台本体I(7-2a)通过L型角码1(10-4)与视觉升降系统(10)的滑块II (10_3)连接；所述滑台本体I (7-2a)内部两侧设置有双轴光杠I (7-2b)，滑轮轴承I (7_2c)通过内部轴承固定在滑台滑块I (7-2d)上，滑台滑块I (7-2d)安装在滑台本体I (7-2a)上；所述低位视觉系统(8)包含相机II (8-1)和滑轮双轴光杠滑台II (8-2);所述滑轮双轴光杠滑台II包括滑台本体II(8-2a)、双轴光杠I1、滑轮轴承I1、滑台滑块II和L型角码II (8_2f)组成；所述相机II的底座直接和滑台本体II (8-2a)连接，所述滑台本体II (8-2a)通过L型角码II (8_2f)连接在前置定位杆(13-1)上；所述滑台本体II(8-2a)内部两侧设置有双轴光杠II，滑轮轴承II通过内部轴承固定在滑台滑块II上，滑台滑块II安装在滑台本体II (8-2a)上；所述机器视觉系统还包括激光传感器(29)组成的激光传感矩阵。4.根据权利要求1所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述枸杞采摘装置还包括定位杆(13)，所述定位杆(13)包括前置定位杆(13-1)和后置定位杆(13-2);所述视觉升降系统(10)固定在后置定位杆(13-2)的末端，所述后置定位杆(13-2)的首端固定在旋台(11-1)的边缘；所述低位视觉系统(8)固定在前置定位杆(13-1)的末端，所述前置定位杆(13-1)的首端固定在旋台(11-1)边缘；所述低位视觉系统(8)与视觉升降系统(10)设置在旋台(11-1)的同一轴线上。所述枸杞采摘机械手(1)和枝条定位机械手(2)各包含一套六自由度机械手；所述枸杞采摘机机械手(1)和枝条定位机械手(2)并排放置在旋台(11-1)的中心轴线上。5.根据权利要求1所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述枸杞采摘头包括米摘头壳体(14)以及设置在米摘头壳体(14-1)内部的主棍轮(18)、传动系统(16)和副棍轮(19);所述主辊轮(18)包括正转主辊轮(18-1)和反转主辊轮(18-2)，所述正转主辊轮(18-1)和反转主辊轮(18-2)相向转动；所述副辊轮包括正转副辊轮(19-1)和反转副辊轮(19-2)，所述正转副辊轮(19-1)和反转副辊轮(19-2)相向转动；所述正转副辊轮(19_1)设置在正转主辊轮(18-1)的上方，所述反转副辊轮(19-2)设置在反转主辊轮(18-2)的上方；所述驱动系统通过传动系统(16)带动主辊轮(18)和副辊轮(19)的转动以实现枸杞的米摘。6.根据权利要求5所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述传动系统包括梅花弹性联轴器(16-1)、第一传动轴(16-2)、给正转副辊轮(19-1)和正转主辊轮(18-1)提供动力的正向传动装置(16-3)、给反转副棍轮(19-2)和反转主棍轮(18-2)提供动力的反向传动装置(16-4); 所述正向传动装置(16-3)包括正旋蜗杆(16-3a)、第二传动轴I(16-3b)、正旋涡轮(16-3c)、第一级传动皮带轮I(16-3e)、传动过渡轴I (16-3f)、第二级传动皮带轮I (16-3g)、第三传动轴I (16-3h);所述反向传动装置(16-4)包括反旋蜗杆(16_4a)、第二传动轴II (16-4b)、反旋涡轮(16-4c)、第一级传动皮带轮II (16_4e)、传动过渡轴II (16-4f)、第二级传动皮带轮II (16-4g)、第三传动轴II (16-4h); 所述传动系统的连接方式为:所述梅花弹性联轴器(16-1)的一端与外接电机输出轴相连接，另一端与第一传动轴(16-2)相连接；所述正旋蜗杆(16-3a)和反旋蜗杆(16_4a)固定设置在第一传动轴(16-2)上； 所述正旋蜗杆(16_3a)的上方设置与其啮合的正旋涡轮(16-3c)，所述正旋涡轮(16-3c)设置在第二传动轴I(16-3b)上；所述第一级传动皮带轮I(16-3e)的主动皮带轮Ia(16-3e-l)安装在第二传动轴I (16_3b)上，从动皮带轮Ia(16_4e-4)安装在传动过渡轴I(16-3f)上；第二级传动皮带轮I(16-3g)的主动皮带轮Ib(16-3g-l)安装在传动过渡轴I(16-3f)上，从动皮带轮Ib(16-3g-4)安装第三传动轴I (16_3h)上；所述正转主辊轮(18-1)安装在第二传动轴I(16-3b)上，所述正转副辊轮(19-1)安装在第三传动轴I(16-3h)上； 所述反旋蜗杆(16_4a)的上方设置与其啮合的反旋涡轮(16-4c)，所述反旋涡轮(16-4c)设置在第二传动轴II(16-4b)上；所述第一级传动皮带轮II(16-4e)的主动皮带轮IIa(16-4e-l)安装在第二传动轴II (16_4b)上，从动皮带轮Ila(16_4e-4)安装在传动过渡轴II(16-4f)上；第二传动皮带轮II (16-4g)的主动皮带轮lib (16_4g-l)安装在传动过渡轴II(16-4f)上，从动皮带轮IIb(16-4g-4)安装在第三传动轴II (16_4h);所述反转主辊轮(18-2)安装在第二传动轴II(16-4b)上，所述正转副辊轮(19-1)安装在第三传动轴 II(16-4h)上。7.根据权利要求6所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:还包括开合口(20)，所述开合口 (20)包括开合口主体(20-1)、副辊轮轴承(20-2)、舵机(20-3)和凸销(20-4),所述舵机(20-3)设置在采摘头壳体(14)的后端；所述开合口主体(20-1)的一端通过凸销(20-4)安装在采摘头壳体(14)上，进而与舵机(20-3)的舵盘(20-3c)相连；所述开合口主体(20-1)的另一端与副辊轮轴承(20-2)相连；所述副辊轮轴承(20-2)为第三传动轴I(16-3h)和第三传动轴II(16-4h)的轴承；所述第一级传动皮带轮I(16-3e)和第一级传动皮带轮II(16-4e)中均安装了弹簧张紧装置(17);所述弹簧张紧装置(17)包括皮带压片(17-1)、弹簧(17-2)和弹簧座(17-3);所述弹簧(17_2)的一端通过皮带压片(17_1)与各自对应的皮带连接，所述弹簧(17-2)的另一端与弹簧座(17-3)相连；所述弹簧座(17-3)安装在采摘头壳体(14)的前壁上。8.根据权利要求6所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述采摘头壳体(14)包括采摘头壳体主体(14-1)、防护壳(14-2)和主辊轮间隙调节装置(14-3);所述主辊轮间隙调节装置(14-3)包括轴承座(14-3a)、轴承(14_3b)和间隙调节螺钉(14_3c);所述轴承(14-3b)通过轴承座(14-3a)安装在采摘头壳体(14)的前后壁上，所述轴承座(14_3a)上设有与间隙调节螺钉(14-3c)匹配的螺纹孔；所述间隙调节螺钉(14-3c)穿过该螺纹孔与轴承(14-3b)接触；所述防护壳(14-2)安装在采摘头壳体(14)的后壁上，用于保护主辊轮轴承(14-3b)和舵机(20-3)正常工作。所述轴承(14-3b)为第二传动轴I (16_3b)和第二传动轴II(16-4b)的轴承；所述传动系统设置在位于采摘头壳体(14)前端的传动箱(15)内，所述传动箱(15)包括传动箱壳体(15-1)、传动过渡轴轴承(15-2);所述的第一传动轴16-2安装在传动箱壳体(15-1)上的轴承上。9.根据权利要求1所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述果实收集装置包括收集装置、动力装置和存储装置；所述动力装置与收集装置相连，进而与存储装置相连；所述收集装置包括收集漏斗(24)和收集软管(25);所述收集软管(25)上设置三通接口(26)和防堵式电动阀(21)，所述收集软管(25)包括上部收集软管(25-1)、中部收集软管(25-2)和下部收集软管(25-3);所述防堵式电动阀(21)包括电动阀本体(21_1)、果实入口(21-2)、果实出口(21-3)和阀板(21-4);所述阀板(21_4)设置在果实入口(21_2)和果实出口(21-3)之间的管路上；所述阀板(21-4)为与管路相匹配的圆形板；所述阀板(21-4)的圆周外侧设置圆形的阀板框(21-5)，所述阀板框(21-5)上设有多个圆孔；所述防堵式电动阀(21)还包括收缩连杆(21-5b)，所述收缩连杆(21-5b)贯穿圆孔；所述收缩连杆(21-5b)朝向阀板(21-4)的一端通过阀板弹簧(21-5a)与阀板(21_4)相连，实现收缩连杆(21-5b)随管路孔径变化的长度调节；所述上部收集软管(25-1)的上端与收集漏斗(24)的下端相连，所述上部收集软管(25-1)的下端与三通接口(26)的第一端接口(26-1)连接，所述中部收集软管(25-2)的上端与三通接口(26)的第三端接口(26-3)连接，所述中部收集软管(25-2)的下端与防堵式电动阀(21)的果实入口(21-2)相连，所述防堵式电动阀(21)的果实出口(21-3)通过下部收集软管(25-3)与集果装置相连；所述三通接口(26)的第二端接口(26-2)通过进风口软管(23-2)与风机(23)相连。10.根据权利要求9所述的智能辨识枸杞采摘装置，其特征在于:所述三通接口(26)的第二端接口(26-2)内部设有防堵隔离栓(22)，所述防堵隔离栓(22)为内部上下贯穿的圆筒状结构，包括隔离栓壳体(22-1)以及设置在隔离栓壳体(22-1)内部的辊子(22-2)和风向导流板(22-4);所述辊子(22-2)均匀设置在防堵隔离栓(22)的一端，所述风向导流板(22-4)设置在防堵隔离栓(22)另一端；相邻所述辊子(22-2)之间的间隙小于果实的直径，所述辊子(22-2)和所述风向导流板(22-4)平行排布；所述辊子(22-2)内部设有转轴，所述辊子(22-2)与转轴之间为转动连接；所述辊子(22-2)通过转轴与轴承(22-5)连接，进而与隔离栓壳体(22-1)连接；所述转轴上还设有风扇轮(22-3);所述防堵隔离栓(22)靠近风向导流板(22-4)的一端与风机相连，所述防堵隔离栓(22)靠近辊子(22-2)的一端与摘果装置的管路相连；所述收集软管(25)的内部设有缓冲装置(27)，所述缓冲装置(27)包括多个固定在收集软管(25)内壁的海绵减震条(27-1)，所述海绵减震条(27-1)沿收集软管(25)的长度方向设置在收集软管(25)的内壁。
【专利摘要】针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具备分布式机器视觉系统的智能辨识枸杞采摘装置。该装置包括机架以及设置在机架上的电源系统、控制系统、驱动系统、机器视觉系统、枸杞采摘机械手、枝条定位机械手、枸杞采摘头以及果实收集装置；所述控制系统通过驱动系统与机器视觉系统、枸杞采摘机械手、枝条定位机械手、枸杞采摘头以及果实收集装置分别相连。本发明还提出了一种基于上述图像辨识枸杞采摘机进行枸杞采摘的方法。所述枸杞采摘装置实现了对枸杞果实自动、高效的收集，解决了枸杞果实采收过程中果实易破，树叶易堵的问题，极大地降低了生产成本，具有良好的实际应用前景。
【IPC分类】A01D46/30
【公开号】CN105309131
【申请号】CN201510862140
【发明人】李娟 , 岳丹松, 范继臣, 陈晶, 郭亭亭, 闫法兵, 田志超
【申请人】青岛农业大学, 青海芊芊农牧科技开发有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月30日