[发明专利]一种食用菌自动化采收机器人系统

权利要求书

1.一种食用菌自动化采收机器人系统，其针对具有若干高度层的食用菌种植菇床进行食用菌采摘作业，其特征在于，其包括：

采摘机器人，其包括框架结构、两侧轮组、多轴机械臂模组、真空吸附工具、相机模块，所述框架结构的宽度方向的两侧位置分别设置有侧轮组，两侧的侧轮组之间的间距确保不压附食用菌、且位于每层的菌床的宽度边界区域位置布置，所述框架结构上集成有多轴机械臂模组，所述多轴机械臂模组的输出端设置有中空吸附工具，所述框架结构的上表面设置有所述相机模块，所述相机模块用于捕获需要采摘的食用菌的位姿；

升降换层机，其包括主体框架、升降平台模块、定位相机，所述主体框架的中心区域设置有所述升降平台模块，所述升降平台模块沿着主体框架的高度方向轨道升降作业，所述升降平台模块用于升降转运采摘机器人，所述定位相机设置在升降平台模块朝向食用菌种植菇床的表面位置，所述定位相机用于捕捉菇床每层横梁的端部位置，进而确定位于升降平台模块上的采摘机器人相对于横梁的位置，实现二者精准对接；

以及转运机器人，其包括自主导航移动机器人、食用菌剪根工具、下层框架、上层框架、升降机模块、下部转运模块，食用菌剪根机X Y轴模块组件，所述自主导航移动机器人的上部设置有下层框架，所述下层框架的一侧上部设置有所述上层框架，所述上层框架内设置有所述升降机模块，所述升降机模块的输出端包括上部的装载台、下部的转运模块，所述装载台上集成有食用菌剪根机X Y轴模块组件，食用菌剪根机X Y轴模块组件的输出端设置有食用菌剪根工具，食用菌剪根工具将采摘的食用菌剪除根茎后置于转运模块的对应位置，所述转运模块将食用菌、根茎分类转运至上层框架的对应回收框；

所述升降换层机布置并锁定于食用菌种植菇床的一端，所述采摘机器人在菇床层间作业，所述转运机器人设置于所述食用菌种植菇床的侧面，执行采摘作业时，所述转运机器人在不同高度侧菇床通道运动时，执行食用菌的剪根、分类和转运任务，所述转运机器人在菇房内自主导航运动。

2.如权利要求1所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述采摘机器人的每侧轮组均包括前轮、后轮，其中一个轮子为主动轮、另一个为从动轮，每侧的主动轮分别设置有独立的驱动电机。

3.如权利要求2所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：其中一侧轮组为导向轮组，另一侧轮组为浮动轮组。

4.如权利要求1所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述多轴机械臂模组包括XYZ三轴直线模块、第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节，其中XYZ三轴直线模块的Y向输出端连接所述第一旋转关机的输入端，所述第一旋转关机的输出端连接所述第二旋转关机的输入端，所述第二旋转关机的输出端连接所述第三旋转关机的输入端，所述第三旋转关机的输出端连接所述真空吸附工具。

5.如权利要求4所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述XYZ三轴直线模块包括X轴直线模块、基础Y轴直线模块、增程Y轴直线模块、Z轴直线模块。

6.如权利要求1所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述相机模块包括若干个相机安装支架、若干个RGB-D相机，每个相机安装支架底部固连在X轴直线模块的支撑梁上，每个RGB-D相机安装在相机安装支架的前端。

7.如权利要求1所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述框架结构上还包括有特征码标签组，所述特征码标签组包括若干个表面带有明确特征图案的标签，所有的标签粘贴在所述框架结构的朝向转运机器人的对应表面。

8.如权利要求7所述的一种食用菌自动化采收机器人系统，其特征在于：所述转运机器人包括有特征码标签识别相机，所述特征码标签识别相机安装在升降机模块的朝向标签的位置，所述特征码标签识别相机对特征码标签组进行拍照，然后对采集的图像进行处理分析，判断采摘机器人和转运机器人的相对位置，所述自主导航移动机器人根据识别的结果进行二次定位，转运机器人调整运动至合理的相对位置。