)前方的图像；所述红外距离传感器(12)装在摄像头(11)旁边；所述控制盒(2)通过螺栓固定住支架(13)上；所述控制盒(2)内装有ARM处理器，ARM处理器与DSP芯片、伺服电机驱动、位置传感器(4)(6)(9)相连，DSP芯片与摄像头(11)、红外传感器(12)相连，DSP芯片对图像进行处理并传给ARM处理器，ARM处理器进行分析，并控制山地拖拉机(1)的转向和机械臂(7)上电机的转动，实现机械臂(7)的运动以及机械手(10)的活动；所述的机械臂(7)通过螺栓固定在支撑架(13)上；所述的蓄电池(14)通过螺栓固定在拖拉机车架上；支架(13)为角钢结构，底部左右各有两个支撑腿焊接在车架上；所述支撑架(13)通过螺栓固定住拖拉机(1)上；所述机械手有三个手指，每个手指有两个指节，指节之间用伺服电机连接；每个伺服电机通过导线与控制盒(2)连接；上述山地拖拉机为柴油拖拉机。

本实用新型具有以下优点：

1)在山地拖拉机上装机械臂，能够采摘生长在山地且人力采摘不方便的果实，解放人力。

2)先通过摄像头获取果实位置，再通过果实在图像中所占比例的扩大来使机械手准确移向果实，并结合红外距离传感器进行定位，随后由机械手抓住果实。

附图说明

下面将参照附图描述本实用新型的实施方式。

附图1是本实用新型一种山地用果实自动采摘机器人的主视图。

附图2是本实用新型机械手的主视图。

附图3是本实用新型控制盒中结构示意图。

以下是图中各部件的标号：

1-山地拖拉机，2-控制盒，3-伺服电机，4-位置传感器，5-伺服电机，6-位置传感器，7-机械臂，8-伺服电机，9-位置传感器，10-机械手，11-摄像头，12-红外距离传感器，13-支撑架，14-蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明：

该山地用果实自动采摘机器人的组件包括：山地拖拉机(1)、控制盒(2)、伺服电机(3)(5)(8)、位置传感器(4)(6)(9)、机械臂(7)、机械手(10)、摄像头(11)、红外距离传感器(12)、支撑架(13)、蓄电池(14)等。

机械臂(7)包括机械臂底座、两节机械臂、底座上和两个关节处都装有伺服电机，机械臂(7)末端装有机械手(10)，机械手(10)上装有三个机械手指，每根手指由两个手指节组成，每个手指关节处装有伺服电机，手指上的伺服电机使用同一个控制电路，机械手(10)中心装有摄像头(11)跟红外距离传感器(12)，摄像头(10)与控制盒(2)中的DSP芯片连接。每个伺服电机处都装有驱动电路、位置传感器(4)(6)(9)。

控制盒(2)中装有控制电路，包括ARM处理器、DSP芯片，ARM处理器与电机驱动连接，DSP芯片与摄像头(11)连接。