本發(fā)明涉及智能農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能蔬菜采摘機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，塑料大棚種植業(yè)也快速興起，使我們可以種植更多的蔬菜，譬如黃瓜、豆角等，但是這些有藤蔓的蔬菜在采摘的時(shí)候需要耗費(fèi)較多的人力和物力，目前市場(chǎng)上的蔬菜采摘設(shè)備如申請(qǐng)?zhí)枮?01310454257X的一項(xiàng)發(fā)明專利公開(kāi)了《一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)及其果蔬采收方法》，該機(jī)器人的機(jī)械手裝置包括兩個(gè) 5 自由度機(jī)械臂，第一個(gè)自由度為升降自由度，起抬升機(jī)械臂的作用 ；中間三個(gè)自由度為旋轉(zhuǎn)自由度，分別相當(dāng)于人的腰部、大臂和小臂關(guān)節(jié) ，該機(jī)械臂不能360°無(wú)死角的采摘具有藤蔓的蔬菜，譬如豆角、黃瓜等，因此需要一種可以采摘這些有藤蔓類(lèi)蔬菜的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種智能蔬菜采摘機(jī)器人，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)可以開(kāi)閉的半圓導(dǎo)軌，可以將植物的藤置于整圓導(dǎo)軌的內(nèi)部，方便氣動(dòng)夾爪沿著整圓導(dǎo)軌360°無(wú)死角采摘，每完成一個(gè)高度上的蔬菜采摘工作后，還可以通過(guò)縱向滑塊進(jìn)行下一個(gè)高度上的蔬菜采摘工作，提高了采摘效率。

本發(fā)明所使用的技術(shù)方案是：一種智能蔬菜采摘機(jī)器人，包括底板、車(chē)輪、直流電機(jī)、儲(chǔ)物盒、橫向?qū)к墶⒌谝凰欧姍C(jī)、第一電缸、橫向滑塊、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)、縱向?qū)к墶雸A導(dǎo)軌、第四伺服電機(jī)、第五伺服電機(jī)、主動(dòng)齒輪A、第六伺服電機(jī)、主動(dòng)齒輪B、滑塊B、方形平板、第二電缸、第三電缸、第七伺服電機(jī)、方套筒、滑動(dòng)桿、第八伺服電機(jī)、擺動(dòng)桿、攝像機(jī)、氣動(dòng)夾爪、縱向滑塊，其特征在于：所述的底板是一塊長(zhǎng)方形平板，底板的四個(gè)角下部安裝著四個(gè)直流電機(jī)，每個(gè)直流電機(jī)的電機(jī)軸上都安裝著一個(gè)車(chē)輪，通過(guò)直流電機(jī)帶動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)；在底板上方中央位置安裝有一個(gè)第一伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)的前部安裝有儲(chǔ)物盒，第一伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部與橫向?qū)к壍暮蟛抗潭ㄟB接，橫向?qū)к壣显O(shè)有可以滑動(dòng)的橫向滑塊，橫向滑塊的滑動(dòng)通過(guò)第一電缸驅(qū)動(dòng)，第一電缸后端固定在橫向?qū)к壣希谝浑姼椎那岸伺c橫向滑塊連接，橫向滑塊上方安裝有豎直向上的第二伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部與第三伺服電機(jī)側(cè)面固定連接，第三伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部與縱向?qū)к壪露瞬抗潭ㄟB接，縱向?qū)к壍膫?cè)面設(shè)有齒條，在縱向?qū)к壣显O(shè)有可以上下滑動(dòng)的縱向滑塊，縱向滑塊的后部設(shè)有第五伺服電機(jī)，第五伺服電機(jī)的電機(jī)軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪A，主動(dòng)齒輪A與縱向?qū)к壣系凝X條嚙合，通過(guò)第五伺服電機(jī)可以控制縱向滑塊上下滑動(dòng)，縱向滑塊的前端并列安裝著兩個(gè)第四伺服電機(jī)，每個(gè)第四伺服電機(jī)的電機(jī)軸上都安裝著一個(gè)半圓導(dǎo)軌，兩個(gè)半圓導(dǎo)軌可以在第四伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下張開(kāi)或組合成一個(gè)整圓導(dǎo)軌，半圓導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)齒，半圓導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)滑動(dòng)安裝有滑塊B，滑塊B的內(nèi)側(cè)安裝著一個(gè)第六伺服電機(jī)，第六伺服電機(jī)的電機(jī)軸上安裝著主動(dòng)齒輪B，主動(dòng)齒輪B與半圓導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒嚙合，通過(guò)第六伺服電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)滑塊B在半圓導(dǎo)軌上滑動(dòng)，滑塊B上方安裝有方形平板，方形平板上方通過(guò)球鉸安裝有一個(gè)第三電缸，第三電缸的兩個(gè)垂直方向上各安裝有一個(gè)第二電缸，每個(gè)第二電缸一端鉸接在方形平板上，另一端鉸接在第三電缸的外壁上，第三電缸的伸縮桿端部安裝著一個(gè)第七伺服電機(jī)，第七伺服電機(jī)的電機(jī)軸上安裝著方套筒，方套筒中滑動(dòng)安裝有滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿的滑動(dòng)是通過(guò)設(shè)置在方套筒內(nèi)部的液壓缸控制的，滑動(dòng)桿的端部安裝有第八伺服電機(jī)，第八伺服電機(jī)的電機(jī)軸端部安裝有擺動(dòng)桿，擺動(dòng)桿的前端部安裝有氣動(dòng)夾爪，氣動(dòng)夾爪的上方安裝有攝像頭。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置兩個(gè)可以開(kāi)閉的半圓導(dǎo)軌，可以將植物的藤蔓置于整圓導(dǎo)軌的內(nèi)部，方便氣動(dòng)夾爪沿著整圓導(dǎo)軌360°無(wú)死角采摘，每完成一個(gè)高度上的蔬菜采摘工作后，還可以通過(guò)縱向滑塊進(jìn)行下一個(gè)高度上的蔬菜采摘工作，提高了采摘效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的半圓導(dǎo)軌安裝示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1-底板；2-車(chē)輪；3-直流電機(jī)；4-儲(chǔ)物盒；5-橫向?qū)к墸?-第一伺服電機(jī)；7-第一電缸；8-橫向滑塊；9-第二伺服電機(jī)；10-第三伺服電機(jī)；11-縱向?qū)к墸?2-半圓導(dǎo)軌；13-第四伺服電機(jī)；14-第五伺服電機(jī)；15-主動(dòng)齒輪A；16-第六伺服電機(jī)；17-主動(dòng)齒輪B；18-滑塊B；19-方形平板；20-第二電缸；21-第三電缸；22-第七伺服電機(jī)；23-方套筒；24-滑動(dòng)桿；25-第八伺服電機(jī)；26-擺動(dòng)桿；27-攝像機(jī)；28-氣動(dòng)夾爪；29-縱向滑塊。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例

如圖1、圖2所示，一種智能蔬菜采摘機(jī)器人，包括底板1、車(chē)輪2、直流電機(jī)3、儲(chǔ)物盒4、橫向?qū)к?、第一伺服電機(jī)6、第一電缸7、橫向滑塊8、第二伺服電機(jī)9、第三伺服電機(jī)10、縱向?qū)к?1、半圓導(dǎo)軌12、第四伺服電機(jī)13、第五伺服電機(jī)14、主動(dòng)齒輪A15、第六伺服電機(jī)16、主動(dòng)齒輪B17、滑塊B18、方形平板19、第二電缸20、第三電缸21、第七伺服電機(jī)22、方套筒23、滑動(dòng)桿24、第八伺服電機(jī)25、擺動(dòng)桿26、攝像機(jī)27、氣動(dòng)夾爪28、縱向滑塊29，其特征在于：所述的底板1是一塊長(zhǎng)方形平板19，底板1的四個(gè)角下部安裝著四個(gè)直流電機(jī)3，每個(gè)直流電機(jī)3的電機(jī)軸上都安裝著一個(gè)車(chē)輪2，通過(guò)直流電機(jī)3帶動(dòng)車(chē)輪2旋轉(zhuǎn)；在底板1上方中央位置安裝有一個(gè)第一伺服電機(jī)6，第一伺服電機(jī)6的前部安裝有儲(chǔ)物盒4，第一伺服電機(jī)6的電機(jī)軸端部與橫向?qū)к?的后部固定連接，橫向?qū)к?上設(shè)有可以滑動(dòng)的橫向滑塊8，橫向滑塊8的滑動(dòng)通過(guò)第一電缸7驅(qū)動(dòng)，第一電缸7后端固定在橫向?qū)к?上，第一電缸7的前端與橫向滑塊8連接，橫向滑塊8上方安裝有豎直向上的第二伺服電機(jī)9，第二伺服電機(jī)9的電機(jī)軸端部與第三伺服電機(jī)10側(cè)面固定連接，第三伺服電機(jī)10的電機(jī)軸端部與縱向?qū)к?1下端部固定連接，縱向?qū)к?1的側(cè)面設(shè)有齒條，在縱向?qū)к?1上設(shè)有可以上下滑動(dòng)的縱向滑塊29，縱向滑塊29的后部設(shè)有第五伺服電機(jī)14，第五伺服電機(jī)14的電機(jī)軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪A15，主動(dòng)齒輪A15與縱向?qū)к?1上的齒條嚙合，通過(guò)第五伺服電機(jī)14可以控制縱向滑塊29上下滑動(dòng)，縱向滑塊29的前端并列安裝著兩個(gè)第四伺服電機(jī)13，每個(gè)第四伺服電機(jī)13的電機(jī)軸上都安裝著一個(gè)半圓導(dǎo)軌12，兩個(gè)半圓導(dǎo)軌12可以在第四伺服電機(jī)13的驅(qū)動(dòng)下張開(kāi)或組合成一個(gè)整圓導(dǎo)軌，半圓導(dǎo)軌12的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)齒，半圓導(dǎo)軌12內(nèi)側(cè)滑動(dòng)安裝有滑塊B18，滑塊B18的內(nèi)側(cè)安裝著一個(gè)第六伺服電機(jī)16，第六伺服電機(jī)16的電機(jī)軸上安裝著主動(dòng)齒輪B17，主動(dòng)齒輪B17與半圓導(dǎo)軌12內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒嚙合，通過(guò)第六伺服電機(jī)16可以驅(qū)動(dòng)滑塊B18在半圓導(dǎo)軌12上滑動(dòng)，滑塊B18上方安裝有方形平板19，方形平板19上方通過(guò)球鉸安裝有一個(gè)第三電缸21，第三電缸21的兩個(gè)垂直方向上各安裝有一個(gè)第二電缸20，每個(gè)第二電缸20一端鉸接在方形平板19上，另一端鉸接在第三電缸21的外壁上，第三電缸21的伸縮桿端部安裝著一個(gè)第七伺服電機(jī)22，第七伺服電機(jī)22的電機(jī)軸上安裝著方套筒23，方套筒23中滑動(dòng)安裝有滑動(dòng)桿24，滑動(dòng)桿24的滑動(dòng)是通過(guò)設(shè)置在方套筒23內(nèi)部的液壓缸控制的，滑動(dòng)桿24的端部安裝有第八伺服電機(jī)25，第八伺服電機(jī)25的電機(jī)軸端部安裝有擺動(dòng)桿26，擺動(dòng)桿26的前端部安裝有氣動(dòng)夾爪28，氣動(dòng)夾爪28的上方安裝有攝像頭。

本發(fā)明工作原理：本發(fā)明通過(guò)四個(gè)車(chē)輪2在塑料大棚中行走；通過(guò)第一伺服電機(jī)6帶動(dòng)橫向?qū)к?轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)第一電缸7帶動(dòng)橫向滑塊8在橫向?qū)к?上移動(dòng)；通過(guò)第二伺服電機(jī)9帶動(dòng)第三伺服電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)第三伺服電機(jī)10控制縱向?qū)к?1與地面間的角度；通過(guò)第五伺服電機(jī)14可以控制縱向滑塊29上下滑動(dòng)，從而調(diào)節(jié)縱向滑塊29的高度位置；通過(guò)第六伺服電機(jī)16可以驅(qū)動(dòng)滑塊B18在半圓導(dǎo)軌12上滑動(dòng)；通過(guò)攝像頭觀察蔬菜的位置；本發(fā)明在使用時(shí)首先移動(dòng)到黃瓜或豆角的藤蔓的旁邊位置，下一步通過(guò)兩個(gè)第四伺服電機(jī)13把兩個(gè)半圓導(dǎo)軌12打開(kāi)，然后通過(guò)第一伺服電機(jī)6控制橫向?qū)к?轉(zhuǎn)動(dòng)，使橫向?qū)к?指向藤條，然后第一電缸7伸出，橫向滑塊8外移，植物的藤條進(jìn)入到兩個(gè)半圓導(dǎo)軌12中間位置，下一步兩個(gè)半圓導(dǎo)軌12關(guān)閉形成一個(gè)整圓的導(dǎo)軌，下一步縱向滑塊29上升到藤蔓的頂部位置，下一步通過(guò)兩個(gè)第二電缸20聯(lián)動(dòng)控制第三電缸21的姿態(tài)，使氣動(dòng)夾爪28對(duì)準(zhǔn)黃瓜或豆角的根部位置，下一步滑動(dòng)桿24伸出，氣動(dòng)夾爪28前端夾住黃瓜或豆角的根部位置，然后滑動(dòng)桿24退回將蔬菜摘下來(lái)，摘完一個(gè)黃瓜或豆角后調(diào)整氣動(dòng)夾爪28的位置，使氣動(dòng)夾爪28位于儲(chǔ)物盒4的正上方，下一步氣動(dòng)夾爪28松開(kāi)，蔬菜掉落在儲(chǔ)物盒4中，下一步氣動(dòng)夾爪28返回，繼續(xù)沿著半圓導(dǎo)軌12移動(dòng)并采摘蔬菜，每一層高度上的蔬菜采摘完成后就下降一個(gè)高度，直至整個(gè)藤高上的蔬菜完全被采摘完成。