一種基于機器視覺的手提式移動采摘設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其包括一伸縮桿、一設置于伸縮桿頂端的采摘裝置，一設置于伸縮桿中部的控制裝置；所述的采摘裝置，其包括一動力源、一攝像頭、一傳動機構(gòu)、一采摘頭、以及一采果網(wǎng)袋，所述的動力源為電源，所述電源通過導線與傳動機構(gòu)相連接，所述傳動機構(gòu)與采摘頭連接；所述控制裝置，其包括一智能圖像處理芯片、以及分別與智能圖像處理芯片連接的一顯示屏，一控制開關，所述智能圖像處理芯片通過導線分別與動力源、攝像頭、傳動機構(gòu)連接。本實用新型結(jié)構(gòu)精簡，質(zhì)量輕，剪切力度強，效率高，適用于各種復雜的地形進行水果的采摘；通過攝像頭與控制裝置的配合，避免了由于采摘造成的林木枝葉或果實傷害。
【專利說明】一種基于機器視覺的手提式移動采摘設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)設備【技術領域】，尤其涉及一種基于機器視覺的手提式移動采摘設備。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的瓜果采收通常采用人工采摘的方式，勞動者的勞動強度大，工作效率低下，需要耗費大量的時間和體力。研制瓜果采摘機器人可以將大量的勞動力從這些繁雜、單調(diào)的工作中解放出來。瓜果采摘機器人屬于農(nóng)業(yè)機器人的一種，隨著農(nóng)業(yè)裝備智能化的發(fā)展與相關科學技術的普及，采摘機器人必將擁有更加廣闊的前景。
[0003]采摘林木果實，是多年來困擾果農(nóng)的難題，它客觀上成為了制約經(jīng)濟林業(yè)發(fā)展的一個重要因素。為了解決上述難題，國內(nèi)外先后出現(xiàn)的采摘機械大致可分為兩大類一大型設備和手持設備。大型設備如液壓升降采摘設備等，適合在平地的大片果園使用，這種設備投資大，成本高，難以適應各種復雜的地形，在山丘地帶則無能為力。手持設備如無動力采果剪、手動擰斷式采果剪等，其全靠人力操作、勞動強度大、工作效率低，難以滿足果農(nóng)的需求，此外，因為林木果實所處的位置較高，采摘時，操作者常常很難看清果柄的位置，這無疑將影響工作效率和增加勞動強度，還有，采摘頭的剪切力度不過，造成剪切出現(xiàn)難以剪斷的問題，降低了采摘速度。
[0004]因此，一種可適用于任何地形，且可清楚、明了的知道待剪切的果實的附近的具體情況，可減少傷害林木枝葉或果實的風險，同時，采摘速度快的采摘裝置具有很好的市場前景。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種解決上述問題的基于機器視覺的手提式移動米摘設備。
[0006]本實用新型為實現(xiàn)上述目的而采用的技術方案為:
[0007]—種基于機器視覺的手提式移動米摘設備，其包括一伸縮桿、一設置于伸縮桿頂端的采摘裝置，一設置于伸縮桿中部的控制裝置；所述的采摘裝置，其包括一動力源、一攝像頭、一傳動機構(gòu)、一采摘頭、以及一采果網(wǎng)袋，所述的動力源為電源，所述電源通過導線與傳動機構(gòu)相連接，所述傳動機構(gòu)與采摘頭連接；所述控制裝置，其包括一智能圖像處理芯片、以及分別與智能圖像處理芯片連接的一顯示屏，以及一控制開關，所述智能圖像處理芯片通過導線分別與動力源、攝像頭、傳動機構(gòu)連接。
[0008]所述的采摘裝置的傳動機構(gòu)，其包括一支架底座，所述支架底座上設有一伸縮桿活動連接的連接環(huán)、一用于排出剪切后的殘渣的第一定向排渣口、以及一供電線穿出的電線出線口，一波箱上殼、一波箱下殼；所述的連接環(huán)上設有多個調(diào)節(jié)采摘頭的角度卡槽；所述波箱上殼與波箱下殼連接，構(gòu)成一波箱外殼，所述波箱外殼容置于所述支架底座內(nèi)。
[0009]所述的傳動機構(gòu)，其還包括一設置于波箱外殼內(nèi)部一電機、一齒輪組、以及一蝸輪組，所述電機與齒輪組連接，所述齒輪組與蝸輪組連接；所述的齒輪組包括相互連接的一主動輪、以及一減速齒輪，所述蝸輪組，其包括相互連接的一蝸桿、一蝸輪、以及一蝸輪凸輪，所述主動輪與電機連接，所述減速齒輪與蝸桿連接，所述的蝸桿，其上下兩端分別設有一起到穩(wěn)定、固定作用的軸承。
[0010]所述的采摘裝置的采摘頭，其包括一支架上蓋、以及一支架下蓋，兩者配合構(gòu)成一“V”字形外殼，所述“V”字形外殼，其為一中空結(jié)構(gòu)，其前端設有一 “U”形刀口，所述“U”形刀口的的左臂上設有兩片齒形防滑靜刀，所述齒形防滑靜刀之間夾設有一切割導向片，所述“U”形刀口的右臂上設有一運動功能扇形刀把，所述運動功能扇形刀把的前部設有一主動刀片、以及一固定連接主動刀片與運動功能扇形刀把的動刀壓片，所述運動功能扇形刀把上還設有一凸輪傳動槽、一釋放滑塊帶動卡槽、以及一支點，所述凸輪傳動槽與蝸輪凸輪連接。
[0011]所述“V”字形外殼內(nèi)還設有依次連接的一蓄能釋放滑塊、一擊發(fā)彈簧卡片、一蓄能釋放撞擊栓，以及一套設在蓄能釋放撞擊栓上的彈簧；所述蓄能釋放滑塊，其前端設有一凸塊，所述蓄能釋放滑塊的凸塊與釋放滑塊帶動卡槽連接；所述蓄能釋放滑塊上還設有多個卡位；所述的卡位與擊發(fā)彈簧卡連接；所述的蓄能釋放撞擊栓上設有一栓頭。
[0012]所述的“V”字形外殼內(nèi)還設有容置蓄能釋放滑塊的滑塊槽、一容置蓄能釋放撞擊栓的條形槽、以及用于排放剪切后的殘渣的第二定向排渣口，所述的第一定向排渣口與第二定向排洛口相通，構(gòu)成一排洛口。
[0013]所述支架下蓋上設有一攝像頭安裝座，所述攝像安裝座內(nèi)設置有一攝像頭，所述攝像安裝座與支架下蓋之間的設置角度范圍為20°?80°。
[0014]所述支架下蓋內(nèi)還設有一控制電路板、一運動定位控制開關，所述運動定位控制開關與控制電路板連接；所述運動定位控制開關與控制裝置連接，所述控制電路板與電機連接；所述支架上蓋的前端設有一動刀保護導向圈、以及一接果網(wǎng)袋“U”形圈，所述接果網(wǎng)袋“U”形圈與采果網(wǎng)袋連接。
[0015]所述伸縮桿，其上套設有兩個用來保證采摘裝置處于當前調(diào)節(jié)的高度正常工作的固定管套，其頂端設有一與采摘裝置的連接環(huán)相適配的連接套結(jié)構(gòu)。
[0016]本實用新型的蝸桿的上下端分別設有一軸承，使得本實用新型的手提式移動采摘設備具有更好的穩(wěn)定性、牢固性，從而使其的使用壽命增長。
[0017]本實用新型的連接環(huán)其下方設有角度卡槽，可以通過角度卡槽來調(diào)節(jié)采摘頭的角度，使得本實用新型的手提式移動采摘設備使用更加靈活、方便。
[0018]本實用新型所研發(fā)的手提式移動采摘設備，其可適用于任何地形，同時，其結(jié)構(gòu)精簡，重量輕，其采用輕質(zhì)的塑料制備其外殼，所以，其具有設備投資小，成本低，通用各種復雜的地形的特性。
[0019]本實用新型其采用攝像頭，以及控制裝置，兩者結(jié)合使用，可達到清楚、明了的了解待采摘果實，以及其附近的環(huán)境，避免因為采摘造成的林木枝葉或果實傷害，影響來年的收成以及果實的外觀。
[0020]還有，本實用新型采用彈簧使得剪切力度倍增，通過彈簧的瞬間變形所釋放的彈力，用于對果實的剪切，使得果實的剪切速度倍增，使得剪切效率更高。
[0021]本實用新型的“U”形刀口左臂上設有兩片齒形防滑靜刀，所述齒形防滑靜刀之間夾設有一切割導向片，通過齒形防滑靜刀與切割導向片的結(jié)合使用，使得切割更快捷、切割效果更好。
[0022]本實用新型的“U”形刀口的動刀保護圈與切割導向片，其兩者結(jié)合，形成一 “喇叭形”口，使得導向效果更佳。
[0023]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】，對本實用新型進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實用新型的采摘裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實用新型的采摘裝置的采摘頭的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型的采摘裝置的采摘頭的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本實用新型的傳動機構(gòu)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]其中:
[0030]1、伸縮桿2、控制裝置3、采摘裝置
[0031]4、采果網(wǎng) 袋5、支架底座6、波箱上殼
[0032]7、波箱下殼8、電機9、主動輪
[0033]10、減速齒輪11、蝸桿12、蝸輪
[0034]13、蝸輪凸輪14、連接環(huán)15、支架上蓋
[0035]16、支架下蓋17、齒形防滑靜刀18、切割導向片
[0036]19、運動功能扇形刀把20、主動刀片21、動刀壓片
[0037]22、凸輪傳動槽23、釋放滑塊帶動卡槽
[0038]24、蓄能釋放滑塊 25、擊發(fā)彈簧卡片 26、蓄能釋放撞擊栓27、彈簧
28、攝像頭安裝座29、攝像頭
[0039]30、動刀保護導向圈 31、接果網(wǎng)袋“U”形圈
[0040]32、控制電路板33、運動定位控制開關 34、固定管套
[0041]35、第一定向排渣口 36、電線出線口37、角度卡槽
[0042]38、支點40、卡位41、栓頭
[0043]42、滑塊槽43、條形槽44、第二定向排渣口。
【具體實施方式】
[0044]參見圖1~圖5，本實用新型提供了一種基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其包括一伸縮桿1、一設置于伸縮桿I頂端的采摘裝置3，一設置于伸縮桿I中部的控制裝置2;所述的采摘裝置3，其包括一動力源、一攝像頭29、一傳動機構(gòu)、一采摘頭、以及一采果網(wǎng)袋4，所述的動力源為電源，所述電源通過導線與傳動機構(gòu)相連接，所述傳動機構(gòu)與采摘頭連接；所述控制裝置2，其包括一智能圖像處理芯片、以及分別與智能圖像處理芯片連接的一顯示屏，以及一控制開關，所述智能圖像處理芯片通過導線分別與動力源、攝像頭
29、傳動機構(gòu)連接。
[0045]所述的采摘裝置3的傳動機構(gòu)，其包括一支架底座5，所述支架底座5上設有一伸縮桿I活動連接的連接環(huán)14、一用于排出剪切后的殘渣的第一定向排渣口 35、以及一供電線穿出的電線出線口 36,—波箱上殼6、一波箱下殼7 ;所述的連接環(huán)14上設有多個調(diào)節(jié)采摘頭的角度卡槽37;所述波箱上殼6與波箱下殼7連接，構(gòu)成一波箱外殼，所述波箱外殼容置于所述支架底座5內(nèi)。
[0046]所述的傳動機構(gòu),其還包括一設置于波箱外殼內(nèi)部一電機8、一齒輪組、以及一蝸輪組，所述電機8與齒輪組連接，所述齒輪組與蝸輪組連接；所述的齒輪組包括相互連接的一主動輪9、以及一減速齒輪10，所述蝸輪組，其包括相互連接的一蝸桿11、一蝸輪
12、以及一蝸輪凸輪13，所述主動輪9與電機8連接，所述減速齒輪10與蝸桿11連接，所述的蝸桿U，其上下兩端分別設有一起到穩(wěn)定、固定作用的軸承。
[0047]所述的采摘裝置3的采摘頭，其包括一支架上蓋15、以及一支架下蓋16，兩者配合構(gòu)成一“V”字形外殼,所述“V”字形外殼,其為一中空結(jié)構(gòu)，其前端設有一“U”形刀口，所述“U”形刀口的的左臂上設有兩片齒形防滑靜刀17，所述齒形防滑靜刀17之間夾設有一切割導向片18，所述“U”形刀口的右臂上設有一運動功能扇形刀把19，所述運動功能扇形刀把19的前部設有一主動刀片20、以及一固定連接主動刀片20與運動功能扇形刀把19的動刀壓片21，所述運動功能扇形刀把19上還設有一凸輪傳動槽22、一釋放滑塊帶動卡槽23、以及一支點38，所述凸輪傳動槽22與蝸輪凸輪13連接。
[0048]所述“V”字形外殼內(nèi)還設有依次連接的一蓄能釋放滑塊24、一擊發(fā)彈簧卡片25、一蓄能釋放撞擊栓26,以及一套設在蓄能釋放撞擊栓26上的彈簧27 ;所述蓄能釋放滑塊24，其前端設有一凸塊，所述蓄能釋放滑塊24的凸塊與釋放滑塊帶動卡槽23連接；所述蓄能釋放滑塊24上還設有多個卡位40;所述的卡位40與擊發(fā)彈簧卡連接；所述的蓄能釋放撞擊栓26上設有一栓頭41。
[0049]所述的“V”字形外殼內(nèi)還設有容置蓄能釋放滑塊24的滑塊槽42、一容置蓄能釋放撞擊栓26的條形槽43、以及用于排放剪切后的殘渣的第二定向排渣口 44，所述的第一定向排渣口 35與第二定向排渣口 44相通，構(gòu)成一排渣口。
[0050]所述支架下蓋16上設有一攝像頭安裝座28，所述攝像安裝座內(nèi)設置有一攝像頭29，所述攝像安裝座與支架下蓋16之間的設置角度范圍為20°?80°。
[0051]所述支架下蓋16內(nèi)還設有一控制電路板32、一運動定位控制開關33，所述運動定位控制開關33與控制電路板32連接；所述運動定位控制開關33與控制裝置2連接，所述控制電路板32與電機8連接；所述支架上蓋15的前端設有一動刀保護導向圈30、以及一接果網(wǎng)袋“U”形圈31，所述接果網(wǎng)袋“U”形圈31與采果網(wǎng)袋4連接。
[0052]所述伸縮桿I，其上套設有兩個用來保證采摘裝置3處于當前調(diào)節(jié)的高度正常工作的固定管套34，其頂端設有一與采摘裝置3的連接環(huán)14相適配的連接套結(jié)構(gòu)。
[0053]本實用新型的蝸桿11的上下端分別設有一軸承，使得本實用新型的手提式移動采摘設備具有更好的穩(wěn)定性、牢固性，從而使其的使用壽命增長。
[0054]本實用新型的連接環(huán)14其下方設有角度卡槽37，可以通過角度卡槽37來調(diào)節(jié)采摘頭的角度，使得本實用新型的手提式移動采摘設備使用更加靈活、方便。
[0055]本實用新型所研發(fā)的手提式移動采摘設備，其可適用于任何地形，同時，其結(jié)構(gòu)精簡，重量輕，其采用輕質(zhì)的塑料制備其外殼，所以，其具有設備投資小，成本低，通用各種復雜的地形的特性。
[0056]本實用新型其采用攝像頭29，以及控制裝置2，兩者結(jié)合使用，可達到清楚、明了的了解待采摘果實，以及其附近的環(huán)境，避免因為采摘造成的林木枝葉或果實傷害，影響來年的收成以及果實的外觀。
[0057]還有，本實用新型采用彈簧27使得剪切力度倍增，通過彈簧27的瞬間變形所釋放的彈力，用于對果實的剪切，使得果實的剪切速度倍增，使得剪切效率更高。
[0058]本實用新型的“U”形刀口左臂上設有兩片齒形防滑靜刀17，所述齒形防滑靜刀17之間夾設有一切割導向片18，通過齒形防滑靜刀17與切割導向片18的結(jié)合使用，使得切割更快捷、切割效果更好。
[0059]本實用新型的“U”形刀口的動刀保護圈與切割導向片18，其兩者結(jié)合，形成一“喇叭形”口，使得導向效果更佳。
[0060]本實用新型并不限于上述實施方式，采用與本實用新型上述實施例相同或近似的結(jié)構(gòu)，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于機器視覺的手提式移動米摘設備，其特征在于:其包括一伸縮桿、一設置于伸縮桿頂端的采摘裝置，一設置于伸縮桿中部的控制裝置；所述的采摘裝置，其包括一動力源、一攝像頭、一傳動機構(gòu)、一采摘頭、以及一采果網(wǎng)袋，所述的動力源為電源，所述電源通過導線與傳動機構(gòu)相連接，所述傳動機構(gòu)與采摘頭連接；所述控制裝置，其包括一智能圖像處理芯片、以及分別與智能圖像處理芯片連接的一顯示屏，以及一控制開關，所述智能圖像處理芯片通過導線分別與動力源、攝像頭、傳動機構(gòu)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述的采摘裝置的傳動機構(gòu)，其包括一支架底座，所述支架底座上設有一伸縮桿活動連接的連接環(huán)、一用于排出剪切后的殘渣的第一定向排渣口、以及一供電線穿出的電線出線口，一波箱上殼、一波箱下殼；所述的連接環(huán)上設有多個調(diào)節(jié)采摘頭的角度卡槽；所述波箱上殼與波箱下殼連接，構(gòu)成一波箱外殼，所述波箱外殼容置于所述支架底座內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述的傳動機構(gòu)，其還包括一設置于波箱外殼內(nèi)部一電機、一齒輪組、以及一蝸輪組，所述電機與齒輪組連接，所述齒輪組與蝸輪組連接；所述的齒輪組包括相互連接的一主動輪、以及一減速齒輪，所述蝸輪組，其包括相互連接的一蝸桿、一蝸輪、以及一蝸輪凸輪，所述主動輪與電機連接，所述減速齒輪與蝸桿連接，所述的蝸桿，其上下兩端分別設有一起到穩(wěn)定、固定作用的軸承。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述的采摘裝置的采摘頭，其包括一支架上蓋、以及一支架下蓋，兩者配合構(gòu)成一“V”字形外殼，所述“V”字形外殼，其為一中空結(jié)構(gòu)，其前端設有一 “U”形刀口，所述“U”形刀口的的左臂上設有兩片齒形防滑靜刀，所述齒形防滑靜刀之間夾設有一切割導向片，所述“U”形刀口的右臂上設有一運動功能扇形刀把，所述運動功能扇形刀把的前部設有一主動刀片、以及一固定連接主動刀片與運動功 能扇形刀把的動刀壓片，所述運動功能扇形刀把上還設有一凸輪傳動槽、一釋放滑塊帶動卡槽、以及一支點，所述凸輪傳動槽與蝸輪凸輪連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述“V”字形外殼內(nèi)還設有依次連接的一蓄能釋放滑塊、一擊發(fā)彈簧卡片、一蓄能釋放撞擊栓，以及一套設在蓄能釋放撞擊栓上的彈簧；所述蓄能釋放滑塊，其前端設有一凸塊，所述蓄能釋放滑塊的凸塊與釋放滑塊帶動卡槽連接；所述蓄能釋放滑塊上還設有多個卡位；所述的卡位與擊發(fā)彈簧卡連接；所述的蓄能釋放撞擊栓上設有一栓頭。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述的“V”字形外殼內(nèi)還設有容置蓄能釋放滑塊的滑塊槽、一容置蓄能釋放撞擊栓的條形槽、以及用于排放剪切后的殘渣的第二定向排渣口，所述的第一定向排渣口與第二定向排渣口相通，構(gòu)成一排渣口。
7.根據(jù)權利要求6所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述支架下蓋上設有一攝像頭安裝座，所述攝像安裝座內(nèi)設置有一攝像頭，所述攝像安裝座與支架下蓋之間的設置角度范圍為20°~80°。
8.根據(jù)權利要求7所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述支架下蓋內(nèi)還設有一控制電路板、一運動定位控制開關，所述運動定位控制開關與控制電路板連接；所述運動定位控制開關與控制裝置連接，所述控制電路板與電機連接；所述支架上蓋的前端設有一動刀保護導向圈、以及一接果網(wǎng)袋“U”形圈，所述接果網(wǎng)袋“U”形圈與采果網(wǎng)袋連接。
9.根據(jù)權利要求8 所述的基于機器視覺的手提式移動采摘設備，其特征在于:所述伸縮桿，其上套設有兩個用來保證采摘裝置處于當前調(diào)節(jié)的高度正常工作的固定管套，其頂端設有一與采摘裝置的連接環(huán)相適配的連接套結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】A01D46/253GK203608576SQ201320685781
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】詹博錦 申請人:詹博錦