[发明专利]用于水果辅助采摘机的侧倾传感器及倾斜角度采集方法

权利要求书

1.一种用于水果辅助采摘机的侧倾传感器，其特征在于,包括，壳体(1)；

所述壳体(1)内具有一检测腔(2)，所述检测腔(2)内放置有一检测球(3)；

所述检测腔(2)为一球面腔，所述检测腔(2)的壁上设多个第一安装孔(4)；

所述第一安装孔(4)内设有多个第一检测组件(5)，所述第一检测组件(5)伸出所述第一安装孔(4)，且所述第一检测组件(5)的第一检测端(51)朝内延伸；所述第一检测组件(5)用于检测受到所述检测球(3)的压力；

水平静止状态下，各所述第一检测组件(5)的第一检测端(51)与所述检测球(3)抵接；

所述侧倾传感器在检测过程，包括如下步骤；

当处于工作状态时；

获取初始参数；所述初始参数包括所述第一检测组件(5)的数量，各所述第一检测组件(5)的初始位置角，及各所述第一检测组件(5)的校准值；

实时获取各所述第一检测组件(5)的检测结果，剔除无用数据；

对各所述第一检测组件(5)的检测结果进行校正，获得校正后的第一检测值；

根据各所述第一检测组件(5)校正后的第一检测值，计算侧倾角度及倾斜方向；

获取所述第一检测值为正的数据，及其对应的第一检测组件(5)的编号；

根据所述第一检测值为正的数据对应的第一检测组件(5)编号，获得各第一检测值为正的第一检测组件(5)对应的角度值，并对该角度值和编号进行补偿处理；

第一检测值最大的两个相邻第一检测组件(5)，设编号为n-1和n；

则倾斜方向为：

其中，θ为按顺时针方向，由编号为0的第一检测组件(5)的位置到倾斜方向所绕过的角度；m为检测球(3)的质量；g为重力加速度；F_m为第二检测组件(6)检测到的力；F_n为编号为n的第一检测组件(5)检测到的力；N为第一检测组件(5)的数量；F_n-1为编号为n-1的第一检测组件(5)检测到的力；

对倾斜方向进行反补偿处理，得到介于0-360度之间的角度值；

取所有第一检测值为正，且相邻的多个所述第一检测组件(5)；计算该多个所述第一检测组件(5)的第一检测值的合力值；

根据所述合力值，计算出倾斜角度；

所述倾斜角度的计算公式如下：

其中，K_max和K_min是第一检测值为正、且相邻的多个所述第一检测组件(5)修正后的最大编号和最小编号；k为K_min到K_max之间的整数；α_k为编号为k的第一检测组件(5)与倾斜方向之间的夹角；F_k为编号为k的第一检测组件(5)的第一检测值；m为检测球(3)的质量，g为重力加速度系数。

2.根据权利要求1所述的用于水果辅助采摘机的侧倾传感器，其特征在于，多个所述第一检测组件(5)的中心线位于同一平面内，且在水平静止状态下，绕所述球面腔的竖直中心线呈圆周阵列分布。

3.根据权利要求1所述的用于水果辅助采摘机的侧倾传感器，其特征在于，所述第一检测组件(5)包括第一检测杆(52)、第一弹簧(53)和第一安装端盖(54)；

所述第一安装孔(4)沿从外向内的方向依次包括第一孔(41)和第二孔(42)；所述第一孔(41)与所述第二孔(42)的中心线位于同一直线上，所述第一孔(41)的直径大于所述第二孔(42)的直径；

所述第一检测杆(52)的一端设有所述第一检测端(51)，所述第一检测杆(52)的另一端设有第一限位片(55)；

所述第一限位片(55)滑动安装在所述第一孔(41)内，所述第一检测杆(52)穿过所述第二孔(42)；

所述第一安装端盖(54)安装在所述第一孔(41)内，所述第一弹簧(53)位于所述第一孔(41)内，且一端抵靠在所述第一安装端盖(54)上，另一端抵靠在所述第一限位片(55)上。