[发明专利]基于机器视觉的类球形水果采摘机器人及其水果采摘方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的类球形水果采摘机器人，其特征在于，包括采摘装置、收集装置、行驶装置和控制台(3)，所述收集装置和控制台(3)均安装于行驶装置上，所述采摘装置安装于控制台(3)/或行驶装置上，其中：

所述采摘装置包括机械臂底座(4)、底座旋转电机(6)、机械臂装置、末端执行器(13)、内部视觉传感器(14)、大型水果剪切装置(15)、中小型水果夹具(16)和外部视觉传感器(18)；所述机械臂底座(4)固定于控制台(3)/或行驶装置上，所述机械臂底座(4)通过底座旋转电机(6)与机械臂装置的一端旋转连接；所述机械臂装置的另一端通过末端旋转电机(12)与末端执行器(13)旋转连接；所述末端执行器(13)设有用于收集水果的空心结构，所述空心结构内部设有内部视觉传感器(14)，所述末端执行器(13)上设有外部视觉传感器(18)，所述大型水果剪切装置(15)和中小型水果夹具(16)均安装于末端执行器(13)上；

所述收集装置包括收集箱(20)、升降板(21)、升降装置和升降板压力传感器(24)；所述收集箱(20)固定于行驶装置上，所述升降板(21)和升降装置均安装于收集箱(20)内，所述升降装置驱动升降板(21)在收集箱(20)内升降，所述升降板压力传感器(24)设置于升降板(21)的底部，所述收集箱(20)通过伸缩软管(19)与所述末端执行器(13)连通；

所述控制台(3)分别与内部视觉传感器(14)、外部视觉传感器(18)、升降板压力传感器(24)、底座旋转电机(6)、末端旋转电机(12)、升降装置和行驶装置连接，采摘机器人通过所述控制台(3)控制所述采摘装置、行驶装置和收集装置工作，以完成水果采摘作业；

所述大型水果剪切装置(15)包括剪切装置旋转电机(151)、剪切长连杆(152)、剪切短连杆(153)、第一活塞销(154)、左刀具(155)和右刀具(156)：所述剪切装置旋转电机(151)与剪切长连杆(152)中端旋转连接；所述剪切短连杆(153)数量为两个，所述剪切长连杆(152)设置于两个剪切短连杆(153)之间，其两端通过第一活塞销(154)分别与两个剪切短连杆(153)的一端销连接；所述左刀具(155)上设有第一滑块，所述第一滑块与其中之一剪切短连杆(153)的另一端销连接，所述左刀具(155)通过第一滑块与末端执行器(13)平动连接；所述右刀具(156)上设有第二滑块，所述右刀具(156)与其中之二剪切短连杆(153)的另一端销连接，所述右刀具(156)通过第二滑块与末端执行器(13)平动连接，所述剪切装置旋转电机(151)与所述控制台(3)连接；

所述中小型水果夹具(16)包括第一夹具旋转电机(161)、第一夹具机械臂(162)、第二夹具旋转电机(163)、第二夹具机械臂(164)、夹具短连杆(165)、夹具长连杆(166)、第二活塞销(167)、右夹具(168)、左夹具(169)和手爪旋转电机(1614)：所述第一夹具机械臂(162)通过第一夹具旋转电机(161)与末端执行器(13)旋转连接，所述第一夹具机械臂(162)通过第二夹具旋转电机(163)与第二夹具机械臂(164)旋转连接；所述第二夹具机械臂(164)通过手爪旋转电机(1614)与夹具长连杆(166)中端旋转连接；所述夹具短连杆(165)数量为两个，所述夹具长连杆(166)设置于两个夹具短连杆(165)之间，其两端通过第二活塞销(167)分别与两个夹具短连杆(165)一端销连接；所述左夹具(169)上设有第三滑块，所述第三滑块与其中之一夹具短连杆(165)的另一端销连接，所述左夹具(169)通过第三滑块与第二夹具机械臂(164)平动连接；所述右夹具(168)上设有第四滑块，所述第四滑块与其中之二夹具短连杆(165)的另一端销连接，所述右夹具(168)通过第四滑块与第二夹具机械臂(164)平动连接，所述第一夹具旋转电机(161)、第二夹具旋转电机(163)和手爪旋转电机(1614)分别与所述控制台(3)连接。