[0010] 下面结合附图与具体实施例对本发明进行进一步的说明:
[0011] 如图1所示的智能菠萝收割机器人的结构示意图、图2所示的收割装置结构示意图以及图3所示的输送带结构示意图,智能菠萝收割机器人包括有收割机械手1、机械臂2、机械座3以及控制器4,机械座3以及控制器4安装于机动车5上,机械座3与机械臂2连接,机械臂2与收割机械手1连接;收割机械手1包括有收割装置6、输送装置7以及连接球头8,收割装置6与输送装置7连接,机械臂2与输送装置7连接,输送装置7与连球接头8连接,连球接头8与机动车9球连接,利用机械臂2驱动输送装置7以及收割机械手1移动;收割装置6包括有电剪刀9以及摆转装置10,电剪刀9与摆转装置10连接,摆转装置10与输送装置7连接;电剪刀9包括有前剪刀12、后剪刀13、弹簧14以及电动拉杆15,摆转装置10包括有摆转板16、摆转电机17以及连接板18,前剪刀12与后剪刀13铰接,弹簧14与前剪刀12以及后剪刀13连接,电动拉杆15的机座与摆转板16固定连接,前剪刀12与电动拉杆15的机座连接,后剪刀13与电动拉杆15的驱动杆19连接;摆转板16与摆转电机17的摆转驱动头连接,摆转板16的机座与连接板18连接;利用电剪刀9将菠萝11剪下,利用摆转装置10将菠萝11送到与输送装置7;输送装置7包括有输送带20、输送电机21、支架22、主动轮23以及被动轮24,支架22通过连接球头8与机动车5连接,机械臂2与支架22铰接,主动轮23以及被动轮24与支架22连接,输送电机
21的机座与支架22连接,输送电机21的电机轴与主动轮23连接,输送带20与主动轮23以及被动轮24连接,连接板18与支架22连接;利用摆转装置10的摆转板16将菠萝11送到输送带
20,利用输送带20将菠萝11送到机动车5的车厢25;控制器4包括有摄像传感器26、横向接近传感器27、纵向接近传感器28、剪刀前传感器29、剪刀后传感器30、剪刀感应件31、上摆传感器32、下摆传感器33、摆转感应件34、启动开关35、停止开关36以及智能触屏显示器37;摄像传感器26安装于支架22上,横向接近传感器27以及纵向接近传感器28安装于摆转板16上,用于检测菠萝11的位置;剪刀前传感器29以及剪刀后传感器30安装于摆转板16上,剪刀感应件31安装于电动拉杆15的驱动杆19上,用于控制电剪刀9剪断菠萝11的果柄38,上摆传感器32以及下摆传感器33安装于连接板18,摆转感应件34安装于摆转电机17的摆转驱动头上,用于控制摆转板16摆转的角度;控制器4、启动开关35、停止开关36以及智能触屏显示器
37安装于机动车5的驾驶室39内;控制器4通过控制线与摄像传感器26、横向接近传感器27、纵向接近传感器28、剪刀前传感器29、剪刀后传感器30、上摆传感器32、下摆传感器33、启动开关35、停止开关36以及智能触屏显示器37连接。
[0012] 为了将菠萝11的果柄38插入电剪刀9的剪刀口39内,电剪刀9初始状态是:电剪刀9的剪刀口39处于打开状态;电剪刀9的剪刀口39处于打开状态时,电动拉杆15的驱动杆19处于伸出状态,驱动杆19上的剪刀感应件31接近剪刀前传感器29。
[0013] 为了将收割的菠萝11的摆入到输送带20,摆转装置10的初始状态是:摆转装置10处于未摆转状态,摆转装置10处于未摆转状态时,摆转装置10的摆转板16处于水平状态;摆转电机17的摆转驱动头上的摆转感应件34接近上摆传感器32。
[0014] 为了方便调节摄像传感器26的位置,实施菠萝11的定位以及收割,以利于收割装置6收割菠萝11,控制器4的摄像传感器26设有弹簧连接管39,摄像传感器26通过弹簧连接管39与输送装置7的支架22连接;摄像传感器26的摄像头向着横向接近传感器27以及纵向接近传感器28;横向接近传感器27的检测头朝水平方向,纵向接近传感器28的检测头朝上。
[0015] 为了将电剪刀9收割的菠萝11送到输送带20,电剪刀9的电动拉杆15轴线与摆转装置10的摆转电机17的摆转轴的轴线平行;输送装置7的输送电机21的轴线与主动轮23以及被动轮24的轴线平行,被动轮24在主动轮23的下方, 摆转电机17的摆转轴的轴线与被动轮24的轴线平行,以方便摆转装置10的摆转板16摆起时,菠萝11沿摆转板16流到输送装置7的输送带20上。
[0016] 为了将菠萝11输送到机动车5的车厢25上,输送装置7的输送带20包括有传动带40、托板41、左围栏42以及右围栏43;托板41与传动带40连接,或者,托板41与传动带40一体构成;左围栏42以及右围栏43分别设于传动带40的两边沿,左围栏42以及右围栏43与传动带40连接,或者,左围栏42以及右围栏43与传动带40一体构成。
[0017] 为了避免左围栏42以及右围栏43阻碍传动带40转动,左围栏42设有左开口44,将左围栏42分割成为多段;右围栏43设有右开口45,将右围栏43分割成为多段;左开口44以及右开口45一直通到输送带20的带面46。
[0018] 为了避免输送带20碰伤菠萝11,输送装置7的输送带20由软质弹性材料构成,软质弹性材料包括有橡胶;输送带20的带面46设有防碰格47,防碰格47由多条软质尖条55相互连接构成,软质尖条55与输送带20的带面46连接,或者,软质尖条55与输送带20的带面46一体构成,软质尖条55的尖端背向输送带20的带面46;输送装置7包括有菠萝输入口48、菠萝输出口49、旋转下果阀50以及引果槽51;输送装置7的菠萝输入口48位于被动轮24的旁边,输送装置7的菠萝输出口49位于主动轮23的旁边,菠萝输出口49位于机动车5的车厢25的上方;旋转下果阀50安装于车厢25上,旋转下果阀50的入果口52对着输送装置7的菠萝输出口49,旋转下果阀50与引果槽51连接,引果槽51与车厢25的车厢底连接。
[0019] 采集菠萝11时,为了减少菠萝11的碰伤碰伤,旋转下果阀50的旋转叶片53由软质材料构成,引果槽51由软质材料构成,旋转叶片53以及引果槽51的软质材料包括有橡胶;摆转板16的上表面设有海绵层54,摆转板16的两侧边设有阻拦网61,以避免菠萝11掉出。
[0020] 智能菠萝收割机器人的使用方法是:使用时,将机动车5驾驶入菠萝11田地,利用控制器4控制机械臂2带动收割机械手1移动到菠萝11的上方,然后控制收割机械手1向菠萝11移动,使电剪刀9的剪刀口39插到菠萝11果柄38的位置;同时,控制器4控制输送装置7的输送电机21带动输送带20运行;当收割机械手1摆转板16上的横向接近传感器27接近菠萝
11的果柄38时,横向接近传感器27将其信号传输给控制器4,控制器4控制机械臂2带动收割机械手1上升;当收割机械手1摆转板16上的纵向接近传感器28接近菠萝11时,电剪刀9的剪刀口39上升到果柄38的切割位置,纵向接近传感器28将其信号传输给控制器4,控制器4控制收割机械手1停止上升;收割机械手1停止上升后,控制器4电剪刀9将菠萝11的果柄38剪断,菠萝的果柄38被剪断后,控制器4控制摆转装置10的摆转电机17带动摆转板16向上摆动,电剪刀9上被剪断果柄38的菠萝11沿摆转板16流到输送装置7的输送带20,输送带20将该菠萝11送到机动车5的车厢25;该菠萝11流到输送带20后,控制器4控制电剪刀9复位到初始状态,电剪刀9的剪刀口39打开;同时,控制器4控制摆转装置10复位,摆转电机17带动摆转板16向下摆动,使摆转板16复位到初始状态;如此不断循环,实施了菠萝11的智能机器化收割。
[0021] 为了实施将电剪刀9的剪刀口39插到菠萝11果柄38的位置,机械臂2带动收割机械手1向菠萝11移动时,支架22上的摄像传感器26将菠萝11的位置信号传输给控制器4的智能触屏显示器37,智能触屏显示器37将该菠萝11的位置信号显示于智能触屏显示器37上;驾驶员点触智能触屏显示器37上的该菠萝11时,智能触屏显示器37将该点触信号传输给控制器4,控制器4控制收割机械手1带动电剪刀9向该菠萝11移动,将电剪刀9的剪刀口39插到该菠萝11果柄38的位置,电剪刀9的剪刀口39插到该菠萝11果柄38的位置时,收割机械手1摆转板16上的横向接近传感器27接近该菠萝11的果柄38时,横向接近传感器27将其信号传输给控制器4。
[0022] 为了利用电剪刀9将菠萝11的果柄38剪断,电剪刀9的剪刀口39插到菠萝11果柄38的位置,以及纵向接近传感器28接近菠萝11时,控制器4控制电动拉杆15的驱动杆19带动后剪刀13摆动,利用电剪刀9的前剪刀12以及后剪刀13将菠萝11果柄38剪断;电动拉杆15带动前剪刀12剪菠萝11的果柄38时,电动拉杆15的驱动杆19带动后剪刀13的后剪刀臂56克服弹簧14的弹力按逆时针方向摆动,后剪刀臂56带动后剪刀13按逆时针方向摆动,前剪刀12固定不动,利用前剪刀12以及后剪刀13将菠萝11的果柄38剪断;后剪刀臂56带动后剪刀13按逆时针方向摆动时,驱动杆19上的剪刀感应件31跟随驱动杆19移动,菠萝11的果柄38剪断时,驱动杆19上的剪刀感应件31接近摆转板16上的剪刀后传感器30,剪刀后传感器30将去信号传输给控制器4,控制器4控制电动拉杆15停止。
[0023] 为了实施电动拉杆15带动后剪刀13摆动,后剪刀臂56设有摆动孔57,驱动杆19设有前驱动头58以及后驱动头59,驱动杆19穿过后剪刀臂56的摆动孔57,后剪刀臂56的摆动孔57位于前驱动头58以及后驱动头59之间,驱动杆19与摆动孔57动配合连接;电动拉杆15带动后剪刀13的后剪刀臂56摆动时,电动拉杆15的驱动杆19直线运动缩回,驱动杆19的后驱动头59牵引后剪刀臂56按逆时针方向摆动,后剪刀臂56的摆动孔57沿驱动杆19摆动;前剪刀12的前剪刀臂60与摆转板16固定连接,前剪刀12不摆动。
[0024] 为了实施将收割的菠萝11送到输送装置7的输送带20上,电剪刀9将菠萝11的果柄38剪断后,控制器4控制摆转装置10的摆转电机17的摆转驱动头带动摆转板16按逆时针方向摆动,摆转电机17的摆转驱动头上的摆转感应件34接近连接板18上的下摆传感器33时,下摆传感器33将其信号传输给控制器4,控制器4控制摆转电机17停止,使摆转板16与水平面成35°角至45°角,摆转板16上菠萝11沿摆转板16流到输送装置7,经输送装置7的菠萝输入口48流到输送带20上。
[0025] 为了实施将收割的菠萝11送到机动车5的车厢25上,控制器4控制输送装置7的输送电机21带动输送带20运行,输送电机21带动主动轮23按顺时针方向转动,主动轮23通过输送带20的传动带40带动被动轮24按顺时针方向转动;菠萝11流到输送带20的传动带40时,菠萝11被传动带40上的托板41托住,使菠萝11跟随传动带40按顺时针方向转动而上升,同时,输送带20的左围栏42以及右围栏43围住菠萝11,避免菠萝11掉出;菠萝11跟随传动带40上升到输送装置7的菠萝输出口49时,菠萝11由输送装置7的菠萝输出口49流到机动车5的车厢25上;菠萝11跟随传动带40上升到输送装置7的菠萝输出口49时,菠萝11由菠萝输出口49下落到旋转下果阀50的旋转叶片53上,旋转叶片53在菠萝11重力的作用下转动,菠萝
11跟随旋转叶片53转动下落到引果槽51,再由引果槽51流到机动车5的车厢25上。
[0026] 智能菠萝收割机器人停止使用时,按下停止开关36,控制器控制电剪刀9复位,控制器4控制电动拉杆15带动后剪刀臂56摆动,驱动杆19上的剪刀感应件31接近摆转板16上剪刀前传感器29时,剪刀前传感器29将其信号传输给控制器4,控制器4控制电动拉杆15停止,电剪刀9复位到初始状态。
[0027] 智能菠萝收割机器人停止使用时,按下停止开关36,控制器控制摆转装置10复位,摆转电机17的摆转驱动头上的摆转感应件34接近连接板18上的上摆传感器32时,上摆传感器32将其信号传输给控制器4,控制器4控制摆转电机17停止,使摆转板16复位到初始状态。