具备分布式机器视觉系统的枸杞采摘装置的制造方法_2

文档序号:10425218阅读:来源:国知局
018](2)所述的视觉升降系统的运动可以带动高位视觉系统的运动,从而采集中高处的图像;同时,所述的电动转盘的旋转可以带动枸杞采摘机械手、枝条定位机械手、高、低位视觉系统、视觉升降系统的旋转,提高了视觉系统在横向距离上的可视范围和机械手的工作范围;
[0019](3)由于枸杞采摘机械手和枝条定位机械手的中心点、高位视觉系统和低位视觉系统在同一轴线上,而且高位视觉系统和低位视觉系统、枸杞采摘机械手和枝条定位机械手始终同步,四者在图像处理中的坐标位置是相对固定的,从而使得图像处理中的坐标变换问题变得简单,继而枸杞采摘的精度与电动转盘电机的精度无关,确保了采摘的准确度;
[0020](4)设置高位视觉系统和低位视觉系统分别采集高处、中和低处的图像,进而进行后续分析处理;极大地扩大了视觉系统的视野范围,大大减轻了杞采摘机在狭窄田间中的机器视觉和机械手采摘工作范围受限的问题。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图之一;
[0022]图2为本实用新型的结构示意图之二;
[0023]图3为本实用新型的结构示意图之三;
[0024]图4为本实用新型的结构示意图之四;
[0025]图5为本实用新型中高位视觉系统的结构示意图;
[0026]图6为本实用新型中视觉升降系统的结构示意图;
[0027]图7为本实用新型中滑台升降系统的结构示意图;
[0028]图8为本实用新型中安装了电动转盘和定位杆的滑台升降系统的结构示意图;
[0029]图9为本实用新型中电动转盘的结构示意图;
[0030]图10为本实用新型中控制柜的结构示意图;
[0031 ]其中:1:枸杞采摘机械手;2:枝条定位机械手;3:控制柜;
[0032]4:控制系统;4-l:TMS320F28335控制器;4-2:继电器系统;4-3:信号输入调理电路;4-4信号输出调理电路:
[0033]5:驱动系统;5-1:滑台升降系统驱动器;5-2:视觉升降系统驱动器;5-3:电动转盘驱动器;5-4:枸杞采摘机机械手驱动器;5-5:枝条定位机械手驱动器;
[0034]6:电源系统;6-1:磷酸铁锂电池;6-2:稳压电路;
[0035]7:高位视觉系统;7-1:相机I; 7-2:滑轮双轴光杠滑台I ; 7_2a:滑台本体I ; 7~2b:双轴光杠I; 7-2c:滑轮轴承I ; 7-2d:滑台滑块I ; 7-2e:紧定螺钉I ;
[0036]8:低位视觉系统;8_2a:滑台本体II ; 8_2f: L型角码II;
[0037]9:滑台升降系统;9-1:滑台I;9-2:方形台面;9-la:滑台主体;9-lb:滑块I;9_lc:步进电机;9_ld:主动齿轮;9_le:从动齿条;
[0038]10:视觉升降系统;10-1:升降导轨;10-2:滑台II; 10-3:滑块II; 10-4:L型角码I;
10-5:丝杠;10-6:联轴器;10-7:步进电机;
[0039]11:电动转盘;11-1:旋台;11-2:盘体;11-3:轴承;11-4:联轴器;11-5:伺服电机;
11-6:固定板;
[0040]12:机架;
[0041 ] 13:定位杆;13-1:前置定位杆;13-2:后置定位杆。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0043]实施例1:
[0044]具备分布式机器视觉系统的枸杞采摘装置,包括机架12以及设置在机架12上的控制系统4、驱动系统5、电源系统6、高位视觉系统7、低位视觉系统8、视觉升降系统1、枸杞采摘机械手1、枝条定位机械手2。所述高位视觉系统7通过视觉升降系统10与机架12相连。所述控制系统4、驱动系统5和电源系统6均安装在控制柜3内,所述控制柜3固定在机架12上。所述控制系统4包括TMS320F28335控制器4-1、继电器系统4-2、信号输入调理电路4-3和信号输出调理电路4-4。所述的TMS320F28335控制器4-1和继电器系统4-2、信号输入调理电路4-3、信号输出调理电路4-4分别连接;继电器系统4-1和果实收集机构连接,信号输入调理电路4-3和外部激光传感矩阵连接;信号输出调理电路4-4和驱动系统5的电路连接。所述驱动系统5包含滑台升降系统驱动器5-1、视觉升降系统驱动器5-2、电动转盘驱动器5-3、枸丰己采摘机机械手驱动器5-4、枝条定位机械手驱动器5-5;所述电源系统6包含磷酸铁锂电池6-1和稳压电路6_2。
[0045]所述视觉升降系统10包括升降导轨10-1、滑台II 10-2、滑块II 10_3、L型角码10-
4、丝杠10-5、联轴器10-6和步进电机10-7。所述滑台II 10_2与丝杠10_5活动相连并沿升降导轨10-1运动,所述L型角码10-4通过滑块II 10-3与滑台II 10_2固定连接;所述步进电机10-7通过联轴器10-6与丝杠10-5相连。
[0046]所述枸杞采摘装置还包括设置在机架12上的滑台升降系统9,所述低位视觉系统
8、视觉升降系统10、枸杞采摘机械手I以及枝条定位机械手2均通过电动转盘11设置在滑台升降系统9上,进而与机架12相连。所述控制系统4通过驱动系统5与滑台升降系统9、视觉升降系统10、电动转盘11、枸杞采摘机机械手1、枝条定位机械手2分别相连。所述滑台升降系统9包括滑台I 9-1和方形台面9-2,所述方形台面9-2通过滑台I 9_1与机架12连接。所述滑台I 9-1包括滑台主体9-la、滑块I 9-lb、步进电机9-lc、主动齿轮9-ld和从动齿条9-le。所述滑台主体9-la固定在机架12上,所述滑台主体9-la的内部两侧嵌有两条从动齿条9-le,所述滑台主体9-la上设有滑块I 9-lb,并通过滑块I 9-lb与方形台面9-2连接。所述滑块I9-lb上固定设置步进电机9-lc和3个主动齿轮9-ld,所述3个主动齿轮9-ld固定在步进电机9-lc的轴上,所述3个主动齿轮9-ld与从动齿条9-le相错啮合。
[0047]实施例2:
[0048]与实施例1不同的是,所述电动转盘11包括旋台11-1、盘体11-2、轴承11-3、联轴器
11-4和伺服电机11-5。所述盘体11-2和伺服电机11-5设置在方形台面9-2上,所述旋台11-1通过轴承11-3和盘体11-2连接,所述伺服电机11-5通过联轴器11-4与盘体11-2连接。
[0049]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7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。
[0050]实施例3:
[0051]与实施例2不同的是,所述高位视觉系统7包括相机I7-1和滑轮双轴光杠滑台I7-2。所述滑轮双轴光杠滑台I 7-2包括滑台本体I 7-2a、双轴光杠I 7_2b、滑轮轴承I 7_2c和滑台滑块I 7-2d。所述相机I 7-1的底座通过滑台滑块I 7-2d和滑轮双轴光杠滑台I 7_2连接,所述滑台本体I 7-2a通过L型角码I 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。
[0052]所述低位视觉系统8包含相机II和滑轮双轴光杠滑台II;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-
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