[发明专利]一种智能水果采摘作业车

说明书

本发明涉及智能农业机械设备领域，尤其涉及一种智能水果采摘作业车，包括底架、支撑架板、驱动组件、电源、控制机柜、抓取悬臂组件、末端摘果组件、收集称重组件和图像采集组件；采用本发明，无需工作人员自行架梯或弯腰采摘，只需注意更换收集篮，实现了智能化自动采摘，可以通过集成在控制机柜中的GPS配合图像采集组件实现自动寻路寻果采摘，配合电子称台实现采摘数据实时记录，末端摘果组件也能实现带梗摘果，保证果实的新鲜程度，整体上减少人工劳动强度，提高采摘效率，延长果实保鲜周期。

技术领域

本发明涉及智能农业机械设备领域，尤其涉及一种智能水果采摘作业车。

背景技术

我国水果生产大国，也是世界第一大水果消费国。水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％～50％，目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。随着机器人技术的发展，有望解决劳动力不足、降低工人劳动强度、提高工人劳动舒适度、降低工人的劳动危险性，此外还提高了果农的经济效益，因而提高采摘作业机械化程度有重要的意义。

目前前沿研究中，大部分采摘机器人，采摘过程中极易造成果实损伤，严重影响水果的品质，而目前设计的采摘机器人存在的问题：1.机械手容易造成水果的机械损伤，影响水果品质；2.由于果树树枝和树叶等障碍，无法准确快速的锁定采摘目标；3.机械手通常直接将水果从果梗上拉下，不能保留果梗，不利于水果保鲜；4.并且收集装置固定，在收集过程容易造成二次损伤。

发明内容

本发明目的是在于提供一种结构简单，保留果梗的采摘方式，升降收集台，并且自动寻路工作的智能采摘设备。

一种智能水果采摘作业车，包括底架、支撑架板、驱动组件、电源、控制机柜、抓取悬臂组件、末端摘果组件、收集称重组件和图像采集组件；

所述底架上固定安装有电源和控制机柜，所述支撑架板安装在电源和控制机柜之间，所述抓取悬臂组件固定在支撑架板上，所述末端摘果组件固定设置在抓取悬臂组件的末端；

所述驱动组件包括驱动电机、内轮组和履带，所述驱动电机固定在底架上，通过齿轮组传动驱动内轮组，从而带动履带；

所述收集称重组件包括电子称台、收集篮、升降电缸和支撑杆；所述升降电缸安装在控制柜体中，升降电缸的输出端连接支撑杆，用于支撑电子秤台，所述电子称台上固定放置收集篮；

所述控制机柜中包括控制主机，所述驱动电机、电源、抓取悬臂组件、末端摘果组件、升降电缸和电子秤台和图像采集组件均与控制主机信号连接。

进一步的，所述图像采集组件包括尾部观察摄像头、侧边视野观察摄像头和果实识别摄像头；所述尾部观察摄像头设置在电源的外壳体上；所述支撑架板上设置侧边支架，所述侧边视野摄像头安装在侧边支架上，所述果实识别摄像头安装在末端摘果组件上。

进一步的，所述抓取悬臂组件包括底座、腰部连轴、肩部连杆、肘部连杆和腕部连杆；所述腰部连轴与底座转动连接，负责X轴旋转自由度；所述肩部连杆转动连接在腰部连轴上，负责Y轴旋转自由度；所述肩部连杆、肘部连杆和腕部连杆收尾转轴连接，实现长度区间内的自由弯折；所述腕部连杆的末端安装有末端摘果组件。

进一步的，所述抓取悬臂组件包括底座、腰部连轴、肩部连杆、肘部连杆和腕部连杆之间的连接处，设置有直流伺服电机驱动，所述直流伺服电机与控制机柜中的控制主机信号连接。