[发明专利]一种便携式单人苹果采摘装置及方法

说明书

本发明公开了一种便携式单人苹果采摘装置及方法，手持机构，所述手持机构通过调整机构连接至末端采摘机构，所述末端采摘机构上设置有用于对待采摘对象的图像进行采集的图像采集设备及待采摘对象的位置进行采集的位置采集设备；手持机构、调整机构及末端采摘机构均与控制系统相连；所述控制系统根据图像采集设备及位置采集设备传输来的信息控制调整机构运动继而带动末端采摘机构运动，实现末端采摘机构与待采摘对象的位置确定，之后控制系统控制刀具动作，完成采摘。本发明便可以在人工辅助下利用机器视觉自动寻找苹果，实现苹果半自动采摘，且本发明体积小成本低，适合目前我国苹果种植中果树分布密集且小规模种植的情况。

技术领域

本发明涉及采摘机器人技术领域，特别是涉及一种单人使用的便携式苹果采摘装置及方法。

背景技术

随着人民生活水平的逐步提高，人们对苹果的需求也日益加深，目前我国的苹果种植面积和苹果年总产量均居世界首位，特别是作为四大水果之一的苹果，在我国的苹果生产中起着举足轻重的作用，我国目前苹果产量占世界苹果总产量的一半以上，使得中国在苹果生产、出口和消费上遥遥领先其他国家。

现阶段，我国人口众多，而且老龄化问题日趋严重，农业劳动力短缺问题日益严重。虽然我国苹果产业快速发展，但也面临着一系列急需解决的问题,其中比较显著的就是我国农业机械化和智能化水平较低，绝大部分苹果的采摘要靠人工来完成。生产技术的落后导致果农劳动强度大、作业环境恶劣、投入成本高以及生产效率低下。苹果采摘工作量相当繁重，一般包括果实成熟度判断、采摘和分级等，其中采摘是苹果生产中耗时费力的环节，需投入整个生产过程50％到70％的劳动力，而且在采摘过程中，果农还需时不时地爬高或弯腰，苦不堪言。不仅如此，采摘作业质量的好坏将直接影响后续的产品加工、储存和运输，从而最终关系到市场价格和经济效益。

目前市场上已经存在苹果全自动采摘装置，然而目前全自动采摘装置多采用移动平台式的设计，只需要人坐在驾驶室就可以采摘苹果，节省了人力，但是由于其体型巨大且价格昂贵，并不适合中国苹果生产中果树密集且小规模生产的特点。虽然技术中存在便携式苹果采摘装置，但是结构复杂，故障率高并不适合农民长时间作业。

综上分析，如何减轻劳动强度和提高作业效率是亟待解决的问题。随着科学技术的不断发展，农业生产中农业机器人逐渐替代人工是未来农业发展的趋势。但是目前的苹果采摘机器人并不适合中国的生产环境，急需一种体积小、价格便宜的苹果采摘机器人。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种单人使用的便携式苹果采摘装置，本发明便可以在人工辅助下利用机器视觉自动寻找苹果，实现苹果半自动采摘，且本发明体积小成本低，适合目前我国苹果种植中果树分布密集且小规模种植的情况。

一种便携式单人苹果采摘装置，包括：

手持机构，所述手持机构通过调整机构连接至末端采摘机构，所述末端采摘机构上设置有用于对待采摘对象的图像进行采集的图像采集设备及对待采摘对象的距离进行采集的距离感应设备；

手持机构、调整机构及末端采摘机构均与控制系统相连；

所述控制系统根据图像采集设备及距离感应设备传输来的信息控制调整机构运动继而带动末端采摘机构运动，实现末端采摘机构与待采摘对象的位置确定，之后控制系统控制刀具动作，完成采摘。

进一步的优选的技术方案，所述手持机构包括腰带、腰带扣、手持杆，手持伸缩杆，该腰带采用卡扣式结构，腰带扣套在腰带上，腰带扣与手持杆采用铰链相连，所述手持杆上安装有手柄，所述手柄上设置有开关按钮，手持杆为空心结构，手持伸缩杆与手持杆可以组成弹性伸缩杆，手持伸缩杆的末端与调整机构相连。

进一步的优选的技术方案，所述调整机构能够带动末端采摘机构进行三个自由度的运动，包括上下、左右、前后的运动。