一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人及控制方法

文档序号:30582756发布日期:2022-06-29 13:20阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,包括支撑组件(1)和控制系统,其特征在于:所述支撑组件(1)上安装有驱动装置(3),所述驱动装置(3)上安装有采摘机构(300)和缓冲装置(4);所述驱动装置(3)包括第一伺服电机(31),所述第一伺服电机(31)的输出轴固定连接螺纹杆(32),所述螺纹杆(32)外壁螺纹连接动力螺母(334),所述动力螺母(334)嵌入升降板(33)中,所述升降板(33)上安装有导套(333),所述导套(333)内壁滑动连接固定杆(17),所述升降板(33)上安装有第一轴承座(342),所述第一轴承座(342)内壁通过轴承转动连接转动杆(34),所述转动杆(34)顶端通过销轴转动连接第一电动伸缩杆(35),所述转动杆(34)外壁通过销轴转动连接第二电动伸缩杆(36),所述转动杆(34)转动连接第二伺服电机(37)的输出轴;所述缓冲装置(4)包括第三伺服电机(42)和箱体(45),所述第三伺服电机(42)的输出轴固定连接转轴(41),所述转轴(41)一端通过螺栓连接第四电动伸缩杆(44),所述第四电动伸缩杆(44)一端通过螺栓连接缓冲筒(43),所述箱体(45)底端插接支撑座(16),所述支撑座(16)上开设有空腔(161),所述支撑座(16)底端固定连接支撑板(13),所述转轴(41)外壁通过轴承转动连接第一电动伸缩杆(35)。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述支撑组件(1)包括底板(11),所述底板(11)底端固定安装有万向轮(111),所述万向轮(111)顶端通过螺栓连接支撑柱(12),所述支撑柱(12)顶端通过螺栓连接支撑板(13),所述支撑板(13)上固定安装有支撑杆(14),所述支撑杆(14)顶端外壁固定连接横杆(15)。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述升降板(33)上开设有第一通孔(331)和第二通孔(332),所述导套(333)插入第一通孔(331)中,所述动力螺母(334)插入第二通孔(332)中,所述导套(333)、动力螺母(334)均通过螺栓与升降板(33)进行固定。4.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述第二伺服电机(37)的输出轴固定连接第一齿轮(371),所述第一齿轮(371)啮合连接第二齿轮(38),所述第二齿轮(38)固定安装在转动杆(34)上。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述螺纹杆(32)顶端通过轴承转动连接第二轴承座(151),所述第二轴承座(151)顶端固定连接横杆(15),所述转动杆(34)外壁通过轴承转动连接l形支撑杆(341),所述l形支撑杆(341)底端通过螺栓连接升降板(33)。6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述固定杆(17)顶端固定连接横杆(15),所述固定杆(17)底端固定连接支撑板(13)。7.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述采摘机构(300)包括u形支架(301),所述u形支架(301)通过螺栓连接第三电动伸缩杆(302),所述第三电动伸缩杆(302)外壁滑动连接矩形框(303),所述矩形框(303)外壁固定连接短杆(312),所述短杆(312)一端通过螺栓连接u形支架(301),所述矩形框(303)两端均通过销轴转动连接驱动臂(304),所述驱动臂(304)内壁通过销轴转动连接拉杆(307),所述拉杆(307)一端通过销轴转动连接驱动块(308),所述驱动块(308)外壁固定连接所述第三电动伸缩杆(302)。
8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述驱动臂(304)内壁滑动连接销杆(313),所述销杆(313)一端固定连接限位盘(314),另一端固定连接夹板(306),所述销杆(313)外壁上套设有弹簧(315)。9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人,其特征在于,所述控制系统包括指令集合模块、临时存储模块、控制器、摄像头、图像获取模块、存储模块和对比分析模块。10.一种控制权利要求9所述的基于机器视觉的自动避障的采摘机器人的方法,其特征在于;具体包括以下步骤:s1,在存储模块中存储需要采摘的水果的图像,摄像头拍摄照片,图像获取模块将拍摄的图像存储到临时存储模块中,对比分析模块对图像进行分析,如果不是水果,则进行避障,如果是水果,则进行采摘;s2,启动第一伺服电机(31),带动螺纹杆(32)旋转,从而带动升降板(33)升降,进而带动缓冲装置(4)上升;s3,启动第二伺服电机(37),第二伺服电机(37)的输出轴带动第一齿轮(371)旋转,从而带动第二齿轮(38)旋转,进而带动转动杆(34)旋转,最终带动缓冲装置(4)旋转,第二电动伸缩杆(36)伸缩带动第一电动伸缩杆(35)旋转,实现对缓冲装置(4)的角度的调节,第一电动伸缩杆(35)伸缩带动缓冲装置(4)进行伸缩;s4,当缓冲装置(4)移动到水果旁时,第三电动伸缩杆(302)收缩,带动驱动块(308)移动,从而使两个驱动臂(304)闭合,利用夹板(306)将水果夹住,第一电动伸缩杆(35)收缩将水果拽下来;s5,同时,第三伺服电机(42)的输出轴带动转轴(41)旋转,从而带动缓冲筒(43)旋转,第四电动伸缩杆(44)进行伸缩,直至缓冲筒(43)位于缓冲装置(4)下方,第三电动伸缩杆(302)伸长以释放对水果的夹持,水果落入缓冲筒(43)中;s6,当缓冲筒(43)盛满时,第三伺服电机(42)旋转,打开缓冲筒(43)底部的支撑板,从而将水果落入箱体(45)中。

技术总结
本发明公开的属于机器人技术领域,具体为一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人及控制方法,包括支撑组件和控制系统,所述支撑组件上安装有驱动装置,所述驱动装置上安装有采摘机构和缓冲装置;所述驱动装置包括第一伺服电机,所述第一伺服电机的输出轴固定连接螺纹杆,所述螺纹杆外壁螺纹连接动力螺母,本发明的有益效果是:通过设置驱动装置,能够带动采摘机构进行任意位置的移动,能够实现任意位置的水果的采摘,并通过设置的采摘机构,在控制系统的辅助下,能够快速对水果进行采摘,缓冲装置同步与采摘装置进行工作,采摘后的水果先放入缓冲筒中,延长了采摘机构的有效工作时间,大大提升了采摘速度和效率。大大提升了采摘速度和效率。大大提升了采摘速度和效率。


技术研发人员:冯海杰 余正泓 张卓 王传辉
受保护的技术使用者:广东科学技术职业学院
技术研发日:2022.03.31
技术公布日:2022/6/28
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