[发明专利]一种打顶机器人及其实现方法

权利要求书

1.一种打顶机器人，其特征在于，包括移动平台、底盘、腰部、连接杆、视觉识别系统、两关节机器人手臂、收集切割机构和中央处理器，其中，所述底盘固定在所述移动平台上，所述腰部与所述底盘活动连接，所述视觉识别系统通过所述连接杆与所述底盘相连接；所述两关节机器人手臂包括大臂和小臂，所述大臂与所述腰部相铰接，所述小臂与所述大臂相铰接；所述收集切割机构与所述小臂固定连接；所述中央处理器设置在所述底盘上，所述视觉识别系统、两关节机器人手臂和收集切割机构分别与所述中央处理器相连接；

所述收集切割机构包括拓展固定架，以及设置在所述拓展固定架内的控制机构、收集机构和切割机构，其中，所述拓展固定架与所述两关节机器人手臂的小臂相连接；所述收集机构位于所述切割机构上方；所述控制机构包括电磁铁和电磁铁推杆，所述电磁铁固定在所述拓展固定架上，所述电磁铁推杆与所述电磁铁相连接；所述收集机构包括动钳嘴、固定钳嘴和连接销，所述固定钳嘴固定在所述拓展固定架上，所述动钳嘴与所述固定钳嘴活动连接，所述动钳嘴通过所述连接销与所述电磁铁推杆相连接；所述切割机构包括动刀片和固定刀片，所述固定刀片固定在所述拓展固定架上，所述动刀片与所述固定刀片活动连接，所述动刀片通过螺栓与所述电磁铁推杆相连接；所述电磁铁与所述中央处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的打顶机器人，其特征在于，所述视觉识别系统包括两组CCD相机。

3.根据权利要求1所述的打顶机器人，其特征在于，所述拓展固定架为框架结构。

4.根据权利要求3所述的打顶机器人，其特征在于，所述框架结构由多块不锈钢板材焊接制成。

5.根据权利要求3所述的打顶机器人，其特征在于，所述框架结构由铝合金板材焊接制成。

6.根据权利要求1所述的打顶机器人，其特征在于，所述底盘与所述移动平台通过紧固螺栓固定。

7.根据权利要求1所述的打顶机器人，其特征在于，所述中央处理器包括单片机。

8.一种由权利要求1-7任一项所述打顶机器人的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)工作时，操作人员启动打顶机器人，中央处理器控制视觉识别系统通过两组CCD相机采集作物顶部生长状况图像，并将采集到的信息传输给中央处理器，中央处理器的图像处理系统分析处理传来测信息后则获得待去除顶部的具体位置；

(2)中央处理器驱动两关节机器人手臂以及腰部运动，两关节机器人手臂的大臂和小臂摆动至适合方位，带动小臂末端连接的收集切割机构移到相应的去除位置；

(3)中央处理器控制电磁铁通电，则与电磁铁相连接的电磁铁推杆向前运动，同时带动与电磁铁推杆相连接的动刀片向前移动，动钳嘴通过连接销与电磁铁推杆相连接，因此动钳嘴也跟着同时向前移动；动刀片与固定刀片配合完成剪切之前，动钳嘴与固定钳嘴配合夹紧顶部，而后随着电磁铁推杆继续向前运动，动刀片配合固定刀片完成剪切；

(4)剪切完成后，中央处理器驱动两关节机器人手臂以及腰部运动，将已切除的顶部夹住并移动到收集箱上方，中央处理器控制电磁铁断电，则电磁铁推杆向后运动，同时带动动钳嘴和动刀片向后移动，收集切割机构恢复原位，已切除的顶部就掉在收集箱里；

(5)视觉识别系统继续采集图像并且由中央处理器分析实时图像，锁定作物下一个所需剪切的顶部后，重复打顶动作，直到全部工作完成。