[实用新型]一种草莓采摘机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种草莓采摘机器人，属于无线通信技术领域。

背景技术

草莓因其味道甜美，营养价值丰富，在世界大部分地区都有广泛种植，其中我国草莓种植面积非常大。但是为保证草莓食用和外观品质，需要在收获时期每日早晚时分采摘成熟果实，劳动强度大，所花费人力成本占草莓种植生产成本为的四分之一。为减轻人工作业强度，降低草莓销售成本是实现草莓生产及销售的一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种草莓采摘机器人。

一种草莓采摘机器人包括移动平台及控制箱；移动平台的侧面设置声呐传感器，移动平台上设置采摘机械臂，采摘机械臂活动连接末端执行器，末端执行器上设置双目视觉相机，移动平台连接控制箱，控制箱上设置重量传感器，重量传感器上设置果实箱，重量传感器连接GPRS模块。

本实用新型原理及有益效果：本实用新型适合用于高架栽培草莓的采摘。通过双目视觉相机对草莓果实进行识别和空间定位，由关节型采摘机械臂操纵末端执行器进行定位。末端执行器采用果实吸附、果柄夹持和电热切割的方式对草莓果实进行柔性操作。声呐传感器检测草莓采摘机器人与草莓栽培架距离。为了提高草莓采摘机器人果实空间定位精度和可靠性，草莓果实识别定位采用Point Grey公司Bumblebee2系列双目视觉相机。该双目视觉相机工作视距为700毫米时，有效视场为500毫米×500毫米，空间定位精度±1毫米，满足草莓采摘机器人目标定位要求。根据双目视觉相机采集的两幅果实彩色图像特征，研究基于草莓色彩和形态的目标识别算法，实现复杂背景下草莓果实目标的特征提取，并以此作为图像特征匹配参数，利用相机三维测距算法，得到果实空间坐标。采摘机械臂负责末端执行器操作和定位。末端执行器夹取草莓果实时，启动真空发生器组件为吸盘提供负压，将草莓果实吸附固定，控制电磁阀将手指闭合来夹持果柄，同时接通电热丝电源，高温电热丝与切割垫板嵌合将草莓果柄切断。采用电热丝切割果柄可以防止切口感染细菌而腐烂，影响果实品质。一旦果实箱的草莓达到到一定重量后大概就可以知道果实箱的草莓装满，这时重量传感器发出信号给GPRS模块，GPRS模块给用户终端发送信息提示把果实箱的草莓取走，重新放置空的果实箱。用户终端包括手机。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图。

图中：1.移动平台，2.声呐传感器，3.采摘机械臂，4.末端执行器，5.双目视觉相机，6.控制箱，7.果实箱，8.重量传感器，9.GPRS模块。

具体实施方式

一种草莓采摘机器人包括移动平台1及控制箱6；移动平台1的侧面设置声呐传感器2，移动平台1上设置采摘机械臂3，采摘机械臂3活动连接末端执行器4，末端执行器4上设置双目视觉相机5，移动平台1连接控制箱6，控制箱6上设置重量传感器8，重量传感器8上设置果实箱7，重量传感器8连接GPRS模块9。

通过双目视觉相机5对草莓果实进行识别和空间定位，由关节型采摘机械臂3操纵末端执行器4进行定位。末端执行器4采用果实吸附、果柄夹持和电热切割的方式对草莓果实进行柔性操作。声呐传感器检测草莓采摘机器人与草莓栽培架距离。为了提高草莓采摘机器人果实空间定位精度和可靠性，草莓果实识别定位采用Point Grey公司Bumblebee2系列双目视觉相机5。该双目视觉相机5工作视距为700毫米时，有效视场为500毫米×500毫米，空间定位精度±1毫米，满足草莓采摘机器人目标定位要求。根据双目视觉相机采集的两幅果实彩色图像特征，研究基于草莓色彩和形态的目标识别算法，实现复杂背景下草莓果实目标的特征提取，并以此作为图像特征匹配参数，利用相机三维测距算法，得到果实空间坐标。采摘机械臂负责末端执行器4操作和定位。末端执行器4夹取草莓果实时，启动真空发生器组件为吸盘提供负压，将草莓果实吸附固定，控制电磁阀将手指闭合来夹持果柄，同时接通电热丝电源，高温电热丝与切割垫板嵌合将草莓果柄切断。采用电热丝切割果柄可以防止切口感染细菌而腐烂，影响果实品质。一旦果实箱7的草莓达到到一定重量后大概就可以知道果实箱7的草莓装满，这时重量传感器8发出信号给GPRS模块9，GPRS模块9给用户终端发送信息提示把果实箱7的草莓取走，重新放置空的果实箱7。用户终端包括手机。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。