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一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-12-28
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-09-27
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2031-12-28
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN202123336853.7 申请日 2021-12-28
公开/公告号 CN217486978U 公开/公告日 2022-09-27
授权日 2022-09-27 预估到期日 2031-12-28
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 A01D46/00B62D55/08B25J5/00B25J15/08B25J9/16B25J19/00B62D55/00 主分类号 A01D46/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 陈丰农、金云隆、图英楠、袁嘉雨、张翰良 第一发明人 陈丰农
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 5
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杨天娇
摘要
本实用新型公开了一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人,旨在解决目前的果蔬采摘方式多为人工采摘,采摘效率低,且采摘者劳动负担大,市面上出现的果蔬采摘机械,目标果蔬经常会定位不到或定位不准,无法实现自动化采摘和分类的问题,包括作为机器人载体的机体,所述机体的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构,机体的内腔中设有移动电源和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器;所述机体的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器的球形摄像头,且机体的上部还设有用于对目标果蔬抓取的果蔬采摘机构。本实用新型尤其适用于果蔬的自动采摘和分拣,具有较高的社会使用价值和应用前景。
  • 摘要附图
    一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人
  • 说明书附图:图1
    一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人
  • 说明书附图:图2
    一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人
  • 说明书附图:图3
    一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人
  • 说明书附图:图4
    一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-09-27 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人,包括内部中空且作为机器人载体的机体(10),其特征在于,所述机体(10)的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构(20),机体(10)的内腔中设有提供动力支持的移动电源(60)和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器(70);
所述机体(10)的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器(70)的球形摄像头(40),且机体(10)的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构(30):
所述果蔬采摘机构(30)包括竖向安装于机体(10)上端的臂杆支架(301),且臂杆支架(301)的顶端通过第一伺服舵机(302)安装有第一臂杆(303)以控制第一臂杆(303)纵向转动,第一臂杆(303)的另一端通过第二伺服舵机(304)安装有第二臂杆(305)以控制第二臂杆(305)横向转动,第二臂杆(305)的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪(306)。

2.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述行走机构(20)包括对称设置于机体(10)两侧下部的履带链(202),且履带链(202)内部转动安装有分布于两侧的驱动轮(201)和设置于中部的若干从动轮(203),从动轮(203)转安装于机体(10)侧壁上,驱动轮(201)的轴端延伸至机体(10)的内腔并安装有牵引马达(204)。

3.如权利要求2所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述牵引马达(204)为大功率直流电机且可为主控制器(70)所控制。

4.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述机械手爪(306)上设有用于拍摄果蔬表面照片并提取特征以实现果蔬品质检测的显微摄像头(307)。

5.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述机体(10)背离球形摄像头(40)的一侧设有用于果蔬收集的分类存储盒(50)。

6.如权利要求5所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述分类存储盒(50)内部空间分隔出至少三个用于不同品质类果蔬存储的分类腔。

7.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述移动电源(60)为大容量锂电池。

8.如权利要求1所述的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,其特征在于:所述球形摄像头(40)内置有用于维持摄像端稳定以拍摄出清晰图像的云台。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型涉及农业采摘设备技术领域,具体涉及一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人。

背景技术

[0002] 糖度、酸度、维生素和类胡萝卜素等指标是决定果蔬质量的重要指标。简单、快速地测定果蔬的内部品质指标,对农业工作者和大众消费者意义重大,因此,基于视觉算法的机械检测成为了近年来的研究热点。
[0003] 目前的果蔬采摘方式多为人工采摘,采摘效率低,且采摘者劳动负担大,市面上也出现了少量的果蔬采摘机械,大多应用了机械视觉检测技术,快速获取果蔬多面特征尺寸、实时测量数据以及不同位置点的边缘轮廓特征线,实现果蔬定位后驱动机械臂采摘,受摄像采集的范围和精确度限制,目标果蔬经常会定位不到或定位不准,无法实现自动化的采摘和分类。为此,我们提出了一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
[0005] 本实用新型提供一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人,包括内部中空且作为机器人载体的机体,所述机体的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构,机体的内腔中设有提供动力支持的移动电源和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器;
[0006] 所述机体的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器的球形摄像头,且机体的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构。
[0007] 可选地,所述行走机构包括对称设置于机体两侧下部的履带链,且履带链内部转动安装有分布于两侧的驱动轮和设置于中部的若干从动轮,从动轮转安装于机体侧壁上,驱动轮的轴端延伸至机体的内腔并安装有牵引马达。
[0008] 可选地,所述牵引马达为大功率直流电机且可为主控制器所控制。
[0009] 可选地,所述果蔬采摘机构包括竖向安装于机体上端的臂杆支架,且臂杆支架的顶端通过第一伺服舵机安装有第一臂杆以控制第一臂杆纵向转动,第一臂杆的另一端通过第二伺服舵机安装有第二臂杆以控制第二臂杆横向转动,第二臂杆的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪。
[0010] 可选地,所述机械手爪上设有用于拍摄果蔬表面照片并提取特征以实现果蔬品质检测的显微摄像头。
[0011] 可选地,所述机体背离球形摄像头的一侧设有用于果蔬收集的分类存储盒。
[0012] 可选地,所述分类存储盒内部空间分隔出至少三个用于不同品质类果蔬存储的分类腔。
[0013] 可选地,所述移动电源为大容量锂电池。
[0014] 可选地,所述球形摄像头内置有用于维持摄像端稳定以拍摄出清晰图像的云台。
[0015] 本实用新型主要具备以下有益效果:
[0016] 1、本实用新型通过行走机构驱动机器人位置移动,同时球形摄像头实时对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器,主控制器计算后,驱动果蔬采摘机构延展并到达果蔬位置,随后机械手爪灵活运动对目标果蔬抓取采摘,实现了果蔬位置的实时检测,并利用检测到的数据采摘果蔬,减轻农业工作者的采摘负担。
[0017] 2、本实用新型在采摘的过程中,显微摄像头拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器对目标果蔬进行质量分析,实现了果蔬品质的检测分类,分类出的果蔬根据分类等级分别放置于不同的分类腔内,完成果蔬分类存储,将果蔬采摘与检测合二为一,减少了设备采购的相关费用,且大幅降低果蔬产业相关产业链的构建费用,适合在果蔬产地的广大种植产业者使用。

实施方案

[0024] 下面结合附图1‑4和实施例对本实用新型进一步说明:
[0025] 实施例1
[0026] 本实用新型提供一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人,包括内部中空且作为机器人载体的机体10,所述机体10的侧壁下部设有用于驱动机器人位置移动的行走机构20,机体10的内腔中设有提供动力支持的移动电源60和用于控制机器人进行果蔬采摘和分拣的主控制器70,主控制器70内置有自动控制程序,移动电源60为大容量锂电池;
[0027] 所述机体10的上部设有用于对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器70的球形摄像头40,且球形摄像头40内置有用于维持摄像端稳定以拍摄出清晰图像的云台,机体10的上部还设有用于对目标果蔬定位抓取的果蔬采摘机构30。
[0028] 本实施例中,如图1和3所示,所述行走机构20包括对称设置于机体10两侧下部的履带链202,且履带链202内部转动安装有分布于两侧的驱动轮201和设置于中部的若干从动轮203,从动轮203转安装于机体10侧壁上,驱动轮201的轴端延伸至机体10的内腔并安装有牵引马达204,本实施例中,牵引马达204为大功率直流电机且可为主控制器70所控制,利用履带链202的底盘结构,保证机器人可以适应各种环境下的工作,保持了机器人的稳定性。
[0029] 本实施例中,如图1和2所示,所述果蔬采摘机构30包括竖向安装于机体10上端的臂杆支架301,且臂杆支架301的顶端通过第一伺服舵机302安装有第一臂杆303以控制第一臂杆303纵向转动,第一臂杆303的另一端通过第二伺服舵机304安装有第二臂杆305以控制第二臂杆305横向转动,第二臂杆305的另一端安装有用于目标果蔬采摘的机械手爪306,所述机械手爪306上设有用于拍摄果蔬表面照片并提取特征以实现果蔬品质检测的显微摄像头307;横纵向运动的第一臂杆303结合第二臂杆305,实现了机械手爪306的灵活运动,进而实现对目标果蔬的采摘,同时配合显微摄像头307拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器70实现了果蔬品质的检测,实现果蔬分类。
[0030] 本实施例中,参照附图4,行走机构20驱动机器人位置移动,同时球形摄像头40实时对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器70,主控制器70计算后,驱动果蔬采摘机构30延展并到达果蔬位置,随后机械手爪306灵活运动对目标果蔬抓取采摘,采摘的过程中,显微摄像头307拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器70对目标果蔬进行质量分析,实现了果蔬品质的检测分类。
[0031] 实施例2
[0032] 本实施例与实施例1的区别在于,如图1‑3所示,所述机体10背离球形摄像头40的一侧设有用于果蔬收集的分类存储盒50,分类存储盒50内部空间分隔出至少三个用于不同品质类果蔬存储的分类腔,本实施例中,分类存储盒50的设置可以便于存放摘下的果蔬,进一步分割出的至少三个分类腔用于检测出不同品质类果蔬的存储。
[0033] 其他未描述结构参照实施例1。
[0034] 根据本实用新型上述实施例的适用于果蔬采摘和分拣的机器人,行走机构20驱动机器人位置移动,同时球形摄像头40实时对果蔬位置实时探测并将果蔬位置信息返回主控制器70,主控制器70计算后,驱动果蔬采摘机构30延展并到达果蔬位置,随后机械手爪306灵活运动对目标果蔬抓取采摘;
[0035] 采摘的过程中,显微摄像头307拍摄果蔬表面照片并提取特征返回主控制器70对目标果蔬进行质量分析,实现了果蔬品质的检测分类,分类出的果蔬根据分类等级分别放置于至少三个不同的分类腔内,完成果蔬分类存储,将果蔬采摘与检测合二为一,减少了设备采购的相关费用,且大幅降低果蔬产业相关产业链的构建费用,适合在果蔬产地的广大种植产业者使用。
[0036] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037] 最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

附图说明

[0018] 下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种适用于果蔬采摘和分拣的机器人的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0019] 图1为本实用新型结构正视图;
[0020] 图2为本实用新型结构俯视图;
[0021] 图3为本实用新型俯视剖面图;
[0022] 图4为本实用新型的机器人运行框图。
[0023] 图中:机体10、行走机构20、驱动轮201、履带链202、从动轮203、牵引马达204、果蔬采摘机构30、臂杆支架301、第一伺服舵机302、第一臂杆303、第二伺服舵机304、第二臂杆305、机械手爪306、显微摄像头307、球形摄像头40、分类存储盒50、移动电源60、主控制器
70。
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