[实用新型]一种果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统

说明书

本实用新型涉及一种果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统，包括执行装置、检测模块、ZigBee无线装置和控制装置，控制装置通过ZigBee无线装置与检测模块、执行装置无线通信连接。检测模块包括机械臂检测模块和机械手检测模块。机械手检测模块包括设置在机械手每个手指的各指节横板上的压力传感器、安装于机械手每个手指的指关节连接处的角度传感器。机械臂检测模块包括设置于机械臂大臂与小臂连接处的压力传感器、设置于机械臂的旋转基座与底盘连接处的扭矩传感器、设置于机械臂各关节处以及机械臂与机械手连接处的各角度传感器。本实用新型信息采集、传输速度快、控制精度高，提高了采摘执行机构运行的安全性与平稳性。

技术领域

本实用新型属于农业机械安全检测技术领域，具体涉及一种果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统。

背景技术

果蔬采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%~50%，使用人工采摘，效率低、劳动量大。因此，果蔬采摘机器人在农业自动化技术中占有重要地位，随着农业生产的精确化发展，采摘机械臂的各种控制调节系统也层出不穷，但是对于规避机械臂自身相撞、与障碍物相撞、与人相撞的安全检测系统以及机械爪抓取果蔬的安全检测系统却比较落后，因此很容易出现机械臂、机械手由于控制失误造成的果蔬的损伤、自身的损伤，甚至是对人自身安全的损伤。

实用新型内容

本实用新型设计了一种果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统，旨在快速、实时地检测和控制蔬采摘执行机构，有效保证采摘执行机构的安全运行。

为了实现上述目的，本实用新型公开了：

一种果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统，包括执行装置，还包括检测模块、ZigBee无线装置和控制装置，所述控制装置通过所述ZigBee无线装置与所述检测模块、所述执行装置无线通信连接。

进一步，所述执行装置的执行机构包括机械臂和设置在相应机械臂末端的机械手；所述检测模块包括机械臂检测模块和机械手检测模块。

进一步，所述机械手检测模块包括设置在所述机械手每个手指的各指节横板上的压力传感器，以及安装于所述机械手每个手指的指关节连接处的角度传感器。

进一步，所述机械手包括手掌和均布在所述手掌上的三根手指，每根手指均包括基指节、中指节和端部指节。

进一步，所述机械臂检测模块包括设置于所述机械臂大臂与小臂连接处的压力传感器、设置于所述机械臂的旋转基座与底盘连接处的扭矩传感器、设置于所述机械臂各关节处以及所述机械臂与所述机械手连接处的各角度传感器。

进一步，所述机械臂包括旋转基座、大臂和小臂，所述旋转基座与底盘转动连接，所述小臂末端和所述机械手转动连接。

进一步，所述控制装置包括嵌入式控制器；所述控制装置通过接收、处理所述检测模块传输来的信息，进而虚拟调试出所述执行机构的应急安全姿态信息，并通过所述ZigBee无线装置传输给所述执行装置。

进一步，所述执行机构的姿态包括所述机械臂和所述机械手中各个关节的转动方向、转动角度和转动速度。

进一步，所述ZigBee无线装置包括ZigBee终端节点、ZigBee路由器和ZigBee协调器；所述ZigBee协调器在ZigBee无线网络中即为传输信息的汇聚节点，所述ZigBee路由器用来参与路由发现、消息转发，通过连接各ZigBee终端节点来扩展网络的覆盖范围；所述ZigBee终端节点将采集、传输的信息通过ZigBee协调器或者ZigBee路由器连接到ZigBee无线网络。

该果蔬采摘执行机构的安全运行检测系统具有以下有益效果：

（1）本实用新型基于ZigBee低功耗无线传输，使检测模块的采集数据实时通过无线网络传递给控制装置，进而提高了反应速度。