【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及農(nóng)產(chǎn)品采摘，具體涉及一種適用于微小農(nóng)產(chǎn)品的人工智能自行走采摘設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)行業(yè)普遍存在勞動(dòng)力的短缺，勞動(dòng)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大和人工安全以及人工效率低下等一系列問題，尤其是山區(qū)農(nóng)業(yè)，存在采摘效率低，人力成本高等問題，如何實(shí)現(xiàn)無(wú)人環(huán)境下的采摘作業(yè)是業(yè)內(nèi)亟待解決的問題，伴隨著圖像識(shí)別技術(shù)的成熟和機(jī)械臂的廣泛發(fā)展，自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)設(shè)備成為現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中重要部分，并逐步被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的采摘設(shè)備不能滿足日益發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，主要是具有以下缺陷：1、現(xiàn)有的采摘設(shè)備體型偏大，多適用于體積較大的農(nóng)產(chǎn)品或者有一定重量的農(nóng)產(chǎn)品，不具備長(zhǎng)度5cm以下的微小農(nóng)產(chǎn)品的識(shí)別能力。2、現(xiàn)有技術(shù)的采摘方式大多采用整體修剪式的方式，簡(jiǎn)單粗暴，損壞比例非常之高，所采摘的物品標(biāo)準(zhǔn)不一，達(dá)不到精細(xì)化要求采摘的標(biāo)準(zhǔn)，如茶葉采摘過(guò)程中，采摘標(biāo)準(zhǔn)多為一芽一葉或一芽二葉，不滿足復(fù)雜環(huán)境下農(nóng)產(chǎn)品的精細(xì)化采摘。3、現(xiàn)有的采摘設(shè)備多為平地環(huán)境中使用，不能滿足山區(qū)相對(duì)惡劣路況的采摘需求。4、現(xiàn)有技術(shù)的采摘設(shè)備機(jī)械臂功能結(jié)構(gòu)單一，機(jī)械臂的設(shè)計(jì)缺乏針對(duì)性，不能滿足微小農(nóng)產(chǎn)品采摘需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種適用于微小農(nóng)產(chǎn)品的人工智能自行走采摘設(shè)備，其具有作業(yè)面高度調(diào)節(jié)功能，自適應(yīng)不同高度的采摘環(huán)境；具有圖像采集功能，實(shí)時(shí)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂依照指定標(biāo)準(zhǔn)的圖像，對(duì)作業(yè)范圍內(nèi)的物品進(jìn)行采摘，數(shù)據(jù)庫(kù)可存儲(chǔ)多物品，多標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)多品種、
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、采摘機(jī)構(gòu)、回收機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述行走機(jī)構(gòu)包括行走裝置、探測(cè)裝置、第一采集裝置和行走驅(qū)動(dòng)裝置，所述探測(cè)裝置；所述行走機(jī)構(gòu)上部設(shè)置固定設(shè)置有支撐架，所述升降機(jī)構(gòu)與所述支撐架鉸接，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降架、高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述升降架升降，所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述升降架水平移動(dòng)；所述采摘機(jī)構(gòu)包括采摘平臺(tái)，所述采摘平臺(tái)上設(shè)置有若干可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂的端部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的采摘夾頭，每?jī)蓚€(gè)所述機(jī)械臂之間均設(shè)置有一個(gè)回收槽。
3、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述回收機(jī)構(gòu)包括回收管道、回收箱、回收槽和吸料泵，所述回收管道設(shè)置于所述采摘平臺(tái)下方，所述采摘平臺(tái)與回收槽連通，所述回收箱設(shè)置于所述回收管道的下方，所述吸料泵與所述回收管道連通。
4、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述采摘夾頭包括第一電機(jī)、夾頭安裝板、第一夾板、第二夾板，第一齒板和第二齒板，所述第一電機(jī)設(shè)置于所述夾頭安裝板上方，所述第一夾板和所述第二夾板分別通過(guò)連桿與所述夾頭安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一齒板和所述第二齒板嚙合，所述第一夾板與所述第一齒板端部固定連接，所述第二夾板與所述第二齒板端部固定連接。
5、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述機(jī)械臂包括大臂和小臂，所述小臂與所述大臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述小臂上下端均設(shè)置有“匚”形的上安裝座和下安裝座，所述上安裝座與所述夾頭安裝板通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述采摘夾頭旋轉(zhuǎn)。
6、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述大臂設(shè)置有第三電機(jī)，所述第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述下安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)。
7、所述大臂底部通過(guò)回轉(zhuǎn)底座與所述采摘平臺(tái)連接，所述回轉(zhuǎn)底座設(shè)置有第四電機(jī)，所述第四電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述大臂360度旋轉(zhuǎn)。
8、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為第一液壓桿，所述液壓桿的伸縮桿與所述采摘平臺(tái)連接，所述液壓桿的另一端與升降架鉸接。
9、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含兩個(gè)第二液壓桿，所述第二液壓桿的伸縮桿與所述采摘平臺(tái)一端固定，所述第二液壓桿底部與所述支撐架固定。
10、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述采摘夾頭上方設(shè)置有圖像采集裝置，所述圖像采集裝置包括連接導(dǎo)軌支架，緊固滑塊，攝像頭角度調(diào)節(jié)連接桿，多鏡頭圖像采集攝像頭和攝像頭外殼及玻璃鏡片。
11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述控制系統(tǒng)包括電力供應(yīng)模塊、行走控制模塊、采摘分析計(jì)算模塊、圖像采集模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的一種人工智能自行走采摘設(shè)備有益效果是：1、本專利技術(shù)包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、采摘機(jī)構(gòu)、回收機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，本專利技術(shù)通過(guò)各個(gè)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)的配合，本專利技術(shù)將采摘設(shè)備的行走、升降、采摘、回收與圖像采集，空間距離測(cè)量，伺服控制，圖像分析比對(duì)相結(jié)合，形成了具有視覺識(shí)別仿人工的智能自行走采摘，廣泛用于農(nóng)業(yè)，提高了生產(chǎn)效率。
13、2、本專利技術(shù)的采摘機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)固定，升降機(jī)構(gòu)通過(guò)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整采摘高度和位置，本專利技術(shù)的采摘機(jī)構(gòu)包括多自由度調(diào)整的機(jī)械臂帶動(dòng)采摘夾頭，滿足多方位的采摘需求；本專利技術(shù)的采摘夾頭通過(guò)0-30°的開合控制，滿足多類農(nóng)作物的夾取，本專利技術(shù)的采摘夾頭設(shè)置有多個(gè)臺(tái)階式的齒牙，便于多種微小農(nóng)作物的采摘。
14、3、本專利技術(shù)的行走機(jī)構(gòu)包括行走裝置、探測(cè)裝置、第一采集裝置和行走驅(qū)動(dòng)裝置，所述探測(cè)裝置和所述第一采集裝置將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)形成避障系統(tǒng)，確保本專利技術(shù)的采摘裝置避開障礙物自行行走作業(yè)。
15、4、本專利技術(shù)的回收機(jī)構(gòu)設(shè)置有負(fù)壓回收管道，農(nóng)作物通過(guò)回收管道吸入到回收箱，解決了微小農(nóng)作物采摘回收難的問題。
16、5、本專利技術(shù)通過(guò)第二采集裝置將被采集農(nóng)作物與數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)采摘。
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1.一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、采摘機(jī)構(gòu)、回收機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述回收機(jī)構(gòu)包括回收管道、回收箱、回收槽和吸料泵，所述回收管道設(shè)置于所述采摘平臺(tái)下方，所述采摘平臺(tái)與回收槽連通，所述回收箱設(shè)置于所述回收管道的下方，所述吸料泵與所述回收管道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述采摘夾頭包括第一電機(jī)、夾頭安裝板、第一夾板、第二夾板，第一齒板和第二齒板，所述第一電機(jī)設(shè)置于所述夾頭安裝板上方，所述第一夾板和所述第二夾板分別通過(guò)連桿與所述夾頭安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一齒板和所述第二齒板嚙合，所述第一夾板與所述第一齒板端部固定連接，所述第二夾板與所述第二齒板端部固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)械臂包括大臂和小臂，所述小臂與所述大臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述小臂上下端均設(shè)置有“匚”形的上安裝座和下安裝座，所述上安裝座與所述夾頭安裝板通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述大臂設(shè)置有第三電機(jī)，所述第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述下安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述大臂底部通過(guò)回轉(zhuǎn)底座與所述采摘平臺(tái)連接，所述回轉(zhuǎn)底座設(shè)置有第四電機(jī)，所述第四電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述大臂360度旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為第一液壓桿，所述液壓桿的伸縮桿與所述采摘平臺(tái)連接，所述液壓桿的另一端與升降架鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含兩個(gè)第二液壓桿，所述第二液壓桿的伸縮桿與所述采摘平臺(tái)一端固定，所述第二液壓桿底部與所述支撐架固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述采摘夾頭上方設(shè)置有第二采集裝置，所述第二采集裝置7包括連接導(dǎo)軌支架，緊固滑塊，攝像頭角度調(diào)節(jié)連接桿，多鏡頭圖像采集攝像頭和攝像頭外殼及玻璃鏡片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括電力供應(yīng)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、行走控制模塊、采摘分析計(jì)算模塊、圖像采集模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、采摘機(jī)構(gòu)、回收機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述回收機(jī)構(gòu)包括回收管道、回收箱、回收槽和吸料泵，所述回收管道設(shè)置于所述采摘平臺(tái)下方，所述采摘平臺(tái)與回收槽連通，所述回收箱設(shè)置于所述回收管道的下方，所述吸料泵與所述回收管道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述采摘夾頭包括第一電機(jī)、夾頭安裝板、第一夾板、第二夾板，第一齒板和第二齒板，所述第一電機(jī)設(shè)置于所述夾頭安裝板上方，所述第一夾板和所述第二夾板分別通過(guò)連桿與所述夾頭安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一齒板和所述第二齒板嚙合，所述第一夾板與所述第一齒板端部固定連接，所述第二夾板與所述第二齒板端部固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人工智能自行走采摘設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)械臂包括大臂和小臂，所述小臂與所述大臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述小臂上下端均設(shè)置有“匚”形的上安裝座和下安裝座，所述上安裝座與所述夾頭安裝板通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述采摘夾頭旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種人工...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉洪波，劉楊，官平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖北神農(nóng)草木農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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