[发明专利]基于IR与TCS的自识别水果采摘装置及水果采摘方法

权利要求书

1.一种基于IR与TCS的自识别水果采摘装置，包括伸缩杆（2）、控制装置（3）、采摘筒（4）、输送管道（8）、切断刀总成、红外检测探头组、颜色传感器（7）、LED灯（9）、电池、水果分类装置，其特征在于：

所述的伸缩杆（2）的上端与控制装置（3）的下端连接，控制装置（3）的上端与采摘筒（4）的侧壁连接，控制装置（3）的轴向垂直于采摘筒（4）的轴向；

所述的采摘筒（4）的两端开口，采摘筒（4）的前端开口上设有切断刀总成，采摘筒（4）的后端与输送管道（8）的上端连通；所述的切断刀总成、红外检测探头组、颜色传感器（7）分别与控制装置（3）电连接；所述的红外检测探头组包括3个红外检测探头Ⅰ（10）和1个红外检测探头Ⅱ（11），所述的3个红外检测探头Ⅰ（10）设于采摘筒（4）的内壁前端上，沿圆周均匀间隔分布，所述的红外检测探头Ⅱ（11）设于采摘筒（4）内壁的中部圆周上的任一点处，所述的颜色传感器（7）设于采摘筒（4）的内壁上，位于个红外检测探头Ⅰ（10）和红外检测探头Ⅱ（11）之间；所述的LED灯（9）设于采摘筒（4）的内壁上，位于颜色传感器（7）旁边；

所述的电池分别与控制装置、切断刀总成、红外检测探头组、颜色传感器（7）、LED灯（9）电连接，用于供电；

所述的控制装置（3）分别与切断刀总成、红外检测探头Ⅰ（10）、红外检测探头Ⅱ（11）、颜色传感器（7）、LED灯（9）电连接；所述的红外检测探头Ⅰ（10）用于检测水果是否进入筒体，并发送水果进入信号至控制装置（3）；所述的控制装置（3）收到水果进入信号后，控制LED灯（9）点亮，同时控制颜色传感器（7）开启，所述的颜色传感器（7）检测水果的颜色帧数，并传输颜色帧数信号至控制装置（3），所述的控制装置（3）预设水果对应的颜色帧数范围，通过对比颜色帧数信号确定进入的物体是否为水果；所述的红外检测探头Ⅱ（11）用于检测水果到达切割位置，当红外检测探头Ⅱ（11）检测到水果，并且颜色传感器（7）识别进入物体为水果时，控制装置（3）控制切断刀总成进行切割作业；

所述的水果分类装置设于输送管道（8）下端，能将水果分到不同的水果箱中。

2.如权利要求1所述的基于IR与TCS的自识别水果采摘装置，其特征在于：还包括水果分类装置，所述的水果分类装置包括基座（12）、分类套筒（13）、转动斜台（14）、转动电机（15）、分类口（16）、分类管（17）；所述的分类套筒（13）的下端固定设于基座（12）上，分类套筒（13）的上端与输送管道（8）的下端连接；所述的基座（12）的下底面设有转动电机（15），所述的转动电机（15）的输出轴穿过基座（12）底板，伸入基座（12）内；所述的分类套筒（13）的内壁上沿圆周方向间隔设置多个分类口（16），每个分类口（16）分别与一根分类管（17）连接，每根分类管（17）分别与一个水果箱连通；所述的转动斜台（14）固定设于转动电机（15）的输出轴上，转动斜台（14）为圆柱体，其上端面为斜面，随着转动电机（15）驱动转动斜台（14）转动，转动斜台（14）的斜面能够转到正对各个分类口（16）的位置。

3.如权利要求1所述的基于IR与TCS的自识别水果采摘装置，其特征在于：

所述的切断刀总成包括切断刀I（5）、切断刀II（6）；所述的切断刀I（5）包括弧形的双刀（51）和旋转电机I（52），双刀（51）的尾端与旋转电机I（52）的转轴连接，所述的旋转电机I（52）安装于采摘筒（4）的侧壁上；

所述的切断刀II（6）包括弧形的单刀（61）和旋转电机II（62），单刀（61）的尾端与旋转电机II（62）的转轴连接，所述的旋转电机II（62）安装于采摘筒（4）的侧壁上；

所述的单刀（61）在采摘筒（4）的轴向上恰好位于双刀（51）的两个刀片之间；所述的单刀（61）和双刀（51）的弧度大于120度小于180度，并且其圆心位于与采摘筒（4）的轴线上，半径与采摘筒（4）的半径相同。

4.如权利要求1或5所述的基于IR与TCS的自识别水果采摘装置，其特征在于：所述的输送管道（8）为布编管道，输送管道（8）内设有多个缓冲装置。