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一种红花采摘机器人.pdf

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一种 红花 采摘 机器人
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摘要
申请专利号:

CN201820694995.X

申请日:

20180510

公开号:

CN208258436U

公开日:

20181221

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A01D46/00,A01D46/30 主分类号: A01D46/00,A01D46/30
申请人: 石河子大学
发明人: 刘光欣,葛云,焦小盼,张立新,张天勇,张洚宇,张晓伟,丁龙朋
地址: 832003 新疆维吾尔自治区石河子市北四路石河子大学机械电气工程学院
优先权: CN201820694995U
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201820694995.X

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团本实用新型涉及一种红花采摘机器人,包括车体、机械手和收集装置,其特征在于机械手和收集装置均安装在车体上,且均位于车体的上方,机械手在收集装置的前方。本实用新型可代替人工采摘红花,实现机械自动化,环境适应性强,具有降低劳动强度、解放劳动力、节约人力资源等优点。

权利要求书

1.一种红花采摘机器人,包括车体、机械手和收集装置,其特征在于机械手和收集装置均安装在车体上,且均位于车体的上方,机械手在收集装置的前方,所述的车体包括车身(9)、行走装置和驱动装置,驱动装置安装在车身(9)上方,行走装置位于车身(9)的下方;车身(9)的高度高于红花植株的高度;行走装置包括行走轮(12)、转向装置(13)、链轮(5)、齿轮(8)和外壳(11),转向装置(13)与前端的行走轮(12)连接,驱动前端两个行走轮(12)进行转向动作,链轮(5)与齿轮(8)连接,位于外壳(11)的内部,链轮(5)通过齿轮(8)将动力传递到后端两个行走轮(12);驱动装置包括驱动电机(6)和齿轮机构(7),驱动电机(6)驱动齿轮机构(7)中的两齿轮转动,进而将动力传递到两边的链轮(5),最终实现车体的运动。2.根据权利要求1所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的机械手包括末端执行器(14)和机械手臂(1),末端执行器(14)安装在机械手臂(1)的腕部末端。3.根据权利要求1所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的收集装置包括输花管道(2)、负压风机(3)、风机电机(4)和储花室(10),负压风机(3)和储花室(10)均安装在车身(9)上,输花管道(2)的一端与负压风机(3)的吸气口连接,储花室(10)的进花口与负压风机(3)的出气口连接,风机电机(4)通过电机座(16)安装在车身(9)上,为负压风机(3)提供动力。4.根据权利要求3所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的末端执行器包括末端执行器内腔(17)、转轴(18)、上盖(19)、出花口(20)、刀具(21)和锥形果球保护罩(22),上盖(19)安装在末端执行器内腔(17)的上方,转轴(18)与上盖(19)通过轴承连接,刀具(21)安装在转轴(18)的下端,锥形果球保护罩(22)以螺纹连接的方式安装在末端执行器内腔(17)的下端,刀具(21)的内侧与锥形果球保护罩(22)的外侧之间留有空间,出花口(20)与输花管道(2)的另一端连接。5.根据权利要求4所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的输花管道(2)为具有可伸缩性的软管。6.根据权利要求5所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的锥形果球保护罩(22)的锥形体部分留有均匀分布的缝隙,红花可以通过缝隙进入到末端执行器内腔(17)里,同时阻挡果球进入末端执行器内腔(17),避免刀具(21)切割红花的时候而损伤果球。7.根据权利要求5所述的一种红花采摘机器人,其特征在于所述的刀具(21)基本贴着锥形果球保护罩(22)的外侧进行旋转切割红花。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红花采摘机器人。

背景技术

红花,又称草红花,具有较高的经济药用价值,但是由于红花的花丝与果球的成熟期不同,需要对其分开单独采收,红花上有尖刺,而人工采摘对采花工人手伤害大,且劳动强度高,为此一些高校及企业也研制出了多种红花采摘设备,红花收获机械的研制,不仅可以提高收获效率、降低成本,而且还能释放大量的劳动力,对红花产业的规模化发展起着举足轻重的作用。如CN204180562U中描述了一种背负式红花采收机,人工背负并发动汽油机,为风机和传动带轮提供动力,进而为采摘头提供动力,通过对辊采收花丝;CN102714975A中描述了一种多人红花采收机,具有多个切割采收机构,结合负压输送并收集所得花丝。但是,由上述例子不难看出,现有技术中的红花采摘设备都是需要多人参与完成红花的采收,增大了劳动力,并且花农也是精力有限,不能无时无刻对花丝进行采摘,导致许多红花因采摘不及时而白白浪费掉,大大增加了经济损失。因此研制一种机械自动化的红花采摘装置,是解决红花采收问题的关键,无疑具有巨大的社会意义和经济价值。

发明内容

太阳城集团本实用新型的目的是提供一种红花采摘机器人,它解决了人工采摘劳动强度大的问题,实现红花采摘作业的机械化、自动化和智能化。

本实用新型涉及一种红花采摘机器人,包括车体、机械手和收集装置,其特征在于机械手和收集装置均安装在车体上,且均位于车体的上方,机械手在收集装置的前方。所述的车体包括车身、行走装置和驱动装置,驱动装置安装在车身上方,行走装置位于车身的下方;车身的高度高于红花植株的高度;行走装置包括行走轮、转向装置、链轮、齿轮和外壳,转向装置与前端的行走轮连接,驱动前端两个行走轮进行转向动作,链轮与齿轮连接,位于外壳的内部,链轮通过齿轮将动力传递到后端两个行走轮;驱动装置包括驱动电机和齿轮机构,驱动电机驱动齿轮机构中的两齿轮转动,进而将动力传递到两边的链轮,最终实现车体的运动。

太阳城集团所述的机械手包括末端执行器和机械手臂,末端执行器安装在机械手臂的腕部末端。

所述的收集装置包括输花管道、负压风机、风机电机和储花室,负压风机和储花室均安装在车身上,输花管道的一端与负压风机的吸气口连接,储花室的进花口与负压风机的出气口连接,风机电机通过电机座安装在车身上,为负压风机提供动力。

太阳城集团所述的末端执行器包括末端执行器内腔、转轴、上盖、出花口、刀具和锥形果球保护罩,上盖安装在末端执行器内腔的上方,转轴与上盖通过轴承连接,刀具安装在转轴的下端,锥形果球保护罩以螺纹连接的方式安装在末端执行器内腔的下端,刀具的内侧与锥形果球保护罩的外侧之间留有空间,出花口与输花管道的另一端连接。

太阳城集团所述的输花管道为具有可伸缩性的软管。

所述的锥形果球保护罩的锥形体部分留有均匀分布的缝隙,红花可以通过缝隙进入到末端执行器内腔里,同时阻挡果球进入末端执行器内腔,避免刀具切割红花的时候而损伤果球。

所述的刀具基本贴着锥形果球保护罩的外侧进行旋转切割红花。

太阳城集团本实用新型的工作过程如下:工作之前,控制台向车体上驱动装置的驱动电机发送信号,将红花采摘机器人开到地头的位置后停止前进,使用摄像机对一定区域内的植株上的红花进行识别与定位,红花的空间位置太阳城集团反馈到控制台后,给予机械手上的电机信号,驱动机械手到达指定位置,进一步驱动末端执行器开始进行红花采摘工作。红花从锥形果球保护罩的缝隙中进入到末端执行器内腔里,果球会被阻挡,此时末端执行器上方的电机开始工作,通过转轴驱动刀具旋转,将红花切割,并在负压风机产生的吸气流的作用下,通过输花管道被输送至储花室,此朵红花的采摘工作完成后,驱动机械手移动到下一朵红花的指定的空间位置上,重复上述采摘动作。当此区域内的红花均被采摘后,驱动车体前进,进行下一个区域内红花的采摘工作。

本实用新型可代替人工采摘红花,实现机械自动化,环境适应性强,具有降低劳动强度、解放劳动力、节约人力资源等优点。

附图说明

太阳城集团图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型侧面结构示意图。

图3为本实用新型末端执行器结构示意图。

图4为本实用新型刀具结构示意图。

太阳城集团图5为本实用新型锥形果球保护罩结构示意图。

图中所示:1为机械手臂,2为输花管道,3为负压风机,4为风机电机,5 为链轮,6为驱动电机,7为齿轮机构,8为齿轮,9为车身,10为储花室,11 为外壳,12为行走轮,13为转向装置,14为电机,15为末端执行器,16为电机座,17为末端执行器内腔,18为转轴,19为上盖,20为出花口,21为刀具, 22为锥形果球保护罩。

具体实施方式

太阳城集团实施例1:参照图1,图2,图3,图4,图5所示,本实用新型涉及一种红花采摘机器人,包括车体、机械手和收集装置,其特征在于机械手和收集装置均安装在车体上,且均位于车体的上方,机械手在收集装置的前方。所述的车体包括车身9、行走装置和驱动装置,驱动装置安装在车身9上方,行走装置位于车身9的下方;车身9的高度高于红花植株的高度;行走装置包括行走轮12、转向装置13、链轮5、齿轮8和外壳11,转向装置13与前端的行走轮12连接,驱动前端两个行走轮12进行转向动作,链轮5与齿轮8连接,位于外壳11的内部,链轮5通过齿轮8将动力传递到后端两个行走轮12;驱动装置包括驱动电机6和齿轮机构7,驱动电机6驱动齿轮机构7中的两齿轮转动,进而将动力传递到两边的链轮5,最终实现车体的运动。

太阳城集团实施例2:本实例与实施例1的区别在于所述的机械手包括末端执行器14 和机械手臂1,末端执行器14安装在机械手臂1的腕部末端。

太阳城集团实施例3:本实例与实施例1的区别在于所述的收集装置包括输花管道2、负压风机3、风机电机4和储花室10,负压风机3和储花室10均安装在车身9 上,输花管道2的一端与负压风机3的吸气口连接,储花室10的进花口与负压风机3的出气口连接,风机电机4通过电机座16安装在车身9上,为负压风机 3提供动力。

实施例4:本实例与实施例1的区别在于所述的末端执行器包括末端执行器内腔17、转轴18、上盖19、出花口20、刀具21和锥形果球保护罩22,上盖19 安装在末端执行器内腔17的上方,转轴18与上盖19通过轴承连接,刀具21 安装在转轴18的下端,锥形果球保护罩22以螺纹连接的方式安装在末端执行器内腔17的下端,刀具21的内侧与锥形果球保护罩22的外侧之间留有空间,出花口20与输花管道2的另一端连接。

太阳城集团实施例5:本实例与实施例1的区别在于所述的输花管道2为具有可伸缩性的软管。

实施例6:本实例与实施例1的区别在于所述的锥形果球保护罩22的锥形体部分留有均匀分布的缝隙,红花可以通过缝隙进入到末端执行器内腔17里,同时阻挡果球进入末端执行器内腔17,避免刀具21切割红花的时候而损伤果球。

太阳城集团实施例7:本实例与实施例1的区别在于所述的刀具21基本贴着锥形果球保护罩22的外侧进行旋转切割红花。

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