番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及園藝機(jī)械及農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種番茄側(cè)枝探測(cè)裝置，可應(yīng)用于番茄側(cè)芽摘除機(jī)器人中。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的提升，蔬菜生產(chǎn)規(guī)模化、自動(dòng)化已經(jīng)成為趨勢(shì)。番茄側(cè)芽摘除是提高番茄種植產(chǎn)量和品質(zhì)必不可少的一環(huán)，番茄摘芽工作量大，且有時(shí)需要重復(fù)進(jìn)行。手工摘芽雖然速度快，但是隨著勞動(dòng)力成本增加和巨大的作業(yè)量將不能滿足實(shí)際需要。番茄側(cè)芽摘除機(jī)器人是適應(yīng)市場(chǎng)和實(shí)際需要而進(jìn)行開發(fā)研究的，其末端裝置的關(guān)鍵部分番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置是一個(gè)全新的裝置，以實(shí)現(xiàn)番茄側(cè)枝的探測(cè)作業(yè)，從而進(jìn)行下一步的摘芽作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置。
[0004]本發(fā)明的番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置，包括探測(cè)機(jī)構(gòu)、定位夾緊機(jī)構(gòu)、用于支撐探測(cè)機(jī)構(gòu)的探測(cè)裝置固定架和用于支撐定位夾緊機(jī)構(gòu)的定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架，定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架固定于探測(cè)裝置固定架上，探測(cè)機(jī)構(gòu)包括探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件，定位夾緊機(jī)構(gòu)包括定位聯(lián)動(dòng)部件；
[0005]探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件與定位聯(lián)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)相同，均為一對(duì)可實(shí)現(xiàn)開合動(dòng)作的機(jī)械臂，定位聯(lián)動(dòng)部件平行設(shè)置于探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件上方，探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件的兩只機(jī)械臂前端分別固定半環(huán)狀的步進(jìn)內(nèi)圈和半環(huán)狀的光滑內(nèi)圈，步進(jìn)內(nèi)圈及光滑內(nèi)圈上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的導(dǎo)軌凸臺(tái)，齒側(cè)外圈和光滑外圈上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的凹槽，齒側(cè)外圈的凹槽與步進(jìn)內(nèi)圈的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，光滑外圈的凹槽與光滑內(nèi)圈的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，步進(jìn)內(nèi)圈外周設(shè)有向外延伸的平臺(tái)，平臺(tái)下方固定有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸穿過平臺(tái)與齒輪中心固定，齒輪與設(shè)于齒側(cè)外圈外周的齒形咬合，定位聯(lián)動(dòng)部件的兩只機(jī)械臂前端分別固定左夾持手和右夾持手，位于齒側(cè)外圈和光滑外圈的正上方，齒側(cè)外圈和光滑外圈上均布有若干個(gè)光電傳感器。
[0006]進(jìn)一步的，所述的光電傳感器個(gè)數(shù)為6個(gè)。當(dāng)探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件動(dòng)作使得兩個(gè)機(jī)械臂閉合帶動(dòng)步進(jìn)內(nèi)圈和光滑內(nèi)圈閉合，從而齒側(cè)外圈和光滑外圈閉合，步進(jìn)電機(jī)較快轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪與齒側(cè)外圈上齒形配合使得齒側(cè)外圈和光滑外圈在步進(jìn)內(nèi)圈和光滑內(nèi)圈上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)60度，安裝在齒側(cè)外圈和光滑外圈上的光電傳感器便可以實(shí)現(xiàn)360度番茄側(cè)枝位置探測(cè)，當(dāng)光電傳感器組探測(cè)到側(cè)枝存在時(shí)，定位聯(lián)動(dòng)部件動(dòng)作使兩個(gè)機(jī)械臂閉合，左右夾持手夾緊使得番茄主桿處于探測(cè)機(jī)構(gòu)內(nèi)外圈的中心，步進(jìn)電機(jī)回歸原位后再次緩慢動(dòng)作依靠光電傳感器精確的探測(cè)出番茄側(cè)枝的位置。探測(cè)完成后步進(jìn)電機(jī)回歸原位，探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件再次動(dòng)作使得步進(jìn)內(nèi)圈和光滑內(nèi)圈的分離帶動(dòng)齒側(cè)外圈和光滑外圈分開，定位聯(lián)動(dòng)部件再次動(dòng)作使得左右夾持手分開。
[0007]本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)番茄側(cè)枝位置的探測(cè)，并且探測(cè)速度快、效率高，可應(yīng)用于番茄側(cè)芽摘除機(jī)器人中。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是探測(cè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是圖1中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1是探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件，2是步進(jìn)內(nèi)圈，3是光滑內(nèi)圈，4是齒側(cè)外圈，5是光滑外圈，6是步進(jìn)電機(jī)，7是齒輪，8是光電傳感器組，9是定位聯(lián)動(dòng)部件，10是左夾持手，11是右夾持手，12是探測(cè)裝置固定架，13是定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置，應(yīng)用于番茄側(cè)芽摘除機(jī)器人中側(cè)枝位置的探測(cè)，主要包括探測(cè)機(jī)構(gòu)、定位夾緊機(jī)構(gòu)、用于支撐探測(cè)機(jī)構(gòu)的探測(cè)裝置固定架12和用于支撐定位夾緊機(jī)構(gòu)的定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架13，定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架13固定于探測(cè)裝置固定架12上，探測(cè)機(jī)構(gòu)包括探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件1，定位夾緊機(jī)構(gòu)包括定位聯(lián)動(dòng)部件9;探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件1與定位聯(lián)動(dòng)部件9結(jié)構(gòu)相同，均為一對(duì)可實(shí)現(xiàn)開合動(dòng)作的機(jī)械臂，定位聯(lián)動(dòng)部件9平行設(shè)置于探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件1上方，探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件1的兩只機(jī)械臂前端分別固定半環(huán)狀的步進(jìn)內(nèi)圈2和半環(huán)狀的光滑內(nèi)圈3，步進(jìn)內(nèi)圈2及光滑內(nèi)圈3上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的導(dǎo)軌凸臺(tái)，齒側(cè)外圈4和光滑外圈5上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的凹槽，齒側(cè)外圈4的凹槽與步進(jìn)內(nèi)圈2的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，光滑外圈5的凹槽與光滑內(nèi)圈3的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，步進(jìn)內(nèi)圈2外周設(shè)有向外延伸的平臺(tái)，平臺(tái)下方固定有步進(jìn)電機(jī)6，步進(jìn)電機(jī)6的輸出軸穿過平臺(tái)與齒輪7中心固定，齒輪7與設(shè)于齒側(cè)外圈4外周的齒形咬合，定位聯(lián)動(dòng)部件9的兩只機(jī)械臂前端分別固定左夾持手10和右夾持手11，位于齒側(cè)外圈4和光滑外圈5的正上方，齒側(cè)外圈4和光滑外圈5上均布有6個(gè)光電傳感器8。
[0015]探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件1動(dòng)作使得兩只機(jī)械臂閉合帶動(dòng)步進(jìn)內(nèi)圈2和光滑內(nèi)圈3閉合，從而齒側(cè)外圈4和光滑外圈5閉合，步進(jìn)電機(jī)6較快轉(zhuǎn)動(dòng)小齒輪7與齒側(cè)外圈4上齒形配合使得齒側(cè)外圈4和光滑外圈5在步進(jìn)內(nèi)圈2和光滑內(nèi)圈3上可以較快的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光電傳感器組8探測(cè)到側(cè)枝存在時(shí)，定位聯(lián)動(dòng)部件9動(dòng)作，使左夾持手10和右夾持手11夾緊使得番茄主桿處于探測(cè)機(jī)構(gòu)內(nèi)外圈的中心，步進(jìn)電機(jī)6回歸原位后再次緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，使得光電傳感器組8圍繞番茄主桿中心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)可以精確的探測(cè)出番茄側(cè)置位置。探測(cè)完成后步進(jìn)電機(jī)6回歸原位，聯(lián)動(dòng)部件1再次動(dòng)作使得步進(jìn)內(nèi)圈2和光滑內(nèi)圈3的分離帶動(dòng)齒側(cè)外圈4和光滑外圈5分開，定位聯(lián)動(dòng)部件9再次動(dòng)作使得左夾持手10和右夾持手11分開。
[0016]上述技術(shù)方案中，采用的探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件和定位聯(lián)動(dòng)部件均可以通過SG-5010舵機(jī)動(dòng)作，舵機(jī)通過51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。
[0017]采用的步進(jìn)電機(jī)可以為信濃步進(jìn)電機(jī)SST36C1080，步進(jìn)電機(jī)通過PLC三菱FX1S-30MT-D，驅(qū)動(dòng)器為 ZD-6560-V4。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置，其特征在于:包括探測(cè)機(jī)構(gòu)、定位夾緊機(jī)構(gòu)、用于支撐探測(cè)機(jī)構(gòu)的探測(cè)裝置固定架(12)和用于支撐定位夾緊機(jī)構(gòu)的定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架(13)，定位夾緊機(jī)構(gòu)連接架(13)固定于探測(cè)裝置固定架(12)上，探測(cè)機(jī)構(gòu)包括探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件(1)，定位夾緊機(jī)構(gòu)包括定位聯(lián)動(dòng)部件(9);探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件(1)與定位聯(lián)動(dòng)部件(9)結(jié)構(gòu)相同，均為一對(duì)可實(shí)現(xiàn)開合動(dòng)作的機(jī)械臂，定位聯(lián)動(dòng)部件(9)平行設(shè)置于探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件(1)上方，探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件(1)的兩只機(jī)械臂前端分別固定半環(huán)狀的步進(jìn)內(nèi)圈(2)和半環(huán)狀的光滑內(nèi)圈(3)，步進(jìn)內(nèi)圈(2)及光滑內(nèi)圈(3)上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的導(dǎo)軌凸臺(tái)，齒側(cè)外圈(4)和光滑外圈(5)上均具有半環(huán)狀的截面呈T型的凹槽，齒側(cè)外圈(4)的凹槽與步進(jìn)內(nèi)圈(2)的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，光滑外圈(5)的凹槽與光滑內(nèi)圈(3)的導(dǎo)軌凸臺(tái)對(duì)接形成滑動(dòng)配合，步進(jìn)內(nèi)圈(2)外周設(shè)有向外延伸的平臺(tái)，平臺(tái)下方固定有步進(jìn)電機(jī)(6)，步進(jìn)電機(jī)(6)的輸出軸穿過平臺(tái)與齒輪(7)中心固定，齒輪(7)與設(shè)于齒側(cè)外圈(4)外周的齒形咬合，定位聯(lián)動(dòng)部件(9)的兩只機(jī)械臂前端分別固定左夾持手(10)和右夾持手(11)，位于齒側(cè)外圈(4)和光滑外圈(5)的正上方，齒側(cè)外圈(4)和光滑外圈(5)上均布有若干個(gè)光電傳感器(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的番茄側(cè)枝位置探測(cè)裝置，其特征在于，所述的光電傳感器(8)個(gè)數(shù)為6個(gè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種番茄側(cè)枝位置的探測(cè)裝置，包括由探測(cè)聯(lián)動(dòng)部件、齒側(cè)外圈、光滑外圈、步進(jìn)內(nèi)圈、光滑內(nèi)圈、光電傳感器組、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的探測(cè)機(jī)構(gòu)和由定位聯(lián)動(dòng)部件、左夾持手、右夾持手構(gòu)成的定位夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)成。本發(fā)明的探測(cè)裝置可以通過探測(cè)機(jī)構(gòu)圍繞番茄主桿移動(dòng)時(shí)，探測(cè)到番茄側(cè)枝的存在，定位聯(lián)動(dòng)部件動(dòng)作使得左右夾持手夾緊番茄主桿，使得番茄主桿處在探測(cè)機(jī)構(gòu)的內(nèi)外圈的中心，探測(cè)機(jī)構(gòu)再進(jìn)行工作精確探測(cè)到番茄側(cè)枝的位置。
【IPC分類】G01V8/20, A01G7/06, G01B11/00
【公開號(hào)】CN105466338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610021734
【發(fā)明人】李建平, 王萌, 季明東, 孫偉, 何相逸
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日