[发明专利]一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机

权利要求书

1.一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机，其包括行走装置、固定机架、识别模块、采摘机构和运送收集装置，其中，行走装置包括：转向电机组，其带动轮毂电机水平旋转以改变整机移动方向，实现整机在不同莲田间的转换，轮毂电机通过减震单元连接在行走装置上，为整机在田间直线移动提供动力；固定机架：其横跨于标准化莲田之上；识别模块包含图像采集模块、图像处理模块与莲蓬识别模块；采摘机构包括X轴滑动组，其通过齿轮齿条传动安装在固定机架上；Z轴升降组通过滚珠丝杆传动安装在X轴滑动组上；采摘机械臂固定在Z轴升降组末端，其包括大臂、小臂和夹持剪切装置；运送收集装置包括平行安装于固定机架上的传输带和安装在传输带末端的收集筐。

2.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述固定机架包括多根矩形方管搭建而成。

3.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述行走装置有四套分别独立的转向和驱动系统组成，所述转向系统由驱动电机和转向齿轮箱组成，转向齿轮箱输出轴连接在减震单元上。

4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于：所述驱动系统由连接在转向齿轮箱下方的减震单元和轮毂电机组成，轮毂电机连接在减震单元上。

5.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述识别模块包括安装在X轴滑动组下方的双目视觉智能摄像机。

6.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述采摘机构包括：X轴滑动组由齿轮齿条传动，采用工字钢轮与工字钢组合的形式安装在机架上实现水平滑动，Z轴升降组应用光杆和直线轴承约束在X轴滑动组上，并通过滚珠丝杆和滚珠丝杆螺母传动实现Z轴升降组相对于X轴滑动组的升降运动。

7.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述采摘机构还包括安装在Z轴升降组末端的采摘机械臂，其中，采摘机械臂由机械臂大臂、小臂以及末端的夹持剪切装置组成，并作为执行机构完成莲蓬剪切夹持动作，再把采集的莲蓬运送至运送收集装置。

8.根据权利要求1所述的自动莲蓬采摘机，其特征在于：所述运送收集装置安装在固定机架内，由纵向传输的输送带和输送带末端的收集筐组成，输送带的两侧安装有挡板，防止莲蓬从输送带上脱落。

9.一种利用权利要求1-9中任一项所述的自动莲蓬采摘机的采摘方法，其步骤包括：

第一步骤（F1）中，行走装置中的轮毂电机提供驱动力使得固定机架横跨规定宽度的莲田前后移动，

第二步骤（F2）中，识别模块采集、识别莲蓬位置并发送待采摘莲蓬的位置数据到采摘机构，

第三步骤（F3）中，采摘机构接收到莲蓬的位置数据，通过多轴联动以及机械臂和末端的夹持剪切机构完成莲蓬的采摘并将采摘后的莲蓬输送到后方的运送收集装置上，在末端的夹持剪切机构上安装有一个单目相机，该相机采集莲蓬图像，并识别其成熟度，

第四步骤（F4）中，收集装置中的传输带将莲蓬进行单向输送并最后落入收集筐内完成收集动作。