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专利号: 2023113988367
申请人: 张家港江苏科技大学产业技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:包括移动升降模块、采摘剪枝模块、果料收集模块及综合控制系统,所述移动升降模块包括车体、车轮、升降机构,车轮为多个且分别安装在车体两侧,升降机构安装在车体上并用于采摘剪枝模块的升降运动,所述采摘剪枝模块安装在升降机构上的活动部并用于采集果实,所述果料收集模块安装在车体后侧并用于收集和存储采集好的果实,所述综合控制系统用于控制移动升降模块、采摘剪枝模块及果料收集模块的运行,所述车体前侧设有与综合控制系统通讯连接的避障摄像头,所述升降机构包括拨杆、前支撑杆、后支撑杆、步进电机、升降组件以及升降座,所述前支撑杆、后支撑杆前后竖立的设置在车体中部,所述步进电机与综合控制系统通讯连接且安装在前支撑杆的上端,所述升降组件为两组且分别位于前支撑杆与后支撑杆的两侧,两组升降组件位于升降座两侧继而带动支撑升降座上下升降运动;

所述采摘剪枝模块包括主支撑杆、避障机械手、万向球形摄像头、剪枝机构、定位机构,所述主支撑杆竖立的支撑固定在升降座上端,所述避障机械手的基座固定在主支撑杆的上端,其手抓部分相对基座360°自由转动,所述万向球形摄像头安装在避障机械手的侧面,所述定位机构安装在避障机械手的基座下侧且用于定位和抓紧待采摘的果实,所述剪枝机构安装在避障机械手的基座中部侧面并用于剪断待定位后的果实梗部,所述定位机构包括定位手爪以及伸缩气缸,伸缩气缸的缸体固定在避障手爪的基座上,另一端连接定位手爪,定位手爪为横向闭合式手爪,且在手爪闭合时,其外观呈内部中空的圆球形软质抓头,在抓头内壁设有软垫。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:每组所述升降组件均包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆及组合杆件,所述步进电机的基座固定在前支撑杆上端,所述步进电机的转轴穿过前支撑杆的上端并相对前支撑杆自由转动,所述拨杆的一端固定在步进电机的转轴上,另一端活动连接内侧的升降组件的第一连杆的端部,第一连杆的另一端活动连接第二连杆的一端,两组升降组件的端部之间通过主连杆连接固定并与拨杆的端部活动连接,所述组合杆件包括三角板、第五连杆、第六连杆、第七连杆,所述第五连杆、第六连杆、第七连杆的端部之间依次首尾活动连接,所述第五连杆的另一端活动连接三角板的一顶角端,所述第二连杆的另一端通过销轴与第七连杆的另一端同时活动连接在三角板的另一个顶角端,所述第三连杆的一端活动连接在后支撑杆的上部分杆体上,另一端活动连接在第六连杆与第七连杆之间的连接处,三者相对自由转动,所述第四连杆的一端与第三连杆通过销轴连接在后支撑杆的同一位置,另一端活动连接在三角板第三个顶角处,所述第五连杆与三角板的顶角连接处通过固定轴与升降座下侧固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:所述剪枝机构包括剪枝摄像头、机械臂、伸缩气杆臂以及剪枝手爪,所述剪枝摄像头安装在伸缩气杆臂的前端并用于识别果梗的位置,所述机械臂的一端连接在避障机械手的基座上并相对基座自由转动,另一端与伸缩气杆臂活动连接并带动其自由转动,所述伸缩气杆臂的另一端连接剪枝手爪且自由伸缩运动,所述剪枝手爪上安装有锯齿式的刀体结构。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:所述果料收集模块包括旋转拨料装置以及定位置果盒、收果机械手爪以及集果锥形斗、收集箱,所述集果锥形斗固定于升降座上端且其开口朝上设置并位于定位机构的正下方,所述主支撑杆与集果锥形斗中心轴线处于同一直线上,所述定位置果盒固定在集果锥形斗的下方的升降座后侧,在集果锥形斗靠近定位置果盒的一侧开有落料口,所述旋转拨料装置安装在集果锥形斗内部且用于实现收集到的果实的依次逐个的旋转拨料过程,所述收集箱位于车体后侧并在其侧面安装有用于承载的车轮,所述收集箱与车体之间通过连接件连接带动并同步运动,所述收果机械手爪安装在收集箱的前侧并用于将定位置果盒内的果实搬运至收集箱内。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:所述旋转拨料装置包括多根支杆、连杆、旋转座以及旋转电机,所述旋转电机安装在集果锥形斗底部,所述旋转座为两个且分别上下套接在主支撑杆上并能相对主支撑杆自由转动,所述多根支杆呈锥形阵列分布在集果锥形斗内壁,所述连杆为多根且分别连接在上部的旋转座与支杆之间,所述多根支杆的下端均圆周阵列分布连接在下部的旋转座的外周,所述旋转电机带动下部的旋转座相对主支撑杆自由转动继而带动支杆与连杆一起在集果锥形斗内转动。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉的榴莲自动采摘车,其特征在于:所述定位置果盒内设有缓冲垫,且在缓冲垫上设有多个大小不一的三角形凹槽。