[发明专利]一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法

权利要求书

1.一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法，果树振动采收装置包括工作台(1)，工作台(1)上安装有振动生成组件(2)和振幅调节机构(3)，振幅调节机构(3)的后端通过连接杆(24)安装在振动生成组件(2)的输出端，振幅调节机构(3)的前端安装有夹持组件，所述的振幅调节机构(3)包括固定安装在工作台(1)上的导轨(31)，导轨(31)上安装有滑块(32),滑块(32)上固定安装有滑座(33)，滑座(33)为“凹”字形，连接杆(24)安装在滑座(33)上且与滑座(33)构成转动配合；滑座(33)包括左立块(51)、右立块(52)和底座(53)，左立块(51)和右立块(52)分别安装在底座(53)两端，滑座(33)的左立块(51)、右立块(52)上均安装有电动缸(34)，两个电动缸(34)推杆的延长线相接且位于同一条直线上，滑座(33)的上方安装有盖板(35)，盖板(35)上开有滑槽(39)且滑槽(39)位于底座(53)的正上方，两个顶块(36)插在滑槽(39)内放置于底座(53)上，两个顶块(36)分别与两个电动缸(34)的推杆固定安装；挡杆(41)放置在滑座(33)上且位于两个顶块(36)之间、盖板(35)和底座(53)之间，挡杆(41)的两端均安装有螺纹丝杆(42)，夹持组件安装在螺纹丝杆(42)上；振动生成组件(2)包括固定安装在工作台(1)上的电机(21)，电机(21)的输出轴上固定安装有转盘(22)，连接杆插销(23)垂直固定安装在转盘(22)上，连接杆(24)安装在连接杆插销(23)上且与连接杆插销(23)构成转动配合；深度相机(5)安装在工作台(1)的前端且位于夹持组件的下方，控制芯片(4)安装在工作台(1)上，深度相机(5)的信号数据输出端与控制芯片(4)的输入端相连，控制芯片(4)的第一控制信号输出端与电机(21)的控制信号输入端相连，控制芯片(4)的第二、第三控制信号输出端分别与两个电动缸(34)的控制信号输入端相连；其特征在于，振幅调节自动化控制方法包括以下步骤：

11)采收设备的开启，控制芯片(4)控制两个电动缸(34)将顶块(36)置于滑槽(39)两侧，控制芯片(4)开启电机(21)工作；

12)采收状态的监测，深度相机(5)在时间阈值T内观测落下的果数量M；

若果数量M大于果数阈值N，则说明当前振动幅度、频率适合果树振动采收，则继续采集T_Z秒；

若果数量M小于果数阈值N，则说明当前振动幅度不适合果树振动采收，则进行振动幅度的调整；

13)振动幅度的调整，控制芯片(4)通过控制两个电动缸(34)进行振动幅度的调整；

14)采收状态的二次监测，深度相机(5)在时间阈值T内观测落下的果数量M；

若果数量M大于果数阈值N，则说明当前振动幅度、频率适合果树振动采收，则继续采集T_Z秒；

若果数量M小于果数阈值N，则说明当前振动频率不适合果树振动采收，则进行振动频率的调整；

15)振动频率的调整，控制芯片(4)控制加大电机(21)的转速；

16)采收状态的再监测，深度相机(5)在时间阈值T内观测落下的果数量M；若果数量M大于果数阈值N，则说明当前振动幅度、频率适合果树振动采收，记录此振动幅度、频率，继续采集T_Z秒后，控制芯片(4)控制关闭电机(21)；

若果数量M小于果数阈值N，放弃采收作业，控制芯片(4)控制关闭电机(21)。

2.根据权利要求1所述的一种用于果树振动采收装置的振幅调节自动化控制方法，其特征在于，所述振动幅度的调整包括以下步骤：

21)滑座幅度的获取，设滑座(33)往复运动的幅度为R，R为连接杆插销(23)绕转盘(22)的回转半径，即连接杆插销(23)中心与转盘(22)中心的距离；

22)两个顶块(36)间距的调整，设挡杆(41)的直径为D，

利用电动缸(34)将顶块(36)间距调整为a；a的范围为D≤a＜2R+D；

23)调整后振幅的计算，

设调整后振幅为B，则

B＝R-(a-D)/2。