[实用新型]一种果实采摘装置

摘要

本实用新型公开了一种果实采摘装置包括果实采摘机械装置和控制系统。果实采摘机械装置包括左机械臂、右机械臂、左末端执行器、右末端执行器、移动平台、果篮。左机械臂和右机械臂结构相同，分别安装于移动平台的左侧和右侧。左机械臂和右机械臂分别完成将左末端执行器和右末端执行器送到指定采摘点工作。左末端执行器和右末端执行器结构相同，分别安装于左机械臂和右机械臂前端。左末端执行器和右末端执行器分别完成机器人行进方向左侧和右侧果树水果获取、回收工作。控制系统完成机器人导航、行走和采摘的控制任务。本实用新型还公开了一种果实采摘装置的水果采摘方法，机械臂分采摘点进行采摘，一个采摘点可实现多个果实连续分别采摘。

主权项

一种果实采摘装置，包括果实采摘机械装置和控制系统，其特征在于，所述果实采摘机械装置包括左机械臂、右机械臂、左末端执行器（7）、右末端执行器（4）、移动平台（1）和果篮；左机械臂包括左大机械臂（5）和左小机械臂（6）；右机械臂包括右大机械臂（2）和右小机械臂（3）；左大机械臂（5）和右大机械臂（2）分别滑动设置在移动平台（1）的左右两侧，左小机械臂（6）连接左大机械臂（5）与左末端执行器（7），左小机械臂（6）和左大机械臂（5）驱动左末端执行器（7）采摘果实；右小机械臂（3）连接右大机械臂（2）与右末端执行器（4），右小机械臂（3）和右大机械臂（2）驱动右末端执行器（4）采摘果实；果篮设置在移动平台（1）上；其中，所述左大机械臂（5）和右大机械臂（2）结构相同，均包括滑台（8）、旋转基座（9）、第一关节（10）、下臂（11）、第二关节（12）、中臂（13）、第三关节（14）和上臂（15）；滑台（8）滑动设置在移动平台（1）上，旋转基座（9）设置在滑台（8）上，第一关节（10）的一端固定在旋转基座（9）上，另一端与下臂（11）相连；下臂（11）通过第二关节（12）与中臂（13）相连，中臂（13）通过第三关节（14）与上臂（15）相连；所述左小机械臂（6）和右小机械臂（3）结构相同，均包括回转关节（18）、上下直动臂（16）、前后直动臂（20）、横杆（17）和前后直动臂法兰（21）；上下直动臂（16）通过回转关节（18）与上臂（15）相连；前后直动臂（20）与上下直动臂（16）滑动相连；横杆（17）固定安装于上下直动臂（16）顶端；前后直动臂法兰（21）固定安装于前后直动臂（20）上；所述左末端执行器（7）和右末端执行器（4）结构相同，均包括采摘杯部件（22）、果实回收管（23）和舌型缓冲片（24）；采摘杯部件（22）同时与前后直动臂（20）和果实回收管（23）相连，果实回收管（23）伸入到果篮内；所述采摘杯部件包括采摘杯法兰（29）、采摘杯（49）、连接平台（36）、推杆（37）、推杆架（30）、推杆主动齿轮（31）、推杆从动齿轮（32）、左剪切刀具（43）、右剪切刀具（44）、右剪切刀具主动齿轮（33）、右剪切刀具从动齿轮（34）、右剪切刀具轴（35）、左剪切刀具主动齿轮、左剪切刀具从动齿轮和左剪切刀具轴；所述连接平台（36）固定在采摘杯（49）上，连接平台（36）通过采摘杯法兰（29）与前后直动臂法兰（21）相连，所述推杆架（30）固定在连接平台（36）上；推杆（37）安装于推杆架（30）内，推杆从动齿轮（32）镶嵌固定安装于推杆（37）上面，推杆主动齿轮（31）与推杆从动齿轮（32）啮合；所述采摘杯（49）的杯口设有切槽（39），所述右剪切刀具轴（35）和左剪切刀具轴均安装在上述切槽（39）内；所述右剪切刀具从动齿轮（34）和右剪切刀具（44）均固定安装于右剪切刀具轴（35）上；所述右剪切刀具主动齿轮（33）与右剪切刀具从动齿轮（34）啮合；所述左剪切刀具从动齿轮和左剪切刀具（43）均固定安装于左剪切刀具轴上；所述左剪切刀具主动齿轮与左剪切刀具从动齿轮啮合；所述采摘杯（49）的侧壁上设有采摘杯切口（45），所述采摘杯切口（45）与推杆（37）相对应；所述控制系统包括工控机（25）、导航系统、左双目摄像机（27）、右双目摄像机（19）、用于控制左大机械臂（5）和右大机械臂（2）动作的大机械臂控制系统、用于控制左小机械臂（6）和左末端执行器（7）动作的左末端执行器控制系统、用于控制右小机械臂（3）和右末端执行器（4）动作的右末端执行器控制系统、移动平台控制器、移动平台电机驱动器、移动平台伺服电机、移动平台伺服电机编码器、果篮控制器、果篮电机驱动器和果篮旋转伺服电机；所述左双目摄像机（27）和右双目摄像机（19）分别固定在横杆（17）上；左双目摄像机（27）和右双目摄像机（19）的输出端分别通过电缆与工控机（25）相连；移动平台控制器连接工控机（25），移动平台控制器的输出端连接移动平台电机驱动器的输入端，移动平台电机驱动器的输出端连接移动平台伺服电机的输入端，移动平台伺服电机编码器的输出端连接移动平台控制器的输入端；果篮控制器连接工控机（25），果篮控制器的输出端连接果篮电机驱动器的输入端，果篮电机驱动器的输出端连接果篮旋转伺服电机的输入端，果篮旋转伺服电机驱动果篮旋转。