[发明专利]温室果蔬接运机器人

说明书

技术领域

本发明涉及农业机器人领域，特别涉及一种温室果蔬接运机器人。

背景技术

果蔬生产的自动化已成为设施农业发展的必然趋势，其中果蔬的机器人采摘已得到较多的关注，日本、美国、荷兰等国家均持续进行了各类采摘机器人的开发和改进（N.Kondo, K.C.Ting. Robotics for Bioproduction System. ASAE, 1998；Shigehiko Hayash, Kenta Shigematsu, Satoshi Yamamoto, et al. Evaluation of a strawberry-harvesting robot in a field test. Biosystems engineering, 2010,105: 160-171；Shigehiko HAYASHI,Katsunobu GANNO,Yukitsugu ISHII,et al. Robotic Harvesting System for Eggplants. JARQ, 2002, 36 (3): 163-168；Peter P. Ling, Reza Ehsani, K. C. Ting, et al. Sensing and End-Effector for a Robotic Tomato Harvester. ASAE Annual International Meeting, 2004: 1-12；E.J. VAN HENTEN, J. HEMMING, B.A.J. VAN TUIJL, et al. An Autonomous Robot for Harvesting Cucumbers in Greenhouses. Autonomous Robots, 2002,13:241-258.）。但是由于采摘机器人的移动平台上安装有机械手、末端执行器、视觉及控制系统等，对被采果蔬的承载空间及承载能力十分有限，而采摘机器人将被采果蔬运输至储放或产后处理区域，在承载能力有限的情况下更需频繁的往回，将极大影响采摘作业效率，为农业生产所难以接受，因而被采果蔬的自动化收集及收集后的温室现场运输必须由相应的装备来完成。目前未见相关研究，成为果蔬自动化生产的巨大障碍。

发明内容

为了克服现有温室果蔬机器人采摘后收集与温室现场运输装备的不足，本发明提供一种温室果蔬接运机器人，使果蔬采摘、收集与运输的功能专一化，由温室果蔬接运机器人完成被采果蔬的收集与温室现场的运输问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由转盘接果机构带动四个储果箱转动，收集被采果蔬；自主移动小车经电磁导引将被采果蔬运输至储放或产后处理区域；倾倒卸果机构实现果箱底板的倾斜和箱门的打开，完成储果箱的自动卸果。

本发明由自主移动小车、转盘接果机构和倾倒卸果机构组成；其中转盘接果机构包括隔架、转盘、推力球轴承、竖直方向锥齿轮、水平方向锥齿轮、转盘电机和转盘电机减速器,隔架固定于转盘上，转盘与自主移动小车的车体之间安装推力球轴承，竖直方向锥齿轮安装于转盘的伸出轴上，水平方向锥齿轮安装于转盘电机减速器的伸出轴上，转盘电机减速器安装于转盘电机的伸出轴上，转盘电机固定于自主移动小车的车体下方；倾倒卸果机构包括下铰接头、上铰接头、四块直角等腰三角形底板、四块矩形箱门、凸轮、凸轮电机减速器、凸轮电机和电磁铁，底板为等腰直角三角形，每一块底板的斜边通过两个下铰接头与十字形隔架相铰连，四块底板与隔架和四个箱门构成四个对称的三角柱形储果箱，每块底板的斜边安装两块电磁铁，每个箱门通过两个上铰接头与隔架相铰连；凸轮的轮廓曲线到轴线最小和最大距离分别为x₁和x₂，x₂>x₁；凸轮安装于凸轮电机减速器的伸出轴上，凸轮电机减速器安装于凸轮电机的伸出轴上，凸轮的轴线与自主移动小车的车体底面相平行，凸轮的轴线到底板的距离与凸轮的轮廓曲线到轴线最小距离x₁相等_，凸轮位于转轴的轴线和自主移动小车的车体侧边之间

本发明的有益效果是，转盘接果机构使采摘机器人可以在固定位置将果蔬放入储果箱，大大降低了果蔬收集的难度，并增大了承载能力；倾倒卸果机构可以完成运输后的自动卸果，实现了被采果蔬的收集、运输、卸果自动化。

附图说明

图1为温室果蔬接运机器人主视示意图。

图2为温室果蔬接运机器人俯视示意图。

图3为温室果蔬接运机器人左视示意图。