[发明专利]草莓采摘整理一体机及其采摘整理方法

权利要求书

1.一种新型的草莓采摘整理一体机，其特征在于包括行走车体(1)、草莓整理装置(2)、草莓采摘装置(3)和分叶识别装置(4)；

所述行走车体(1)包括行走履带(11)、车厢(12)、滚筒(13)、连杆(14)；行走履带(11)配置在车厢左右两侧，滚筒(13)位于车厢前端两侧，通过连杆(14)和车厢(12)连接，

所述草莓整理装置(2)包括三工位旋转工作台(21)、草莓上料机构(22)、草莓清洗机构(23)、草莓卸料机构(24)、草莓包装机构(25)；三工位旋转工作台(21)包括设置有周向滑槽的固定圆盘和位于固定圆盘上方的可转动连接座，可转动连接座固定连接有三个120度的间隔设置在周向滑槽内的草莓夹座，可转动连接座转动时，草莓夹座可沿周向滑槽滑动；

所述草莓采摘装置(3)包括剪切机构(31)、循环排列机构(32)、纵向行走台(33)、纵向丝杠(34)、横向丝杠(35)、横向进退杆(36)、落莓管道(37)、分离架(38)；

所述行走车体(1)两侧连接有共4个草莓采摘装置(3)，每个草莓采摘装置(3)均配备有一个分叶识别装置(4)，分叶识别装置(4)用于识别识别可采摘的草莓，并定位出成熟草莓的剪切点；在车厢(12)内部设置有四个草莓整理装置(2)，每个草莓整理装置(2)对应一个草莓采摘装置(3)；

草莓整理装置(2)内的草莓上料机构(22)、草莓清洗机构(23)、草莓卸料机构(24)分别以120度的间隔均匀固定在三工位旋转工作台(21)的固定圆盘上，草莓包装机构(25)正对草莓卸料机构(24)，

剪切机构(31)安装在循环排列机构(32)前部，循环排列机构(32)固定在纵向行走台(33)上，纵向丝杠(34)与纵向行走台(33)螺纹配合传动，横向进退杆(36)包括连接成L形的水平臂和竖直臂，其竖直臂的底端通过螺母座和横向丝杠(35)连接，横向丝杠(35)转动可带动横向进退杆(36)在水平方向的移动，水平臂的端部和纵向行走台(33)通过纵向丝杠(34)可升降连接，循环排列机构(32)的底部开口有一个落莓孔，并通过落莓管道(37)和分离架(38)连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的草莓采摘整理一体机，其特征在于所述的滚筒(13)可以绕轴旋转，其上安装有喷洒器、杀虫剂或者地膜，所述草莓采摘整理一体机的车体上设置有远程遥控或者自动控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种新型的草莓采摘整理一体机，其特征在于，通过横向丝杠(35)横向水平进退运动，纵向丝杠(34)的上下移动运动，再加上行走车体本身在车道上的前后运动，使剪切机构(31)能实现空间六自由度运动。

4.根据权利要求1所述的一种新型的草莓采摘整理一体机，其特征在于所述的分叶识别装置(4)包括摄像头(41)、分叶轮(42)、风扇(43)、驱动电机(44)；

驱动电机提供分叶轮和风扇的旋转动力，风扇(43)朝向车厢两侧，用于产生的风力吹散草莓叶子，分叶轮(42)用于通过控制旋转角度将草莓叶片拨开，摄像头(41)对图像进行分析识别，通过对图像的第一、第二、第三特征识别，筛分出草莓叶子、成熟草莓、未成熟草莓和已腐烂草莓；

摄像头(41)将草莓的形态学特征作为第一识别特征，通过形态学划分区分出草莓和叶子背景；将草莓的rgb值作为第二识别特征，通过红色区域的数值大小区分成熟草莓和未成熟草莓，将草莓HSV值中的饱和度值作为第三识别特征，通过饱和度值的大小来区分成熟草莓和烂掉的草莓。

5.一种权利要求1所述一体机的草莓采摘整理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)车体通过行走履带(11)在草莓种植地上行驶，滚筒(13)绕轴旋转，通过其上安装的喷洒器、杀虫剂或者地膜，使滚筒(13)随车体运动拂过草莓植株的同时，实现浇水、施肥或覆盖地膜操作，

2)风扇(43)旋转产生的风力将草莓叶子吹散，然后分叶轮(42)以较低的转速旋转，将草莓叶片拨开，摄像头(41)对前方的图像进行分析识别，通过对图像特征识别，筛分出草莓叶子、成熟草莓、未成熟草莓和已腐烂草莓，然后定位出成熟草莓的剪切点，控制分叶轮(42)的旋转角度，将周围的草莓叶片拨动至合适角度；

3)横向丝杠(35)带动横向进退杆(36)的进退，纵向丝杠(34)带动纵向行走台(33)的上下移动，再加上行走车体本身在车道上的前后移动，使得剪切机构(31)可以到三维空间移动，并通过调节剪切机构的空间位置实现对目标草莓的剪切采摘，并通过落莓管道(37)使草莓落入大小分离架(38)实现对大小草莓的分离，再落入相应的草莓整理装置(2)的草莓上料机构(22)中；

4)草莓到达草莓上料机构(22)，实现草莓在草莓夹座上的安放，草莓清洗机构(23)实现对草莓的清洗，草莓卸料机构(24)使草莓从夹座上脱离，掉落到下方的草莓包装机构(25)，由草莓包装机构(25)实现草莓在草莓收集板上的整齐收集，三工位工作台(21)以120度为一个旋转单位旋转，；车厢内排列有四个草莓整理装置(2)，以对两侧草莓进行快速大小草莓分离、清洗、收集、包装操作。