[发明专利]一种打顶机器人及其实现方法

说明书

本发明公开了一种打顶机器人，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；本发明通过动刀片与固定刀片和动钳嘴与固定钳嘴的配合与分离，利用双目识别技术对所需打顶作物逐个精确打顶，能减低作物在打顶过程中受破坏程度，降低打顶工人劳动强度，节省人力物力，提高作物的打顶效率，从而提高作物的产量和品质。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种打顶机器人及其实现方法。

背景技术

我国种植作物包括棉花、烟草等在生长期都需要打顶，打顶工作是整个作物生产过程中的关键环节，可消除顶端生长优势，促进作物的增产增收。但是目前很多作物的打顶工作多由人工完成，打顶机机械化尚不完善。而作物打顶机械化可以大大缩短作物打顶时间、提高劳动效益、降低劳动强度、增加作物产量。

现有打顶机的技术中，打顶机构主要有滚筒式和甩刀式，这两种方式均不利于作物的精确打顶；打顶机的仿形方式主要有机械接触式，红外线感应式和超声波感应式：机械接触式敏感度难以把握，精度不高；田间光线复杂，红外感应式很难实现其作用；超声波感应式，精度较好，但方向感应存在很大问题。由于打顶工作的工作情况复杂，作物生长情况不一致，导致现有技术中的打顶机械十分容易出现漏打或打顶过度的情况，很难做到精确地打顶，从而造成重复劳动或损害作物，不利于节省人力、不能够有效地提高劳动生产率和提高作物的产量和品质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够精确打顶、节省人力物力、提高劳动生产效率、提高作物的产量和品质的打顶机器人。

本发明的另一目的在于提供一种打顶机器人的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种打顶机器人，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。

优选地，所述视觉识别系统包括两组CCD相机；设置两组CCD相机，能够通过类似双目识别的方式获取作物顶部生长状况图像，并能够准确分析获得待去除顶部的具体位置。

优选地，所述拓展固定架为框架结构；设置框架结构相对其他结构易于制造，能够提高生产效率。

优选地，所述框架结构由多块不锈钢板材焊接制成；使用不锈钢板材能够提供良好的结构强度。

优选地，所述框架结构由铝合金板材焊接制成；使用铝合金板材能够使整体重量降低，从而降低整体结构的重量。

优选地，所述底盘与所述移动平台通过紧固螺栓固定。