[实用新型]一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机

说明书

本实用新型涉及一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机，采摘机包括固定机架、行走装置、识别模块、采摘机构和运送收集装置，行走装置带动整个固定机架移动，其中包含转向电机组、减震器和轮毂电机；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；3组采摘机构根据图像处理与莲蓬识别模块发送的定位数据对莲蓬进行采摘，采摘机构固定在机架上，其包X轴滑动组，由齿轮齿条机构传动，Z轴升降组通过滚珠丝杆传动安装在X轴滑动组上，以及固定在Z轴升降组末端的采摘机械臂，采摘机械臂包括大臂、小臂和夹持剪切装置；运送收集装置包括传输带和收集筐。本装置能够自动化地完成识别、定位、采摘和运送收集莲蓬的工作。

技术领域

本实用新型涉及一种农业机械技术领域，特别是一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机及其采摘方法。

背景技术

我国作为农业大国，莲蓬的种植面积广泛，鲜莲子作为一种能起到降血压、调补脾胃、益肾、清热解暑等众多功效的食物，人们对其需求量也在逐渐加大。但由于我国莲蓬自动化采摘机械发展较为落后，主要的采摘方式为人工采摘，又由于莲塘深浅不一，莲蓬分布不均、成熟时间不一致、面积大等原因，不利于一次性大面积收获，因此需要人工进行多次收获，导致采摘工作费时费力，人工成本巨大。

市面上还未出现相关较为成熟的机械，本实用新型提供一种能够在人为添加光照的情况下不分时段地自动化采摘莲蓬的机械，这种机械能在田间自主移动，通过机器视觉对莲蓬识别后定位，根据定位信息通过机械臂进行自动摘取，然后移送到传输装置上，最后进行统一收集，实现在标准化莲田采摘莲蓬的目的，这样的采摘机器能大幅度提高采摘效率，解放劳动力并提高生产力。

实用新型内容

为解决上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种基于标准化莲田的自动莲蓬采摘机及其采摘方法，通过较高的智能化、自动化技术，针对标准化莲田完成莲蓬的识别、采摘和收集作业。

本实用新型要解决的技术问题采用以下方案来实现：

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。

所述固定机架包括多根矩形方管搭建而成。

优选地，所述行走装置包括四套分别独立的转向和驱动系统，所述转向系统包括驱动电机和转向齿轮箱，转向齿轮箱输出轴连接在减震单元上。

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。

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。

优选地，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。

优选地，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。

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。