一種高效采摘機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采摘用機(jī)器人領(lǐng)域，特別是涉及一種高效采摘機(jī)器人。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，為了提高工作效率，越來越多的領(lǐng)域用到機(jī)器人，果物采摘過去是使用人工進(jìn)行的，采集效率極為低下，為此有人設(shè)計(jì)采摘機(jī)器人來進(jìn)行采摘，目前所使用的采摘機(jī)器人主要存在以下問題:1)由于采摘過程中遇到的情況往往非常多，較為簡(jiǎn)單的機(jī)器人，機(jī)器手靈活度不夠，無法完全對(duì)采摘進(jìn)行適應(yīng)；2)自由度較高的機(jī)器人多數(shù)適應(yīng)仿真機(jī)器人，由于機(jī)器手復(fù)雜度極高，因此成本高，并且難以控制；3)此外考慮有的果實(shí)熟透后外表會(huì)發(fā)軟，因此采摘過程中很容易造成破損。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供一種高效采摘機(jī)器人，該采摘機(jī)器人的機(jī)器臂采用傳統(tǒng)的氣缸加電機(jī)方式進(jìn)行多自由度控制，可基本實(shí)現(xiàn)仿真機(jī)器臂的全部功能，本發(fā)明機(jī)器臂有4個(gè)可確保兩個(gè)機(jī)器臂在兩側(cè)進(jìn)行工作，大幅提高了采摘效率，并且根據(jù)采摘特點(diǎn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以提高自動(dòng)化度，提高采摘成功率，為達(dá)此目的，本發(fā)明提供一種高效采摘機(jī)器人，包括支撐板、滾輪、驅(qū)動(dòng)支架、升降支腳、集料桶、控制箱、主旋轉(zhuǎn)電機(jī)、下升降氣缸、中部支架、上升降氣缸、固定盤、激光器、旋轉(zhuǎn)球形攝像器、側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、側(cè)伸縮氣缸、摘取機(jī)構(gòu)支架、摘取用伸縮氣缸和夾緊板，所述支撐板底部有驅(qū)動(dòng)支架，所述滾輪有兩對(duì)，所述滾輪固定在對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)軸上，所述支撐板底部還有4個(gè)升降支腳，所述升降支腳在對(duì)應(yīng)的滾輪外側(cè)，所述支撐板上有一對(duì)集料桶，每個(gè)集料桶上有一個(gè)進(jìn)料漏斗，所述集料桶的側(cè)壁有開口，所述集料桶側(cè)壁的開口上有蓋板，所述蓋板通過固定件固定在集料桶側(cè)壁的開口上，兩個(gè)集料桶之間有主旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述主旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一側(cè)有控制箱，所述主旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上有下升降氣缸，所述中部支架固定在下升降氣缸的伸縮桿上，所述中部支架上有上升降氣缸，所述固定盤固定在上升降氣缸的伸縮桿上，所述固定盤上有旋轉(zhuǎn)球形攝像器，所述旋轉(zhuǎn)球形攝像器上有2-4個(gè)攝像頭，所述攝像頭等角度繞旋轉(zhuǎn)球形攝像器中心線一周，所述固定盤兩側(cè)各有一個(gè)激光器，所述激光器的激光頭朝外，所述中部支架外側(cè)有4個(gè)側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述側(cè)伸縮氣缸固定在對(duì)應(yīng)側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的端部，所述側(cè)伸縮氣缸的伸縮桿的端部有摘取機(jī)構(gòu)支架，所述摘取機(jī)構(gòu)支架的內(nèi)壁有2個(gè)或4個(gè)摘取用伸縮氣缸，所述摘取用伸縮氣缸等角度繞摘取機(jī)構(gòu)支架中心線一周，所述摘取用伸縮氣缸的伸縮桿的端部有夾緊板。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述摘取機(jī)構(gòu)支架上有物料托送氣缸，所述物料托送氣缸的伸縮桿的端部有托板，如果不設(shè)置托板雖然通過夾緊板也能夾緊果實(shí)，但是力度往往較大容易損壞果實(shí)，而設(shè)置托板后，托板會(huì)承受一部分力，這樣夾緊板只需很小的力就可以將果實(shí)夾緊。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述托板中心處上方有弧形凹槽，在托板上設(shè)置弧形凹槽，果實(shí)放置更穩(wěn)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾緊板為彎曲軟板，夾緊板用彎曲軟板可以貼合果實(shí)表面。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾緊板端部有毛氈，夾緊板端部采用毛氈后更不谷易彳貝壞果實(shí)。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光器有激光頭的端部有一對(duì)定位攝像孔，所述定位攝像孔在激光器端部的激光頭兩側(cè)，為了保證激光器定位準(zhǔn)確最好在激光頭兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)定位攝像孔，通過攝像孔所得圖案對(duì)與果子相連的枝葉進(jìn)行精確定位。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制箱頂部有信號(hào)發(fā)射器，通過信號(hào)發(fā)生器可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制箱頂部有預(yù)警器，所述預(yù)警器為閃光燈或蜂鳴器，當(dāng)集料桶內(nèi)果實(shí)收集滿后或遇到突發(fā)情況，可通過預(yù)警器進(jìn)行預(yù)警，預(yù)警器可采用閃光燈或者蜂鳴器。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)料漏斗的內(nèi)壁有感應(yīng)器，通過感應(yīng)器可快速確定集料桶是否收集滿果實(shí)。
[0014]本發(fā)明提供一種高效采摘機(jī)器人，該采摘機(jī)器人中部支架升降由氣缸控制，旋轉(zhuǎn)由電機(jī)控制，中部支架有4個(gè)機(jī)器臂，每個(gè)機(jī)器臂通過氣缸實(shí)現(xiàn)伸縮，電機(jī)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，機(jī)器臂端部的摘取機(jī)構(gòu)的支架內(nèi)有2個(gè)或者4個(gè)夾緊板，夾緊板由氣缸控制夾住果實(shí)，支架內(nèi)還有一個(gè)托板，托板由氣缸控制，可將果實(shí)輕輕托起避免夾緊板夾緊力度過大損壞果實(shí)，中部支架上的氣缸控制固定盤升降，固定盤兩側(cè)有兩個(gè)激光器可快速燒斷與果子相連的枝葉，固定盤上有多頭旋轉(zhuǎn)球形攝像頭，可快速定位兩邊的果實(shí)，機(jī)器人底部有支撐板支撐板底部有滾輪和升降支腳可根據(jù)需要?？吭谙鄳?yīng)的位置，支撐板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)集料桶，機(jī)器臂旋轉(zhuǎn)后可將采摘到的果實(shí)放入集料桶內(nèi)，本發(fā)明工作時(shí)候兩側(cè)的機(jī)器臂用來采摘果實(shí)，中間的機(jī)器臂用來放置果實(shí)采摘效率極高，采摘過程中果實(shí)是先由托板拖住，再通過夾緊板輕微夾緊，再通過激光器燒斷相連的枝葉，由于受力更為均有，因此果實(shí)不容易損壞，支撐板底部有滾輪和升降支腳可快速至相應(yīng)位置，通過升降支腳進(jìn)行定位，操作簡(jiǎn)單，使用者可進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明示意圖；
圖示說明:
1、支撐板；2、滾輪；3、驅(qū)動(dòng)支架；
4、升降支腳；5、集料桶；6、進(jìn)料漏斗；
7、感應(yīng)器；8、蓋板；9、固定件；
10、控制箱；11、信號(hào)發(fā)射器；12、預(yù)警器；
13、主旋轉(zhuǎn)電機(jī)；14、下升降氣缸；15、中部支架； 16、上升降氣缸； 17、固定盤；18、激光器；
19、旋轉(zhuǎn)球形攝像器；20、攝像頭；21、側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)；
22、側(cè)伸縮氣缸； 23、摘取機(jī)構(gòu)支架；24、摘取用伸縮氣缸；
25、夾緊板；26、物料托送氣缸；27、托板；
28、定位攝像孔。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明做詳細(xì)的說明:
本發(fā)明提供一種高效采摘機(jī)器人，該采摘機(jī)器人的機(jī)器臂采用傳統(tǒng)的氣缸加電機(jī)方式進(jìn)行多自由度控制，可基本實(shí)現(xiàn)仿真機(jī)器臂的全部功能，本發(fā)明機(jī)器臂有4個(gè)可確保兩個(gè)機(jī)器臂在兩側(cè)進(jìn)行工作，大幅提高了采摘效率，并且根據(jù)采摘特點(diǎn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以提高自動(dòng)化度，提高采摘成功率。
[0019]作為本發(fā)明一種實(shí)施例，本發(fā)明提供一種高效采摘機(jī)器人，包括支撐板1、滾輪2、驅(qū)動(dòng)支架3、升降支腳4、集料桶5、控制箱10、主旋轉(zhuǎn)電機(jī)13、下升降氣缸14、中部支架15、上升降氣缸16、固定盤17、激光器18、旋轉(zhuǎn)球形攝像器19、側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)21、側(cè)伸縮氣缸22、摘取機(jī)構(gòu)支架23、摘取用伸縮氣缸24和夾緊板25，所述支撐板I底部有驅(qū)動(dòng)支架3，所述滾輪2有兩對(duì)，所述滾輪2固定在對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)支架3的轉(zhuǎn)軸上，所述支撐板I底部還有4個(gè)升降支腳4，所述升降支腳4在對(duì)應(yīng)的滾輪2外側(cè)，所述支撐板I上有一對(duì)集料桶5，每個(gè)集料桶5上有一個(gè)進(jìn)料漏斗6，所述集料桶5的側(cè)壁有開口，所述集料桶5側(cè)壁的開口上有蓋板8，所述蓋板8通過固定件9固定在集料桶5側(cè)壁的開口上，兩個(gè)集料桶5之間有主旋轉(zhuǎn)電機(jī)13，所述主旋轉(zhuǎn)電機(jī)13的一側(cè)有控制箱10，所述主旋轉(zhuǎn)電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸上有下升降氣缸14，所述中部支架15固定在下升降氣缸14的伸縮桿上，所述中部支架15上有上升降氣缸16，所述固定盤17固定在上升降氣缸16的伸縮桿上，所述固定盤17上有旋轉(zhuǎn)球形攝像器19，所述旋轉(zhuǎn)球形攝像器19上有2-4個(gè)攝像頭20，所述攝像頭20等角度繞旋轉(zhuǎn)球形攝像器19中心線一周，所述固定盤17兩側(cè)各有一個(gè)激光器18，所述激光器18的激光頭朝外，所述中部支架15外側(cè)有4個(gè)側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)21，所述側(cè)伸縮氣缸22固定在對(duì)應(yīng)側(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)21的轉(zhuǎn)軸的端部，所述側(cè)伸縮氣缸22的伸縮桿的端部有摘取機(jī)構(gòu)支架23，所述摘取機(jī)構(gòu)支架23的內(nèi)壁有2個(gè)或4個(gè)摘取用伸縮氣缸24，所述摘取用伸縮氣缸24等角度繞摘取機(jī)構(gòu)支架23中心線一周，所述摘取用伸縮氣缸24的伸縮桿的端部有夾緊板25。
[0020]作為本發(fā)明一種最佳具體實(shí)施例，本發(fā)明提供