[发明专利]一种适用于果蔬采摘机器人的控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于果蔬采摘机器人的控制系统及其控制方法，包括上位机，所述上位机通过串口通信的方式分别连接有传感器、舵机控制器、丝杠控制器和底盘控制器，所述上位机通过以太网双向通讯的作用分别连接有下位机、WiFi模块和4G模块，所述上位机通过USB双向通讯连接有视觉系统，所述WiFi模块通过局域网连接于用户控制端，所述4G模块通过数据转发服务器连接于用户控制端。果蔬采摘机器人工作时，先进行系统自检、机械装置回中归位以及程序初始化。当系统有误时输出相应的错误代码，系统自检通过后，进入待机状态，等待用户控制端下达相应指令，通过数据转发服务器或局域网同步至上位机。上位机收到指令后，开始执行相应程序进行工作。

技术领域

本发明涉及果蔬采摘设备控制技术领域，具体为一种适用于果蔬采摘机器人的控制系统及其控制方法。

背景技术

随着现代精细农业的发展，农业机械的自动化、智能化程度要求越来越高。近年来，我国的果蔬产量逐年增长，并且果蔬的采摘期往往较短，这就造成果蔬采摘时需要在短时间投入大量劳动力进行高强度工作。通过机器人代替人工是发展的趋势。

机器人控制技术是整个机器人系统相对重要，精准度要求高的一个组成部分。随着科学技术的不断增长以及物联网大数据的发展，使用智能设备来控制机器人已经成为一种趋势。

然而，现有的采摘机器人控制系统相对单一、面对复杂的环境以及恶劣的条件时稳定性差、控制精度不高，因此，需要一种新型智能果蔬采摘机器人控制系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于果蔬采摘机器人的控制系统及其控制方法，以解决上述背景技术中提出现有的采摘机器人控制系统相对单一、面对复杂的环境以及恶劣的条件时稳定性差、控制精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于果蔬采摘机器人的控制系统，包括上位机，所述上位机通过串口通信的方式分别连接有传感器、舵机控制器、丝杠控制器和底盘控制器，所述上位机通过以太网双向通讯的作用分别连接有下位机、WiFi模块和4G模块，所述上位机通过USB双向通讯连接有视觉系统，所述WiFi模块通过局域网连接于用户控制端，所述4G模块通过数据转发服务器连接于用户控制端。

进一步优选地，所述传感器包括超声波传感器、抓取传感器、位置传感器、重力加速度传感器和IMU传感器。通过超声波传感器、位置传感器、重力加速度传感器和IMU传感器，识别并判断周围环境及机身姿态，能够在机身姿态有误的情况下反馈至上位机，并通过上位机进行及时控制调整，抓取传感器能够实时检测果蔬采摘时的抓取情况。

进一步优选地，所述下位机用于控制机械臂；所述舵机控制器用于控制视觉云台；所述丝杠控制器用于控制丝杠；所述底盘控制器用于控制减速电机；所述视觉系统内部设置有双目视觉。

一种适用于果蔬采摘机器人的控制方法，包括以下步骤：

系统自检；

最优路径规划；

执行采摘程序；

循环采收。

进一步优选地，所述系统自检时，当系统有误时输出相应的错误代码。当系统自检通过后，机械装置进行回中归位以及程序初始化，系统进入待机状态，等待用户控制端下达相应指令，通过数据转发服务器或局域网同步至上位机。