[发明专利]基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机

说明书

本发明公开一种基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机，自动化程度高、采摘效率高。本发明的基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机，包括行走平台(100)、4个三坐标机械臂(200)、4个执行末端(300)和2个运输收集装置(400)；所述4个三坐标机械臂(200)周向均布固定在行走平台(100)上，每个三坐标机械臂(200)上设置一个执行末端(300)，相邻两个三坐标机械臂(200)各设一运输收集装置(400)，各运输收集装置(400)固定在行走平台(100)上。

技术领域

本发明属于智能农机技术领域，特别是一种基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机。

背景技术

我国果蔬生产中，仍大量采用人工采摘，不但采摘效率低，人员劳动强度大，而且对于规模种植基地来说，采摘成本太高。

为解决果蔬人工采摘效率低、人工成本高的问题，出现了大量中果蔬采摘设备。

中国发明专利申请“一种基于直角坐标式机械臂的水果采摘机器人”(申请号：202011100614.9，公开日：2021.1.22)公开了一种水果采摘机器人，其包括车架、行驶系统、工控机、直角坐标式机械臂、图像识别系统以及末端执行器等。采用平面直角坐标定位方式对目标果实进行定位采摘，通过将果实图像投影于相应面域内，计算出相应的X、Y、Z轴坐标，再采用直角坐标式机械臂采摘果实，减少机械臂的自由度，使得机械臂采摘路径更为简便，进而使得自动采摘果实的程序算法即简洁又稳定。通过合理的设计直角坐标式机械臂，使得机器人能更加适应采摘任务，进而使得采摘程序算法更加兼容机器人。并且该机器人装有GPS导航系统，在果园内作业时能实现全自主导航行驶实现了全自动对果实的采摘作业，工作效率高，结构简单，维修装配方便。由于缺乏相应的收集装置，上述水果采摘机器人存在结构不齐全，功能不完备的问题。

又如，中国发明专利申请“一种智能水果采摘机器人”(申请号：202011411527.X，公开日：2021.3.26)公开了一种水果采摘机器人，其包括：底座，下臂，上臂，夹持器、图像采集装置以及控制装置，其中底座固定在行走机构上，下臂的一侧与下臂支座之间通过第一旋转轴驱动电机铰接，下臂支座通过回转机构设置于底座，下臂的另一侧通过第二旋转轴驱动电机与上臂的一侧铰接，上臂的另一侧设置有夹持器，夹持器包括夹持指和夹持指控制机构，控制机构与第一旋转轴驱动电机、第二旋转轴驱动电机和夹持指控制机构电连接。由于需要首先对待采摘的果蔬进行成熟度的判别，再进行对成熟果蔬的拖曳，将成熟果蔬与未成熟果蔬区分，之后才能进行对果蔬的采摘，该水果采摘机器人存在执行步骤冗杂，效率低的问题。

总之，现有技术存在的问题是：缺乏完整的工作模块，无法完成果蔬采摘的完全自动化；采摘步骤冗杂，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机，自动化程度高、采摘效率高。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于三坐标机械臂的果蔬自动采摘机，包括行走平台100、4个三坐标机械臂200、4个执行末端300和2个运输收集装置400；

所述4个三坐标机械臂200周向均布固定在行走平台100上，每个三坐标机械臂200上设置一个执行末端300，相邻两个三坐标机械臂200各设一运输收集装置400，各运输收集装置400固定在行走平台100上。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、自动化程度高：气动剪剪落果蔬掉落至果蔬收集爪，运输收集装置通过第四电动推杆推动末端执行器底板转动，使果蔬收集爪上的果蔬滑落至运输管道中，果蔬通过运输管道滑落至蛟龙机构下端输入口，第三电机带动蛟龙机构螺旋叶片转动，使果蔬从蛟龙机构上端输出口掉落至收集箱中，完成采摘，实现了采摘收集一体化，结构完整，功能完备，可实现果蔬采摘中行走、采摘、收集过程的完全自动化，减少了人工的参与。