采摘机器人的制作方法

1.本说明书关于机器人技术领域，涉及一种采摘机器人。


背景技术：

2.目前通常需要人力完成果实采摘、回收以及运输，存在采摘效率低，人力成本高等问题，如何实现无人环境下的采摘作业是业内亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本说明书提供一种采摘机器人，以解决相关技术中的不足。
4.本说明书实施例提供一种采摘机器人，包括：
5.可移动的底盘机构，包括用于获取所述底盘机构的位置信息的第一传感器组件；
6.采摘机构，包括采摘组件和用于获取采摘果实的图像信息的第一视觉传感器，所述采摘组件活动设置于所述底盘机构，所述第一视觉传感器设于所述采摘组件；
7.装箱机构，包括用于装载采摘果实的装载箱体，设置于所述底盘机构；
8.所述底盘机构根据采摘区域的位置信息和所述第一传感器组件获取的所述底盘机构的位置信息移动至采摘区域，所述采摘组件根据采摘指令将采摘果实采摘后装入所述装载箱体。
9.进一步地，还包括控制机构和与所述控制机构电连接的处理器，所述控制机构与所述底盘机构、所述采摘机构以及所述装箱机构电连接；
10.所述处理器用于根据接收的数据信息分析得到相应的分析结果，所述控制机构用于根据所述分析结果向所述底盘机构、所述采摘机构以及所述装箱机构发送相应的控制指令。
11.进一步地，所述底盘机构包括可移动的底盘框架，所述第一传感器组件设于所述底盘框架并与所述处理器电连接，所述底盘框架与所述控制机构电连接；
12.所述处理器根据采摘区域的位置信息和所述第一传感器组件获取的所述底盘框架的位置信息，分析得到采摘机器人的第一移动路径并发送给所述控制机构，所述控制机构根据所述第一移动路径向所述底盘框架发送第一移动指令，所述底盘框架根据所述第一移动指令移动至采摘区域。
13.进一步地，所述底盘机构还包括轮盘组件和与所述轮盘组件连接的第一驱动组件，所述轮盘组件设于所述底盘框架的底部，所述第一驱动组件与所述控制机构电连接；
14.所述控制机构根据所述第一移动指令向所述第一驱动组件发送第一驱动指令，所述第一驱动组件根据所述第一驱动指令驱动所述轮盘组件将所述底盘框架移动至采摘区域。
15.进一步地，所述轮盘组件包括多个轮胎组，所述轮胎组包括设于所述底盘框架的底部的两个轮胎和连接于所述两个轮胎之间的悬挂，所述悬挂设有板簧。
16.进一步地，所述第一视觉传感器与所述处理器电连接，所述采摘组件与所述控制
机构电连接；
17.所述处理器根据所述第一视觉传感器获取的采摘果实的图像信息，分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径并发送给所述控制机构；或所述处理器将所述第一视觉传感器获取的采摘果实的图像信息上传至服务器端，服务器端分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径并发送给所述处理器，所述处理器将采摘果实的位置信息及采摘路径发送给所述控制机构；
18.所述控制机构根据所述采摘果实的位置信息向所述底盘机构发送采摘移动指令以及根据所述采摘路径向所述采摘组件发送采摘指令，所述底盘机构根据所述采摘移动指令移动至采摘果实的位置，所述采摘组件根据所述采摘指令采摘果实。
19.进一步地，所述采摘机构还包括设置于所述底盘机构的导轨组件和第二驱动组件，所述导轨组件包括沿第一方向设置的第一导轨、沿第二方向设置的第二导轨、以及沿第三方向设置的第三导轨；所述采摘组件滑动设置于所述第一导轨，所述第一导轨滑动设置于所述第二导轨，所述第二导轨滑动设置于所述第三导轨，所述第三导轨设置于所述底盘机构；所述第二驱动组件与所述采摘组件、所述第一导轨以及所述第二导轨连接，所述第二驱动组件用于驱动所述采摘组件、所述第一导轨以及所述第二导轨移动；
20.所述控制机构根据所述采摘路径向所述第二驱动组件发送第二驱动指令，所述第二驱动组件根据所述第二驱动指令驱动所述第一导轨、所述第二导轨以及所述采摘组件移动至相应位置，以使所述采摘组件根据所述采摘路径采摘果实。
21.进一步地，所述采摘组件为多个，所述第一视觉传感器与所述采摘组件数量对应，所述导轨组件的数量与所述采摘组件数量对应；一个所述导轨组件的第一导轨设有一个所述采摘组件，一个所述采摘组件设有一个所述第一视觉传感器。
22.进一步地，所述第二方向沿水平方向设置，所述第三方向沿竖直方向设置，所述第一方向与水平面之间具有设定倾角。
23.进一步地，所述采摘组件包括用于与所述装箱机构连接的滚道、连接于所述滚道端部的采摘手爪以及用于与所述底盘机构连接的支架。
24.进一步地，所述采摘手爪包括连接于所述滚道端部的手爪基座、多组抓取夹片以及第三驱动组件；所述抓取夹片设于所述手爪基座远离所述滚道的一侧，所述第三驱动组件与所述抓取夹片连接，用于驱动所述抓取夹片旋转或是发生形变以夹紧或松开采摘果实旋转；所述控制机构与所述第三驱动组件电连接，所述控制机构根据所述采摘指令向所述第三驱动组件发送第三驱动指令，所述第三驱动组件根据所述第三驱动指令驱动所述抓取夹片运动；或
25.所述采摘手爪包括连接于所述滚道端部的手爪基座、多组柔性手爪以及第三驱动组件；所述柔性手爪设于所述手爪基座远离所述滚道的一侧，所述第三驱动组件与所述柔性手爪连接，用于驱动所述柔性手爪旋转或是向靠近或远离采摘果实的方向摆动从而夹紧或松开采摘果实；所述控制机构与所述第三驱动组件电连接，所述控制机构根据所述采摘指令向所述第三驱动组件发送第三驱动指令，所述第三驱动组件根据所述第三驱动指令驱动所述柔性手爪运动。
26.进一步地，所述装箱机构包括传送带组件，所述传送带组件设置于所述底盘机构；
27.所述传送带组件的一端与所述采摘机构连接，另一端与所述装载箱体连接，所述
采摘机构将采摘果实放入所述传送带组件，再由所述传送带组件将果实传输至所述装载箱体内。
28.进一步地，所述传送带组件包括沿水平方向布置的第一传送带、与所述第一传送带连接并沿竖直方向布置的第二传送带、与所述第二传送带连接并沿水平方向布置的滑道、以及与所述滑道连接并沿竖直方向布置的第三传送带，所述第一传送带与所述采摘机构连接，所述第三传送带与所述装载箱体连接并位于所述装载箱体的上方；
29.所述采摘机构将采摘果实放入所述第一传送带，再由所述第一传送带、所述第二传送带、所述滑道、以及所述第三传送带将果实传输至所述装载箱体内。
30.进一步地，所述装箱机构还包括转盘和设于所述转盘内壁的柔性刮板，所述转盘连接于所述第三传送带的底部，所述柔性刮板与所述转盘围合形成用于使采摘果实落入所述装载箱体的多个漏口，自所述第三传送带传输的果实从所述漏口落入所述装载箱体内，所述柔性刮板随所述转盘转动以将果实铺平。
31.进一步地，所述装箱机构还包括第四驱动组件、与所述第四驱动组件连接的货叉以及用于获取所述装载箱体内果实的图像信息的第二视觉传感器；所述货叉升降设置于所述底盘机构并与所述装载箱体连接，所述第二视觉传感器与所述处理器电连接，所述第四驱动组件与所述控制机构电连接；
32.所述处理器根据所述第二视觉传感器获取的所述装载箱体内果实的图像信息，分析得到所述装载箱体内果实的装载信息并发送给所述控制机构；或所述处理器将所述第二视觉传感器获取的所述装载箱体内果实的图像信息上传至服务器端，服务器端分析得到所述装载箱体内果实的装载信息并发送给所述处理器，所述处理器将所述装载箱体内果实的装载信息控制机构；
33.所述控制机构根据所述装载信息向所述第四驱动组件发送第四驱动指令，所述第四驱动组件根据所述第四驱动指令驱动所述货叉下降移动，以带动所述装载箱体下降。
34.由以上技术方案可见，本说明书的采摘机器人，底盘机构能够根据采摘区域的位置信息及第一传感器组件获取的自身的位置信息自主导航至采摘区域，进入采摘区域后，采摘机构的采摘组件根据接收的采摘指令对采摘果实进行采摘并放入装箱机构的装载箱体，实现灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、装箱收集等工作，能够在部分参与或完全无人环境下作业，保证机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
附图说明
35.图1示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的立体图。
36.图2示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的底盘机构的立体图。
37.图3示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的采摘组件的立体图。
38.图4示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的导轨组件的立体图。
39.图5示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的采摘手爪的立体图。
40.图6示出了本说明书一示例性实施例的另一种采摘机器人的采摘手爪的立体图。
41.图7示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘机器人的装箱机构的立体图。
42.图8示出了本说明书一示例性实施例的一种采摘方法的流程图。
具体实施方式
43.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
44.在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
45.应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
46.本说明书实施例提供一种采摘机器人，包括：
47.可移动的底盘机构，包括用于获取所述底盘机构的位置信息的第一传感器组件；
48.采摘机构，包括采摘组件和用于获取采摘果实的图像信息的第一视觉传感器，所述采摘组件活动设置于所述底盘机构，所述第一视觉传感器设于所述采摘组件；
49.装箱机构，包括用于装载采摘果实的装载箱体，设置于所述底盘机构；
50.所述底盘机构根据采摘区域的位置信息和所述第一传感器组件获取的所述底盘机构的位置信息移动至采摘区域，所述采摘组件根据采摘指令将采摘果实采摘后装入所述装载箱体。
51.本说明书的采摘机器人，底盘机构能够根据采摘区域的位置信息及第一传感器组件获取的自身的位置信息自主导航至采摘区域，进入采摘区域后，采摘机构的采摘组件根据接收的采摘指令对采摘果实进行采摘并放入装箱机构的装载箱体，实现灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、装箱收集等工作，能够在部分参与或完全无人环境下作业，保证机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
52.本说明书提供一种采摘机器人。下面结合附图，对本说明书的采摘机器人进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
53.参见图1至图7所示，本说明书实施例提供一种采摘机器人，包括：可移动的底盘机构10、设置于底盘机构10的采摘机构20以及装箱机构30。所述底盘机构10能够根据采摘区域的位置信息移动至采摘区域。移动至采摘区域后，所述采摘机构20能够根据接收的采摘指令采摘果实并放入所述装箱机构。装箱完成后，所述底盘机构10能够根据货仓的位置信息移动至货仓。移动至货仓后，所述装箱机构30能够将装载的果实卸载至货仓。
54.本说明书的采摘机器人，能够根据采摘区域的位置信息自主导航至采摘区域，进入采摘区域后，采摘机构根据接收的采摘指令对采摘果实进行采摘并放入装箱机构，装箱完成后根据货仓的位置信息自主导航移动至货仓，装箱机构将装载的果实卸载至货仓，实现灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、装箱收集、卸载等工作，能够在部分参与或完全无人环境下作业，保证机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
55.在一些可选的实施方式中，采摘机器人还可以包括控制机构40和与所述控制机构40电连接的处理器，所述控制机构40与所述底盘机构10、所述采摘机构20以及所述装箱机构30电连接。所述处理器用于根据接收的数据信息分析得到相应的分析结果，所述控制机构40用于根据所述分析结果向所述底盘机构10、所述采摘机构20以及所述装箱机构30发送相应的控制指令。在本实施例中，控制机构40可以是控制柜，设置于底盘框架11的前部。接收的数据信息可以是指下文所述的第一传感器组件、第一视觉传感器、第二视觉传感器所获取的数据信息，容下详述。需要说明的是，处理器可以独立分析接收的数据信息，也可以将接收的数据信息通过无线通信等方式上传给服务器端，由服务器端远程分析得到分析结果后，再将分析结构和相应的控制指令发送给处理器，由处理器将控制指令发送给控制机构40，从而执行相应的操作。
56.结合图2所示，底盘机构10包括可移动的底盘框架11和用于获取所述底盘框架11的位置信息的第一传感器组件12，所述底盘框架11与所述控制机构40电连接，所述第一传感器组件12设于所述底盘框架11并与所述处理器电连接，用于实现底盘机构10自主导航。可选地，底盘机构10还可以包括电池13和增程器14。电池13能够为采摘机器人整体提供动力，增程器14主要为电池13提供连续动力，增加采摘机器人的续航能力。在本实施例中，第一传感器组件12和增程器14设置于底盘框架11的前部，电池13设置于底盘框架11的中部。
57.所述处理器能够根据采摘区域的位置信息和所述第一传感器组件12获取的所述底盘框架11的位置信息，分析得到采摘机器人的第一移动路径并发送给所述控制机构40，所述控制机构40根据所述第一移动路径向所述底盘框架11发送第一移动指令，所述底盘框架11根据所述第一移动指令移动至采摘区域，实现采摘机器人自主导航至采摘区域(如果园)，执行采摘任务。需要说明的是，也可以是由处理器将第一传感器组件12获取的底盘框架11的位置信息发送给服务器端，由服务器端分析得到采摘机器人的第一移动路径并发送给处理器。
58.在本实施例中，底盘框架11是矩形框架结构，底盘框架11的中部相较于两端呈下沉式结构，可以使底盘机构10结构更稳固。底盘框架11的前端用于承载控制机构40、第一传感器组件12、增程器14等、底盘框架11的中部用于承载采摘机构20，底盘框架11的后部用于承载装箱机构30，充分合理地利用底盘框架11空间，使底盘机构10的各部分承载的重量分布平衡，结构更稳固。
59.在一些可选的实施方式中，所述处理器能够根据采摘区域的位置信息分析得到采摘区域的边界范围，并根据所述第一传感器组件12获取的所述底盘框架11的位置信息，判断所述采摘机器人是否位于所述边界范围内。如果判断采摘机器人脱离采摘区域的边界范围，则向控制机构40发送调整信号，控制机构40根据该调整信号向底盘框架11发送调整指令，使得底盘框架11重新导航回到采摘区域内，降低采摘的出错率，提高采摘效率。或者，所述处理器可以将所述第一传感器组件12获取的所述底盘框架11的位置信息发送给服务器端，由服务器端根据采摘区域的位置信息分析得到的采摘区域的边界范围，并判断所述采摘机器人是否位于所述边界范围内，再将判断结果及调整指令发送给处理器，控制机构40再向底盘框架11发送该调整指令，使得底盘框架11重新导航回到采摘区域内，降低采摘的出错率，提高采摘效率。
60.在一些可选的实施方式中，所述底盘机构10还包括轮盘组件和与所述轮盘组件连
接的第一驱动组件，所述轮盘组件设于所述底盘框架11的底部，所述第一驱动组件与所述控制机构40电连接。所述控制机构40根据所述第一移动指令向所述第一驱动组件发送第一驱动指令，所述第一驱动组件根据所述第一驱动指令驱动所述轮盘组件将所述底盘框架11移动至采摘区域，实现采摘机器人的自主导航移动。
61.进一步地，所述轮盘组件包括多个轮胎组16，所述轮胎组16包括设于所述底盘框架11的底部的两个轮胎161和连接于所述两个轮胎161之间的悬挂162，所述悬挂162设有板簧163。考虑采摘机器人整体质量和采摘前后采摘机器人的重心变化，在悬挂162设置板簧163，能够保证采摘机器人空载、满载前后底盘框架11无明显倾斜问题，提高了整体结构的稳固性。能够适用于果园泥土路面，实现果实采摘回收要求下的采摘机器人智能导航移动。
62.在本实施例中，轮胎组16的数量为两个，也即前轮胎组和后轮胎组。前轮胎组的悬挂为前桥悬挂，后轮胎组的悬挂为后桥悬挂。第一驱动组件可以包括第一驱动电机151和转向机152，均于控制机构40电连接。第一驱动电机151设于底盘框架11的后部并与后轮胎组连接，转向机152设于底盘框架11的后部并与前轮胎组连接。第一驱动电机151用于驱动后轮胎组滚动，实现底盘机构10的前后移动。转向机152用于控制前轮胎组的偏转方向，实现底盘机构10的左右转向。底盘机构10的轮胎161、悬挂162、第一驱动电机151以及转向机152组成底盘机构10的基本驱动零件，用于完成采摘机器人的基本移动操作。
63.结合图3所示，在一些可选的实施方式中，采摘机构20包括采摘组件21和用于获取采摘果实的图像信息的第一视觉传感器22，所述采摘组件21活动设置于所述底盘机构10的底盘框架11，所述第一视觉传感器22设于所述采摘组件21并与所述处理器电连接，所述采摘组件21与所述控制机构40电连接。可选地，第一视觉传感器22设置于采摘组件21的前端，也即靠近采摘果实的一端，便于采集采摘果实的图像信息。在本实施例中，采摘机构20设置于底盘框架11的中部。第一视觉传感器22可以是视觉传感器，能够更准确地判断果实的位置以及果实的采摘情况，提高采摘效率及准确性。
64.所述处理器能够根据所述第一视觉传感器22获取的采摘果实的图像信息，分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径并发送给所述控制机构40。或者，所述处理器将所述第一视觉传感器22获取的采摘果实的图像信息上传至服务器端，由服务器端分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径并发送给所述处理器，再由所述处理器将采摘果实的位置信息及采摘路径发送给所述控制机构40。
65.所述控制机构40根据所述采摘果实的位置信息向所述底盘机构10的底盘框架11发送采摘移动指令以及根据所述采摘路径向所述采摘组件21发送采摘指令，所述底盘机构10的底盘框架11根据所述采摘移动指令移动至采摘果实的位置，所述采摘组件21根据所述采摘指令采摘果实，实现自动化采摘作业。
66.在一些可选的实施方式中，底盘框架11的中部设置有立柱框架17，所述采摘机构20还可以包括设置于所述立柱框架17的导轨组件和第二驱动组件，所述导轨组件包括沿第一方向z设置的第一导轨23、沿第二方向x设置的第二导轨24、以及沿第三方向y设置的第三导轨25，所述采摘组件21滑动设置于所述第一导轨23，所述第一导轨23滑动设置于所述第二导轨24，所述第二导轨24滑动设置于所述第三导轨25，所述第三导轨25设置于所述立柱框架17。所述第二驱动组件与所述采摘组件21、所述第一导轨23以及所述第二导轨24连接，所述第二驱动组件用于驱动所述采摘组件21、所述第一导轨23以及所述第二导轨24移动。
67.所述控制机构40根据所述采摘路径向所述第二驱动组件发送第二驱动指令，所述第二驱动组件根据所述第二驱动指令驱动所述第一导轨23、所述第二导轨24以及所述采摘组件21移动至相应位置，以使所述采摘组件21能够根据所述采摘路径采摘果实，实现自动化采摘作业。可以理解的，导轨组件能够从三个不同方向为采摘组件21提供空间移动，将采摘组件21移动到待采摘果实的位置，使采摘组件21能够对各个不同位置的果实进行采摘，实现全方位的自由移动采摘。
68.在本实施例中，所述采摘组件21为多个，一台采摘机器人配置多组采摘组件，充分提升采摘效率。所述第一视觉传感器22与所述采摘组件21数量对应。所述导轨组件的数量与所述采摘组件21数量对应。一个所述导轨组件的第一导轨23设有一个所述采摘组件21，一个所述采摘组件21设有一个所述第一视觉传感器22。在本实施例中，立柱框架17设置于底盘框架11的中部，用于安装采摘机构20的导轨组件，通过底盘框架11的中部承载采摘机构20的重量，充分合理地利用底盘框架11空间，使底盘机构10的各部分承载的重量分布平衡，结构更稳固。第二驱动组件可以包括分别与第一导轨23、第二导轨24以及第三导轨25连接的导轨电机和驱动器，用于驱动各导轨的移动。
69.可选地，立柱框架17可以包括沿竖直方向设置的多个第一架体171和沿水平方向设置的多个第二架体172，第一架体171和第二架体172拼接形成立方体结构的框架结构，用于安装导轨组件。所述第二方向x沿水平方向设置，所述第三方向y沿竖直方向设置，所述第一方向z与水平面之间具有设定倾角。可以理解的，第二导轨24和第三导轨25正交布置，第一导轨23与水平面之间具有设定倾角，以保证采摘果实能够沿第一导轨23的方向顺利落下，所述设定角度可以根据实际需要设定，本说明书对此不作限制。第二导轨24可以沿着第三导轨25沿竖直方向移动，第一导轨23可以沿着第二导轨24沿水平方向移动，采摘组件21可以沿着第一导轨23相对水平面倾斜移动，便于采摘果实，从而实现采摘组件21能够沿各个方向移动。在本实施例中，导轨组件的数量是六组，也即第一导轨23、第二导轨24、第三导轨25均为六组，也可以根据实际需要设定，本说明书对此不作限制。
70.在一些可选的实施方式中，所述采摘组件21包括用于与所述装箱机构30连接的滚道26、连接于所述滚道26端部的采摘手爪27以及用于与设置于所述底盘框架11的导轨组件连接的支架28。在本实施例中，支架28与导轨组件的第一导轨23连接。滚道26为可伸缩的管道结构，用于实现采摘手爪27沿第一导轨23移动，从而完成果实的采摘工作，被采摘的果实能够顺着滚道26落入装载箱体31。
71.结合图4和图5所示，在一种实施例中，所述采摘手爪27包括连接于所述滚道26端部的手爪基座271、多组抓取夹片272以及第三驱动组件273，所述抓取夹片272设于所述手爪基座271远离所述滚道26的一侧，所述第三驱动组件273与所述抓取夹片272连接，用于驱动所述抓取夹片272旋转或是发生形变以夹紧或松开采摘果实旋转。多组抓取夹片272围合形成用于采摘果实的空间，并且抓取夹片272在第三驱动组件273的作用下可发生形变，从而夹紧或松开果实。可选地，第三驱动组件273为驱动电机，通过电机实现采摘手爪的收紧、旋转与松开，能够智能的完成果实夹紧，并通过果实夹紧后的旋转实现果柄的扭断，结构紧凑，能适用果园采摘环境。抓取夹片272可采用铁片，保证牢固地夹紧果实。抓取夹片272的数量为两个，呈半圆弧形结构，能够围合形成用于采摘果实的圆形空间。
72.所述控制机构40与所述第三驱动组件273电连接，所述控制机构40根据所述采摘
指令向所述第三驱动组件273发送第三驱动指令，所述第三驱动组件273根据所述第三驱动指令驱动所述抓取夹片272运动。根据第一视觉传感器22判断果实的位置，控制机构40先控制采摘组件21沿导轨组件移动至果实的位置通过抓取夹片272包覆在果实外侧，然后控制抓取夹片272发生形变夹住果实，待抓取夹片272完全收紧之后，第三驱动组件273继续驱动抓取夹片272旋转，从而实现果实果柄的断裂，实现果实采摘。当第一视觉传感器22检测到果柄断裂之后，向控制机构40发送信号，控制机构40控制第三驱动组件273驱动抓取夹片272反转，使抓取夹片272松开果实，此时果实在第一导轨23的倾角作用下，进入滚道26从而进入装载箱体31。
73.结合图6所示，在另一种实施例中，所述采摘手爪27包括连接于所述滚道26端部的手爪基座271、多组柔性手爪274以及第三驱动组件273，所述柔性手爪274设于所述手爪基座271远离所述滚道26的一侧，所述第三驱动组件273与所述柔性手爪274连接，用于驱动所述柔性手爪274旋转或是向靠近或远离采摘果实的方向摆动从而夹紧或松开采摘果实。多组柔性手爪274围合形成用于采摘果实的空间，并且柔性手爪274在第三驱动组件273的作用下可向靠近或远离采摘果实的方向摆动，从而夹紧或松开果实。柔性手爪274的数量为三个，沿圆周均匀布置，能够围合形成用于采摘果实的圆形空间。
74.所述控制机构40与所述第三驱动组件273电连接，所述控制机构40根据所述采摘指令向所述第三驱动组件273发送第三驱动指令，所述第三驱动组件273根据所述第三驱动指令驱动所述柔性手爪274运动。根据第一视觉传感器22判断果实的位置，控制机构40先控制采摘组件21沿导轨组件移动至果实的位置通过柔性手爪274包覆在果实外侧，然后控制柔性手爪274向靠近果实的方向摆动夹住果实，待柔性手爪274完全收紧之后，第三驱动组件273继续驱动抓取夹片272旋转，从而实现果实果柄的断裂，实现果实采摘。当第一视觉传感器22检测到果柄断裂之后，向控制机构40发送信号，控制机构40控制第三驱动组件273驱动柔性手爪274反转，使柔性手爪274向远离果实的方向摆动从而松开果实，此时果实在第一导轨23的倾角作用下，进入滚道26从而进入装载箱体31。
75.结合图7所示，在一些可选的实施方式中，装箱机构30包括用于装载采摘果实的装载箱体31和传送带组件，装载箱体31和传送带组件均设置于所述底盘机构10的底盘框架11。在本实施例中，装载箱体31设置于底盘框架11的后部。所述装箱机构30还包括固定于所述底盘框架11的立柱32，传送带组件设置于所述立柱32，所述传送带组件的一端与所述采摘机构20的采摘组件21连接，另一端与所述装载箱体31连接。所述采摘组件21将采摘果实摘下后放入所述传送带组件，再由传送带组件将果实传输至所述装载箱体31内。采摘组件21松开果实后，果实在第一导轨23的倾角作用下，从滚道26进入传送带组件，然后再传输到装载箱体31内。
76.在本实施例中，所述传送带组件包括沿水平方向布置的第一传送带33、与所述第一传送带33连接并沿竖直方向布置的第二传送带34、与所述第二传送带34连接并沿水平方向布置的滑道35、以及与所述滑道35连接并沿竖直方向布置的第三传送带36，所述第一传送带33与所述采摘组件21连接，所述第三传送带36与所述装载箱体31连接并位于所述装载箱体31的上方，第二传送带34可以通过支架等结构与立柱32固定，从而将传送带组件固定在底盘框架11。所述采摘组件21将采摘果实90摘下后放入所述传送带组件的第一传送带33，再传入第二传送带34，再通过滑道35传入第三传送带36，最后传输至所述装载箱体31
内，传送带组件和滑道能够保证果实的无损输送，整体过程连贯、简单，最大程度避免了果实的磕碰。
77.在一些可选的实施方式中，所述装箱机构30还包括转盘37和设于所述转盘37内壁的柔性刮板38，所述转盘37连接于所述第三传送带36的底部并位于所述装载箱体31的上方。所述柔性刮板38与所述转盘37围合形成用于使采摘果实落入所述装载箱体31的多个漏口39，自所述第三传送带36传输的果实从所述漏口39落入所述装载箱体31内，所述柔性刮板38随所述转盘37转动以将果实铺平。果实传入第三传送带36后，再经过转盘37的漏口39落入装载箱体31，转盘37始终保持旋转状态，可以使果实均匀地落入装载箱体31，再通过柔性刮板38将果实抹平，从而保证果实在无损伤的情况下均匀布置。可选地，可以在滑道35上或第三传送带36上设置计数传感器50，能够对经过滑道35的果实进行计数，实现清点功能。
78.在一些可选的实施方式中，所述装箱机构30还可以包括第四驱动组件、与所述第四驱动组件连接的货叉41以及用于获取所述装载箱体31内果实的图像信息的第二视觉传感器，所述货叉41可升降设置于所述底盘机构10的底盘框架11并与所述装载箱体31连接，可选地，所述货叉41滑动设置于所述立柱32。所述第二视觉传感器与所述处理器电连接，所述第四驱动组件与所述控制机构40电连接。
79.所述处理器能够根据所述第二视觉传感器获取的所述装载箱体31内果实的图像信息，分析得到所述装载箱体31内果实的装载信息并发送给所述控制机构40。或者，所述处理器将所述第二视觉传感器获取的所述装载箱体31内果实的图像信息上传至服务器端，由服务器端分析得到所述装载箱体31内果实的装载信息并发送给所述处理器，再由所述处理器将所述装载箱体31内果实的装载信息控制机构40。
80.所述控制机构40根据所述装载信息向所述第四驱动组件发送第四驱动指令，所述第四驱动组件根据所述第四驱动指令驱动所述货叉41沿所述立柱32下降移动，以带动所述装载箱体31下降。可选地，第二视觉传感器可以是视觉传感器。第四驱动组件可以包括电推缸42和与电推缸42连接的链条43，货叉41与链条43连接，电推缸42能够驱动链条43带动货叉41升降移动，从而实现装载箱体31的升降移动，由此可以控制装载箱体31的高度。当第二视觉传感器检测到果实布满一层后，向控制机构40发送信号，控制机构40控制第四驱动组件驱动货叉41下移一定高度，开始收集下一层果实。
81.进一步地，所述处理器能够根据所述第二视觉传感器获取的所述装载箱体31内果实的图像信息，判断所述装箱机构30装箱完成后向所述控制机构40发送卸载信号，并根据货仓的位置信息及第一传感器组件12获取的底盘框架11的位置信息分析得到采摘机器人的第二移动路径并发送给所述控制机构40，所述控制机构40能够根据所述第二移动路径向所述底盘机构10的底盘框架11发送第二移动指令以及根据所述卸载信号向所述装箱机构30发送卸载指令，所述底盘机构10的底盘框架11根据所述第二移动指令移动至货仓，所述装箱机构30根据所述卸载指令将装载的果实卸载至货仓。需要说明的是，也可以是由处理器将第一传感器组件12获取的底盘框架11的位置信息发送给服务器端，由服务器端分析得到采摘机器人的第二移动路径并发送给处理器。可以理解的，当第二视觉传感器检测到装载箱体31满后，控制机构40控制第四驱动组件驱动货叉41自动降落高度，并控制第一驱动组件驱动底盘机构移动至货仓中，再控制货叉41将满载的装载箱体31放置到货仓并更换一个装载箱体31，开始采摘下一箱果实。
82.本说明书的采摘机器人，控制机构能够处理第一传感器组件、第一视觉传感器以及第二视觉传感器的信号，并完成机器人整体电机控制，进而实现机器人底盘机构的自主导航控制、果实空间坐标获取、采摘组件自适应移动、果实智能采摘、果实回收装箱、智能换箱过程，保证采摘机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
83.本说明书的采摘机器人，能够在果园中灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、收集等工作，保证果实的连续、无损采摘。采摘机器人事先停泊在库房中，可以通过上位机或服务器远程发送采摘指令，并将果园地址发送给采摘机器人，采摘机器人依靠第一传感器组件及第一驱动组件的配合，能够自主导航运动至果园，随后开始采摘工作，期间可以多台采摘机器人协同工作。
84.采摘机器人进入果园后调整自身姿态，通过采摘组件的第一视觉传感器，智能甄别出众多成熟果实的空间位置坐标，随后采摘机器人的控制机构根据待采摘果实的位置坐标控制第一驱动组件驱动底盘框架运动，同时根据高效性原则，智能分配各采摘组件的目标果实，并规划最高效的采摘顺序。
85.当底盘框架移动到采摘果实的位置附近时，多条采摘组件在导轨组件的配合下能够完成向待采摘果实位置的移动。随后，采摘组件的采摘手爪到位后开始工作，第一视觉传感器首先调整采摘手爪的姿态，第三驱动组件控制采摘手爪的旋转与收紧，从而通过果实旋转实现果柄的断裂，当第一视觉传感器确认果实断裂之后，第三驱动组件驱动采摘手爪反转松开果实。
86.果实能够沿采摘组件的滚道以合适的速度滚下，进入装箱机构的传送带组件，分别通过第一传送带、第二传送带、滑道、第三传送带到达转盘，保证采摘果实均匀、无损的落到装载箱体里，柔性刮板能够将该层果实抹平。当第二视觉传感器判断装载箱体里当前层果实已经堆满，控制机构控制第四驱动组件驱动货叉下移一个间隔，带动装载箱体下移一个间隔，从而开始下一层果实的收集，重复该过程直至果箱收满。
87.当果箱收满时，采摘组件停止采摘，采摘机器人自主导航移动到货仓，再控制货叉将满载的装载箱体放置到货仓并更换一个装载箱体，开始下一个采摘周期，采摘下一箱果实。
88.本说明书还提供一种采摘机器人，包括：可移动的底盘机构、采摘机构、装箱机构、以及控制机构。需要说明的是，上述实施方式和实施例中关于底盘机构、采摘机构、装箱机构、以及控制机构的描述，同样适用于本实施例的采摘机器人。
89.可移动的底盘机构包括用于获取所述底盘框架的位置信息的第一传感器组件。采摘机构包括采摘组件和用于获取采摘果实的图像信息的第一视觉传感器，所述采摘组件活动设置于所述底盘机构，所述第一视觉传感器设于所述采摘组件。装箱机构包括用于装载采摘果实的装载箱体，设置于所述底盘机构。控制机构与所述底盘机构、所述第一传感器组件、所述采摘组件、以及所述第一视觉传感器电连接，所述控制机构根据所述第一传感器组件的信号向所述底盘框架发送移动指令以使所述底盘框架移动至采摘区域，以及根据所述第一视觉传感器的信号向所述采摘组件发送采摘指令以使所述采摘组件将采摘果实采摘后装入所述装载箱体。
90.本说明书的采摘机器人，能够通过第一传感器组件实现自主导航至果园的采摘区域，进入果园后，通过第一视觉传感器智能甄别出采摘果实的空间位置坐标并移动到采摘
果实附近，再配合采摘组件对采摘果实进行过采摘并装入装载箱体，实现灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、收集等工作，能够在部分参与或完全无人环境下作业，保证机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
91.参见图8所述，本说明书实施例还提供一种基于采摘机器人的采摘方法，需要说明的是，所述采摘方法可以基于上述实施方式和实施例中所述的采摘机器人。所述采摘方法包括：
92.步骤s11：向所述采摘机器人发送采摘指令。
93.步骤s12：接收到采摘指令后，所述采摘机器人根据采摘区域的位置信息移动至采摘区域。
94.步骤s13：移动至采摘区域后，所述采摘机器人采摘果实并装箱。
95.步骤s14：装箱完成后，所述采摘机器人根据货仓的位置信息移动至货仓。
96.步骤s15：移动至货仓后，所述采摘机器人将装载的果实卸载至货仓。
97.通过上述方法，采摘机器人能够根据采摘区域的位置信息自主导航至采摘区域，进入采摘区域后智能化自动对采摘果实进行采摘并装箱，装箱完成后根据货仓的位置信息自主导航移动至货仓，再将装载的果实卸载至货仓，实现灵活、自主移动，并完成果实的自动采摘、装箱收集、卸载等工作，能够在部分参与或完全无人环境下作业，保证机器人能够全天候不间断的果实连续采摘。
98.在一些可选的实施方式中，所述采摘机器人包括用于获取所述采摘机器人的位置信息的第一传感器组件，上述步骤s12中，所述采摘机器人根据采摘区域的位置信息移动至采摘区域，可以进一步包括：根据采摘区域的位置信息和所述第一传感器组件获取的所述采摘机器人的位置信息分析得到采摘机器人的第一移动路径，所述采摘机器人根据所述第一移动路径移动至采摘区域，实现采摘机器人自主导航至采摘区域(如果园)，执行采摘任务。
99.需要说明的是，采摘机器人可以包括处理器，用于根据采摘区域的位置信息和第一传感器组件获取的采摘机器人的位置信息分析得到采摘机器人的第一移动路径。也可以是处理器将第一传感器组件获取的采摘机器人的位置信息发送给服务器端，由服务器端分析得到采摘机器人的第一移动路径再发送给处理器。
100.在一些可选的实施方式中，所述采摘机器人包括用于获取采摘果实的图像信息的第一视觉传感器，上述步骤s13中，所述采摘机器人采摘果实并装箱，可以进一步包括：根据所述第一视觉传感器获取的采摘果实的图像信息分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径，所述采摘机器人根据采摘果实的位置信息移动至采摘果实的位置后，根据所述采摘指令采摘果实并装箱，实现自动化采摘作业。
101.需要说明的是，采摘机器人可以包括处理器，用于根据第一视觉传感器获取的采摘果实的图像信息分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径。也可以是处理器将第一视觉传感器获取的采摘果实的图像信息发送给服务器端，由服务器端分析得到采摘果实的位置信息及采摘路径再发送给处理器。
102.在一些可选的实施方式中，所述采摘机器人包括用于获取所述采摘机器人的位置信息的第一传感器组件，上述步骤s14中，所述采摘机器人根据货仓的位置信息移动至货仓，可以进一步包括：根据货仓的位置信息和所述第一传感器组件获取的所述采摘机器人
的位置信息分析得到采摘机器人的第二移动路径，所述采摘机器人根据所述第二移动路径移动至货仓。
103.需要说明的是，采摘机器人可以包括处理器，用于根据货仓的位置信和第一传感器组件获取的采摘机器人的位置信息分析得到采摘机器人的第二移动路径。也可以是处理器将第一传感器组件获取的采摘机器人的位置信息发送给服务器端，由服务器端分析得到采摘机器人的第一移动路径再发送给处理器。
104.在一些可选的实施方式中，所述采摘机器人包括用于获取已装箱果实的图像信息的第二视觉传感器，上述步骤s15中，所述采摘机器人将装载的果实卸载至货仓，可以进一步包括：根据所述第二视觉传感器获取的已装箱果实的图像信息，判断装箱完成后向所述采摘机器人发送卸载信号，所述采摘机器人移动至货仓后，所述采摘机器人将装载的果实卸载至货仓。
105.需要说明的是，采摘机器人可以包括处理器，用于根据第二视觉传感器获取的已装箱果实的图像信息判断已装箱完成生成送卸载信号。也可以是处理器将第二视觉传感器获取的已装箱果实的图像信息发送给服务器端，由服务器端判断已装箱完成生成送卸载信号再发送给处理器。
106.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
107.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
108.以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。