[发明专利]高架草莓采摘机器人

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种高架草莓采摘机器人，其能够实现高架草莓的自动采摘。

背景技术

近年来，我国草莓栽培面积迅速扩大，北起黑龙江，南至广东，东起山东，西到新疆均有种植。草莓成熟后必须及时采摘，尤其是盛果期(约30天)，草莓日成熟量可达150～200kg·667m^-2，2个劳动力需工作约10h·d^-1才能采摘完。草莓采摘工作的复杂性和劳动强度已成为制约草莓种植业发展的重要因素。温室草莓高架栽培技术克服了垄作栽培或畦作栽培等传统栽培，在人工采摘时，需弯腰或蹲在地上操作，在一定情况下减轻了劳动强度，并且提供草莓栽培空间的利用率、改善草莓的生长环境、以及提高草莓栽培的标准化和自动化作业水平。目前，Kondo-N等人还针对草莓的不同栽培模式(高架栽培模式和传统模式)研制出了相应的采摘机器人。高架栽培模式由于适合机器人作业而得到越来越多的研究和应用。然而，现有技术中适用于高架栽培模式的机器人大都体积较大，结构复杂，成本较高，且操作困难，不适于农业机械化推广。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高架草莓采摘机器人，其结构简单，操作灵活，适应性高，能够实现不同规格的高架草莓的采摘作业。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高架草莓采摘机器人，其特征在于：所述高架草莓采摘机器人包括草莓采摘机器人精准采摘执行机构101、收纳篮102、长孔连接杆103、螺纹孔连接杆104、底盘连接杆105以及履带式底盘106；其中，收纳篮102与草莓采摘机器人精准采摘执行机构101固定连接，长孔连接杆103一端固定连接草莓采摘机器人精准采摘执行机构101、另一端固定连接螺纹孔连接杆104，螺纹孔连接杆104的固定连接底盘连接杆105，底盘连接杆105与其上的履带式底盘106固定连接。

所述长孔连接杆103开有长孔108，螺纹孔连接杆104上开有螺纹孔109，螺栓107穿过长孔连接杆103上的长孔108以及螺纹孔连接杆104上的螺纹孔109固定连接长孔连接杆103及螺纹孔连接杆104。

所述草莓采摘机器人精准采摘执行机构101包括混合坐标式运动装置、与所述混合坐标式运动装置相连接的机械爪装置以及固定所述混合坐标式运动装置的支撑连接装置。

所述混合坐标式运动装置包括水平运动单元、竖直运动单元、旋转运动单元、俯仰调节单元以及纵深运动单元，其中：

所述水平运动单元包括水平运动单元电机1、水平运动单元导轨-丝杠模组2、水平运动单元滑块3以及水平运动单元第一传感器固定板4a、水平运动单元第二传感器固定板4b，其中，水平运动单元电机1通过连轴器与水平运动单元导轨-丝杠模组2的一端连接，水平运动单元滑块3可滑动地连接在水平运动单元导轨-丝杠模组2上，水平运动单元第一传感器固定板4a、水平运动单元第二传感器固定板4b固定连接在水平运动单元导轨-丝杠模组2的一侧的两端；

所述竖直运动单元包括竖直运动单元电机5、竖直运动单元导轨-丝杠模组6、竖直运动单元滑块7以及竖直运动单元第一传感器固定板8a、竖直运动单元第二传感器固定板8b，其中，竖直运动单元电机5通过连轴器与竖直运动单元导轨-丝杠模组6的一端连接，竖直运动单元滑块7可滑动地连接在竖直运动单元导轨-丝杠模组6上，竖直运动单元第一传感器固定板8a、竖直运动单元第二传感器固定板8b连接在竖直运动单元导轨-丝杠模组6的一侧的两端；

所述旋转运动单元包括旋转运动单元电机9、框架法兰10，其中，旋转运动单元电机9的机身与框架法兰10的一侧固定连接，旋转运动单元电机9的电机轴与框架法兰10另一侧的圆孔保持同轴；

所述俯仰调节单元包括传动连接轴11、一侧开有弧形长孔15的俯仰支撑架12、固定销钉13以及活动销钉14，其中，固定销钉13穿过俯仰支撑架12的下部固定连接传动连接轴11与俯仰支撑架12，活动销钉14通过弧形长孔15连接传动连接轴11与俯仰支撑架12；

所述纵深运动单元包括纵深运动单元电机16、纵深运动单元导轨-丝杠模组17、纵深运动单元滑块18以及纵深运动单元传感器固定板19，其中，纵深运动单元电机16与纵深运动单元导轨-丝杠模组17连接，纵深运动单元滑块18可滑动地连接在纵深运动单元导轨-丝杠模组17上，纵深运动单元导轨-丝杠模组17的一侧连接有纵深运动单元传感器固定板19；