本發(fā)明涉及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蔬菜采摘機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的興起，蔬菜種植業(yè)也快速發(fā)展，一些蔬菜在采摘的過程中比較耗費(fèi)人力物力，譬如辣椒、小番茄等，這些植物的果實(shí)體積小、重量輕，數(shù)量多，采摘過程比較繁瑣，所以需要一種自動化的采摘設(shè)備來代替人工工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種蔬菜采摘機(jī)器人，通過設(shè)置兩個可以開閉的半圓球殼可以將植物的根莖部截斷，并將其完全置于其中，通過半球殼內(nèi)的可移動第一氣動夾爪可以圍繞植株360°無死角地采摘果實(shí)；通過設(shè)置涵道風(fēng)扇可以將混到果實(shí)中的落葉吹出，確保果實(shí)的純凈度。

本發(fā)明所使用的技術(shù)方案是：一種蔬菜采摘機(jī)器人，包括底板、第一伺服電機(jī)、輪子、直流電機(jī)、主攝像頭、第一電缸、半球殼、半圓導(dǎo)軌、水平滑塊、齒輪、第二伺服電機(jī)、托板、刀片、第二電缸、第一縱向?qū)к?、固定板、第一縱向滑塊、第三伺服電機(jī)、第一方套筒、第一伸縮桿、第一氣動夾爪、輔助攝像頭、涵道風(fēng)扇、第二縱向?qū)к?、滑動架、第二方套筒、第二伸縮桿、第二氣動夾爪、第四伺服電機(jī)，其特征在于：所述的底板是一塊長方形平板，在底板的四個角下方各設(shè)置一個豎直朝下第一伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部與直流電機(jī)的側(cè)面固定連接，在直流電機(jī)的電機(jī)軸端部安裝有輪子，在底板的中央位置設(shè)有一個主攝像頭，主攝像頭用于巡視地面；在底板的前端設(shè)有一個第二縱向?qū)к?，第二縱向?qū)к壣匣瑒影惭b著滑動架，滑動架通過第一電缸控制，第一電缸的缸體部分固定在第二縱向?qū)к壣隙瞬?，第一電缸的活塞桿下端部與滑動架相連，所述的滑動架包括橫梁、第二縱向滑塊、兩個銷軸，所述的第二縱向滑塊安裝在滑動架背部的中間位置，兩個銷軸對稱固定安裝在橫梁兩端，在橫梁的下方還設(shè)有一根縱向桿，在縱向桿的下方安裝有一個水平向前的第二方套筒，第二方套筒中滑動安裝有第二伸縮桿，在第二方套筒中還安裝有電動推桿，電動推桿的活塞桿端部與第二伸縮桿后端部相連，通過電動推桿控制第二伸縮桿前后移動，第二伸縮桿前端安裝有一個第二氣動夾爪；所述的兩個半球殼通過鉸支座分別轉(zhuǎn)動安裝在橫梁兩端的兩個銷軸上，半球殼的轉(zhuǎn)動通過安裝在鉸支座上方的第四伺服電機(jī)控制，第四伺服電機(jī)的電機(jī)軸與銷軸固定連接；所述的半球殼內(nèi)部中間位置安裝有一個半圓導(dǎo)軌，當(dāng)兩個半球殼合攏時形成一個整圓導(dǎo)軌，半圓導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)設(shè)有輪齒；所述的水平滑塊滑動安裝在半圓導(dǎo)軌上，水平滑塊左側(cè)安裝有第二伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)的電機(jī)軸上安裝有齒輪，齒輪與半圓導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)的輪齒嚙合，水平滑塊的右側(cè)設(shè)有固定板，在固定板上安裝有第一縱向?qū)к?，在第一縱向?qū)к壣习惭b有第一縱向滑塊，第一縱向滑塊可以上下滑動，其滑動是通過安裝在第一縱向?qū)к壣隙说牡诙姼卓刂频模诙姼椎幕钊麠U下端部與第一縱向滑塊相連，第一縱向滑塊的側(cè)面安裝有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)的電機(jī)軸水平向右，所述的第一方套筒側(cè)面安裝在第三伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部，在第一方套筒中滑動安裝有第一伸縮桿，第一伸縮桿的控制方式與第二伸縮桿的控制方式相同，都是通過電動推桿控制，在第一伸縮桿的前端部設(shè)有第一氣動夾爪，第一氣動夾爪上方設(shè)有輔助攝像頭；在半球殼的內(nèi)部并位于半圓導(dǎo)軌下方設(shè)有半圓環(huán)形的托板，托板內(nèi)側(cè)邊緣處設(shè)有擋板，托板用于盛放采摘的蔬菜果實(shí)，托板上設(shè)有若干通風(fēng)孔，在托板下方設(shè)有向上吹風(fēng)的涵道風(fēng)扇；在半球殼的下端邊緣處設(shè)有用于剪切植物根莖的刀片。

本發(fā)明的有益效果：1.本發(fā)明通過設(shè)置兩個可以開閉的半圓球殼可以將植物的根莖部截斷，并將其完全置于其中，通過半球殼內(nèi)的可移動第一氣動夾爪可以圍繞植株360°無死角地采摘果實(shí)。

2.通過設(shè)置涵道風(fēng)扇可以將混到果實(shí)中的落葉吹出，確保果實(shí)的純凈度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖2為本發(fā)明的水平滑塊安裝示意圖。

圖3為本發(fā)明的涵道風(fēng)扇安裝位置示意圖。

圖4為滑動架安裝位置示意圖。

圖5為本發(fā)明的滑動架結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號：1-底板；2-第一伺服電機(jī)；3-輪子；4-直流電機(jī)；5-主攝像頭；6-第一電缸；7-半球殼；8-半圓導(dǎo)軌；9-水平滑塊；10-齒輪；11-第二伺服電機(jī)；12-托板；13-刀片；14-第二電缸；15-第一縱向?qū)к墸?6-固定板；17-第一縱向滑塊；18-第三伺服電機(jī)；19-第一方套筒；20-第一伸縮桿；21-第一氣動夾爪；22-輔助攝像頭；23-涵道風(fēng)扇；24-第二縱向?qū)к墸?5-滑動架；26-第二方套筒；27-第二伸縮桿；28-第二氣動夾爪；2501-橫梁；2502-第二縱向滑塊；2503-銷軸；29-第四伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種蔬菜采摘機(jī)器人，包括底板1、第一伺服電機(jī)2、輪子3、直流電機(jī)4、主攝像頭5、第一電缸6、半球殼7、半圓導(dǎo)軌8、水平滑塊9、齒輪10、第二伺服電機(jī)11、托板12、刀片13、第二電缸14、第一縱向?qū)к?5、固定板16、第一縱向滑塊17、第三伺服電機(jī)18、第一方套筒19、第一伸縮桿20、第一氣動夾爪21、輔助攝像頭22、涵道風(fēng)扇23、第二縱向?qū)к?4、滑動架25、第二方套筒26、第二伸縮桿27、第二氣動夾爪28、第四伺服電機(jī)29，其特征在于：所述的底板1是一塊長方形平板，在底板1的四個角下方各設(shè)置一個豎直朝下第一伺服電機(jī)2，第一伺服電機(jī)2的電機(jī)軸端部與直流電機(jī)4的側(cè)面固定連接，在直流電機(jī)4的電機(jī)軸端部安裝有輪子3，在底板1的中央位置設(shè)有一個主攝像頭5，主攝像頭5用于巡視地面；在底板1的前端設(shè)有一個第二縱向?qū)к?4，第二縱向?qū)к?4上滑動安裝著滑動架25，滑動架25通過第一電缸6控制，第一電缸6的缸體部分固定在第二縱向?qū)к?4上端部，第一電缸6的活塞桿下端部與滑動架25相連，所述的滑動架25包括橫梁2501、第二縱向滑塊2502、兩個銷軸2503，所述的第二縱向滑塊2502安裝在滑動架25背部的中間位置，兩個銷軸2503對稱固定安裝在橫梁2501兩端，在橫梁2501的下方還設(shè)有一根縱向桿，在縱向桿的下方安裝有一個水平向前的第二方套筒26，第二方套筒26中滑動安裝有第二伸縮桿27，在第二方套筒26中還安裝有電動推桿，電動推桿的活塞桿端部與第二伸縮桿27后端部相連，通過電動推桿控制第二伸縮桿27前后移動，第二伸縮桿27前端安裝有一個第二氣動夾爪28；所述的兩個半球殼7通過鉸支座分別轉(zhuǎn)動安裝在橫梁2501兩端的兩個銷軸2503上，半球殼7的轉(zhuǎn)動通過安裝在鉸支座上方的第四伺服電機(jī)29控制，第四伺服電機(jī)29的電機(jī)軸與銷軸2503固定連接；所述的半球殼7內(nèi)部中間位置安裝有一個半圓導(dǎo)軌8，當(dāng)兩個半球殼7合攏時形成一個整圓導(dǎo)軌，半圓導(dǎo)軌8內(nèi)側(cè)設(shè)有輪齒；所述的水平滑塊9滑動安裝在半圓導(dǎo)軌8上，水平滑塊9左側(cè)安裝有第二伺服電機(jī)11，第二伺服電機(jī)11的電機(jī)軸上安裝有齒輪10，齒輪10與半圓導(dǎo)軌8內(nèi)側(cè)的輪齒嚙合，水平滑塊9的右側(cè)設(shè)有固定板16，在固定板16上安裝有第一縱向?qū)к?5，在第一縱向?qū)к?5上安裝有第一縱向滑塊17，第一縱向滑塊17可以上下滑動，其滑動是通過安裝在第一縱向?qū)к?5上端的第二電缸14控制的，第二電缸14的活塞桿下端部與第一縱向滑塊17相連，第一縱向滑塊17的側(cè)面安裝有第三伺服電機(jī)18，第三伺服電機(jī)18的電機(jī)軸水平向右，所述的第一方套筒19側(cè)面安裝在第三伺服電機(jī)18的電機(jī)軸端部，在第一方套筒19中滑動安裝有第一伸縮桿20，第一伸縮桿20的控制方式與第二伸縮桿27的控制方式相同，都是通過電動推桿控制，在第一伸縮桿20的前端部設(shè)有第一氣動夾爪21，第一氣動夾爪21上方設(shè)有輔助攝像頭22；在半球殼7的內(nèi)部并位于半圓導(dǎo)軌8下方設(shè)有半圓環(huán)形的托板12，托板12內(nèi)側(cè)邊緣處設(shè)有擋板，托板12用于盛放采摘的蔬菜果實(shí)，托板12上設(shè)有若干通風(fēng)孔，在托板12下方設(shè)有向上吹風(fēng)的涵道風(fēng)扇23；在半球殼7的下端邊緣處設(shè)有用于剪切植物根莖的刀片13。

本發(fā)明工作原理：本發(fā)明在使用時首先放置到蔬菜地里，通過第一伺服電機(jī)2控制輪子3轉(zhuǎn)向，通過直流電機(jī)4驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動使機(jī)器人在蔬菜地里行走，在行走的時候通過主攝像頭5觀察植株的位置，然后行走至其正前方位置，下一步兩個半球殼7分別在兩個第四伺服電機(jī)29的驅(qū)動下張開，然后第二伸縮桿27伸出并通過其前端的第二氣動夾爪28將植物的根莖下方位置夾住，下一步機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)，同時第二氣動夾爪28夾住植物不放并且第二伸縮桿27縮回，直至植物位于半球殼7中心位置為止，下一步兩個半球殼7關(guān)閉并通過其下端部的兩個刀片13將其根莖處剪斷，然后滑動架25在第一電缸6的帶動下上升，下一步通過輔助攝像頭22觀察植物果實(shí)的位置，然后調(diào)整第一氣動夾爪21的位置，具體調(diào)節(jié)方法如下：通過第二伺服電機(jī)11驅(qū)動齒輪10轉(zhuǎn)動使水平滑塊9在半圓導(dǎo)軌8上移動從而調(diào)整水平滑塊9的周向位置，通過第二電缸14調(diào)整第一縱向滑塊17的高度位置，通過第三伺服電機(jī)18調(diào)整第一方套筒19的俯仰角度，通過第一伸縮桿20調(diào)整第一氣動夾爪21的前后位置，調(diào)整好第一氣動夾爪21的位置后使其通過前端的兩個手指夾住蔬菜的果實(shí)，下一步第一伸縮桿20縮回，下一步打開第一氣動夾爪21的兩個手指，使蔬菜果實(shí)落到托板12上，在采摘的過程中會有植物的葉子落到托板12上，葉子通過通風(fēng)孔下方的涵道風(fēng)扇23吹到半球殼7底部，當(dāng)植物上的果實(shí)采摘干凈后兩個半球殼7打開，然后第二氣動夾爪28松開將植物放到地上，繼續(xù)采摘下一個植株上的果實(shí)。