本發(fā)明涉及采摘自動(dòng)化存儲(chǔ)設(shè)備的，尤其涉及一種果框存儲(chǔ)裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的采摘機(jī)器人主要關(guān)注于采摘的識(shí)別率和成功率，基于單次采摘循環(huán)計(jì)算采摘效率。這種計(jì)算方法忽略了采摘機(jī)器人往返于起始點(diǎn)和工作地點(diǎn)以及收集采摘果實(shí)和整理空果框的整備時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致采摘效率的計(jì)算虛高，進(jìn)而影響先進(jìn)技術(shù)在社會(huì)中的推廣。

2、相關(guān)技術(shù)中對(duì)于果蔬自動(dòng)化存儲(chǔ)關(guān)注較少，一些典型的自動(dòng)化存儲(chǔ)裝置通常是基于非移動(dòng)平臺(tái)的固定式存儲(chǔ)需求而設(shè)計(jì)，難以滿足在移動(dòng)的情況下的工作需求。且典型的自動(dòng)化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中承載能力較弱，使得在對(duì)于較大質(zhì)量和數(shù)量的果框難以實(shí)現(xiàn)有效控制和轉(zhuǎn)運(yùn)存儲(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種果框存儲(chǔ)裝置及控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)存儲(chǔ)裝置難以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)工況下的目的需求，且承載能力較弱的缺陷。

2、本發(fā)明提供第一方面提供了一種果框存儲(chǔ)裝置，包括：存儲(chǔ)框架、移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述存儲(chǔ)框架構(gòu)造為多層結(jié)構(gòu)，每層所述存儲(chǔ)框架上設(shè)有用于存放果框的固定托板，所述存儲(chǔ)框架頂部的固定托板配置為工作工位，剩余每層的所述存儲(chǔ)框架內(nèi)的固定托板配置存儲(chǔ)工位；所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)包括位移組件和抓取組件，所述位移組件設(shè)于所述存儲(chǔ)框架一側(cè)，所述抓取組件設(shè)于所述位移組件上；所述位移組件包括x向移動(dòng)模組、y向移動(dòng)模組和z向移動(dòng)模組，所述x向移動(dòng)模組滑動(dòng)設(shè)于所述y向移動(dòng)模組上，所述y向移動(dòng)模組滑動(dòng)設(shè)于所述z向移動(dòng)模組；所述抓取組件包括承載平臺(tái)和定位爪夾，所述承載平臺(tái)固定設(shè)于所述y向移動(dòng)模組的殼體上，所述定位爪夾設(shè)于所述x向移動(dòng)模組上，所述定位爪夾用于與所述果框頂部的部分邊緣配合限位；所述控制系統(tǒng)用于與所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)通信連接，以控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)在存儲(chǔ)工位和所述工作工位之間轉(zhuǎn)移果框。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，所述定位爪夾包括連接臂和卡接部，所述連接臂與所述x向移動(dòng)模組上的滑塊連接，所述卡接部設(shè)于所述連接臂上，所述卡接部與果框頂部邊緣配合卡接。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，所述卡接部包括卡槽，所述卡槽與果框頂部邊緣配合卡接。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，所述承載平臺(tái)包括平臺(tái)板、支撐架和限位塊，所述平臺(tái)板固定設(shè)于所述支撐架上，所述限位塊連接于所述平臺(tái)板上，所述限位塊用于限制果框在平臺(tái)板上活動(dòng)范圍。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，每一所述存儲(chǔ)工位和每一所述工作工位上均設(shè)有配重檢測(cè)模塊，所述配重檢測(cè)模塊與所述控制系統(tǒng)通信連接，所述配重檢測(cè)模塊用于感測(cè)所述果框重量，所述控制系統(tǒng)基于所述果框的重量并按預(yù)設(shè)的策略控制所述位移組件和所述抓取組件移動(dòng)所述果框。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)工位和所述工作工位還包括限位條、固定組件和位置傳感器，所述位置傳感器設(shè)于所述固定托板的一側(cè)，所述限位條用于限定果框的活動(dòng)范圍，所述固定組件設(shè)于所述固定托板上，所述固定組件用于與果框配合限定果框移動(dòng)，所述位置傳感器用于感測(cè)存儲(chǔ)工位或工作工位內(nèi)的果框是否位于檢測(cè)范圍內(nèi)。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的果框存儲(chǔ)裝置，所述固定組件包括電磁鐵和鎖舌，所述電磁鐵設(shè)于所述固定托板上，所述鎖舌與所述電磁鐵連接，所述鎖舌能夠沿垂直于所述固定托板的方向移動(dòng)。

9、本發(fā)明還提供一種控制上述任一項(xiàng)所述的果框存儲(chǔ)裝置自動(dòng)運(yùn)行的控制方法，包括以下步驟：

10、獲取存儲(chǔ)工位的存儲(chǔ)狀態(tài)信息以及工作工位的工作狀態(tài)信息；

11、基于所述存儲(chǔ)狀態(tài)信息和所述工作狀態(tài)信息，控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)抓取果框在存儲(chǔ)工位和工作工位之間移動(dòng)，以對(duì)所述存儲(chǔ)工位內(nèi)的空果框進(jìn)行裝載存儲(chǔ)。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的控制方法，獲取存儲(chǔ)工位的存儲(chǔ)狀態(tài)信息以及工作工位的工作狀態(tài)信息，包括以下步驟：

13、讀取存儲(chǔ)工位上的存儲(chǔ)狀態(tài)，所述存儲(chǔ)狀態(tài)包括存儲(chǔ)空位、空果框、滿載果框三種存儲(chǔ)狀態(tài)，并確定不同存儲(chǔ)狀態(tài)的存儲(chǔ)工位的位置信息；

14、讀取工作工位上的工作狀態(tài)，所述工作狀態(tài)包括工作空位和滿載果框兩種工作狀態(tài)，并確定不同工作狀態(tài)的工作工位的位置信息。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的控制方法，控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)抓取果框在存儲(chǔ)工位和工作工位之間移動(dòng)，包括以下步驟：

16、在存入滿載果框時(shí)，控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)抓取工作工位上的滿載果框并移動(dòng)至存儲(chǔ)狀態(tài)為存儲(chǔ)空位的存儲(chǔ)工位內(nèi)，同時(shí)修改工作工位上的工作狀態(tài)信息以及存儲(chǔ)工位上的存儲(chǔ)狀態(tài)信息；

17、在取出空果框時(shí)，控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)抓取存儲(chǔ)工位內(nèi)的空果框并移動(dòng)至工作狀態(tài)為工作空位的工作工位內(nèi)，同時(shí)修改存儲(chǔ)工位上的存儲(chǔ)狀態(tài)信息和工作狀態(tài)信息。

18、本發(fā)明提供的一種果框存儲(chǔ)裝置，在抓取組件上通過(guò)承載平臺(tái)與定位爪夾的配合，實(shí)現(xiàn)了果框的穩(wěn)定承載，且通過(guò)承載平臺(tái)的設(shè)置能夠提供整體的承載能力，而整個(gè)移動(dòng)通過(guò)位移組件驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)化的抓取和移動(dòng)，整個(gè)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單高效。

技術(shù)特征：

1.一種果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述定位爪夾包括連接臂和卡接部，所述連接臂與所述x向移動(dòng)模組上的滑塊連接，所述卡接部設(shè)于所述連接臂上，所述卡接部與果框頂部邊緣配合卡接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述卡接部包括卡槽，所述卡槽與果框頂部邊緣配合卡接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述承載平臺(tái)包括平臺(tái)板、支撐架和限位塊，所述平臺(tái)板固定設(shè)于所述支撐架上，所述限位塊連接于所述平臺(tái)板上，所述限位塊用于限制果框在平臺(tái)板上活動(dòng)范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，每一所述存儲(chǔ)工位和每一所述工作工位上均設(shè)有配重檢測(cè)模塊，所述配重檢測(cè)模塊與所述控制系統(tǒng)通信連接，所述配重檢測(cè)模塊用于感測(cè)所述果框重量，所述控制系統(tǒng)基于所述果框的重量并按預(yù)設(shè)的策略控制所述位移組件和所述抓取組件移動(dòng)所述果框。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)工位和所述工作工位還包括限位條、固定組件和位置傳感器，所述位置傳感器設(shè)于所述固定托板的一側(cè)，所述限位條用于限定果框的活動(dòng)范圍，所述固定組件設(shè)于所述固定托板上，所述固定組件用于與果框配合限定果框移動(dòng)，所述位置傳感器用于感測(cè)存儲(chǔ)工位或工作工位內(nèi)的果框是否位于檢測(cè)范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的果框存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述固定組件包括電磁鐵和鎖舌，所述電磁鐵設(shè)于所述固定托板上，所述鎖舌與所述電磁鐵連接，所述鎖舌能夠沿垂直于所述固定托板的方向移動(dòng)。

8.一種控制權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的果框存儲(chǔ)裝置自動(dòng)運(yùn)行的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，獲取存儲(chǔ)工位的存儲(chǔ)狀態(tài)信息以及工作工位的工作狀態(tài)信息，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，控制所述移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)抓取果框在存儲(chǔ)工位和工作工位之間移動(dòng)，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及采摘自動(dòng)化存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，提供一種果框存儲(chǔ)裝置及控制方法，該果框存儲(chǔ)裝置包括存儲(chǔ)框架、移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；存儲(chǔ)框架上設(shè)有固定托板，并配置有工作工位和存儲(chǔ)工位；移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)包括位移組件和抓取組件，抓取組件設(shè)于位移組件上，位移組件帶動(dòng)抓取組件在X、Y、Z方向上移動(dòng)；抓取組件包括承載平臺(tái)和定位爪夾，定位爪夾用于與果框頂部的部分邊緣配合限位，控制系統(tǒng)能夠控制移動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)在存儲(chǔ)工位和工作工位之間轉(zhuǎn)移果框。本發(fā)明通過(guò)承載平臺(tái)與定位爪夾的配合，實(shí)現(xiàn)了果框的穩(wěn)定承載，且通過(guò)承載平臺(tái)的設(shè)置能夠提供整體的承載能力，而整個(gè)移動(dòng)通過(guò)位移組件驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)化的抓取和移動(dòng)，整個(gè)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單高效。

技術(shù)研發(fā)人員：扎亞,熊亞,馬樂(lè)陶,林森,陳立平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京市農(nóng)林科學(xué)院智能裝備技術(shù)研究中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/2