[发明专利]一种绿豆采摘机器人

摘要

本发明公开了一种绿豆采摘机器人，包括田间行走装置、图像识别系统、移动定位装置、绿豆采摘装置、信息处理和控制系统、动力系统和绿豆收集箱。所述田间行走装置上连接有多足行走腿；所述移动定位装置的各个运动臂之间通过螺纹螺杆连接；所述绿豆采摘装置的机械手爪部位安装有辅助采摘器；工作时，根据图像识别系统采集到的信息，控制田间行走装置和移动定位装置运动至采摘点，再根据荚簇中所需采摘豆荚的数量，相应地选择辅助采摘器的不同端。更具体的，采摘机械手和辅助采摘器在凸轮机构的运动和拉伸弹簧的作用力下，模拟出人手采摘时的定位、夹取、小幅度扭转、拉扯一系列动作，从而实现对绿豆高效、精准的采摘。

主权项

1.一种绿豆采摘机器人，包括田间行走装置（1）、图像识别系统（6）、移动定位装置（5）、绿豆采摘装置（7）、信息处理和控制系统（3）、动力系统（2）和绿豆收集箱（9），其特征在于：所述信息处理和控制系统（3）通过数据传输线与图像识别系统（6）、田间行走装置（1）、移动定位装置（5）、绿豆采摘装置（7）进行数据链接，进一步对各系统装置进行控制；所述图像识别系统（6）安装在移动定位装置第三运动臂（53）上；所述移动定位装置（5）安装于田间行走装置（1）上；所述动力系统（2）安装在田间行走装置（1）的固定基座（105）后方，并对整个绿豆采摘机器人提供能源；所述绿豆采摘装置安装（7）装在移动定位装置（5）上；其中，所述绿豆采摘装置（7）包括固定座（71）、手爪固定块（72）、机械手爪（73）、连接块（74）、传动杆（75）、拉伸弹簧（79）、滚轮安装件（76）、滚轮从动件（78）、电机E（701）、凸轮（77）、电机固定座（710）、辅助采摘器（8）；所述凸轮（77）铰接于电机E上，并可绕其中轴线水平转动，所述滚轮从动件（78）铰接于滚轮安装件（76）上，并可绕其铰接点中轴线转动，从而使传动杆（75）在凸轮机构运动力下作直线运动，所述辅助采摘器（8）由抓取板（81）和保护套（82）两部件连接而成，并通过螺栓固定于机械手爪（73）上，可随机械手爪（73）作张开闭合运动；所述移动定位装置（5）包括第一运动臂（51）、第二运动臂（52）、第三运动臂（53）、第一螺杆（54）、第二螺杆（55）、电机B（501）、电机C（502）和电机D（503）；所述第一螺杆（54）安装在第一运动臂（51）槽结构中，第二螺杆（55）安装在第二运动臂（52）槽结构中，第一运动臂通过电机A（4）与田间行走装置（1）连接，且整个机械臂可围绕电机A（4）轴心线水平转动，所述第二运动臂（52）由第一螺杆（54）驱动，并安装于第一运动臂（51）的槽结构中，所述第三运动臂（53）由第二螺杆（55）驱动，并安装于第二运动臂（52）的槽结构中；所述田间行走装置（1）包含第一行走腿（101）、第二行走腿（102）、第一运动关节（103）、第二运动关节（104）、陀螺仪模块（106）、固定基座（105）、箱体限位块（107）和箱体锁紧装置（108）；第一行走腿（101）和第二行走腿（102）的一端通过第一运动关节（103）铰接连接，第二行走腿（102）另一端通过第二运动关节（104）与固定基座（105）进行铰接，箱体限位块（107）和箱体锁紧装置（108）连接在固定基座（105）上，且呈两两对称分布，陀螺仪模块（106）安装在固定基座（105）的几何中心点上，并与信息处理和控制系统（3）进行数据通信，进一步的，信息处理和控制系统（3）对陀螺仪模块（106）的姿态信息进行读取，从而对田间行走装置（1）进行控制；所述箱体锁紧装置（108）包括锁紧把手（I）、把手安装基座（II）、扭力弹簧（III）和杆件（IV）；把手安装基座（II）通过螺栓连接在固定基座（105）上，锁紧把手（I）通过杆件（IV）与把手安装基座（II）转动连接，扭力弹簧（III）的线圈嵌套在杆件（IV）上，且扭簧的两端固定在锁紧把手（I）的两端；所述绿豆采集箱（9）底板有一凹槽，并通过箱体限位块（107）和箱体锁紧装置（108）连接在固定基座（105）前端。