1.一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:采摘分选装置,包括行走机构(1),其靠近植株的一侧设置有采摘机构;
所述采摘机构包括定位模块,能够带动采摘机械手(2)与采摘目标(3)横向位置对应;
所述定位模块包括视觉模块,所述视觉模块包括两个摄像单元(8),两所述摄像单元(8)转动设置;两所述摄像单元(8)的上部均设置有颜色传感器和凹凸传感器,用于分别触发两摄像单元(8)的拍摄动作;
所述定位模块还包括在竖直平面内运动的横向悬臂(6),横向悬臂(6)远离行走机构(1)的端部设置有限位结构,所述限位结构能够伸出至位于采摘目标(3)底侧;所述限位结构包括限位板(7);
所述采摘机械手(2)能够在行走机构(1)与植株间往复横移,采摘机械手(2)滑移至与所述限位结构贴靠时与采摘目标(3)对应;
所述采摘机械手(2)包括吸引装置(22),其上部升降设置有夹爪(23),夹爪(23)的上部设置有气动剪(24);所述夹爪(23)与所述气动剪(24)之间设置有轮廓扫描传感器;
在进行某一植株的果实采摘时,具体包括以下步骤:
S1、视觉模块在靠近行走机构(1)的位置识别并选定采摘目标(3);
S2、两摄像单元(8)均转动至与采摘目标(3)正对,且锁定采摘目标(3)在各自的图像中心;再通过横向悬臂(6)移动调节,使得两摄像单元(8)的姿态相互对称,且使得限位板(7)在纵向位于采摘目标(3)的下侧;
S3、限位板(7)伸出至位于采摘目标(3)的底部下方;
S4、采摘机械手(2)横移靠近采摘目标(3),并在与限位板(7)接触时,触发吸引装置(22)吸附采摘目标(3)的下部,使得采摘目标(3)处于竖直姿态;
S5、夹爪(23)与气动剪(24)从下限位置同步上移,直至轮廓扫描传感器检测到轮廓快速变细时停止,由夹爪(23)包裹夹持采摘目标(3)上部,由气动剪(24)剪断蒂柄;
上移过程中,颜色传感器和凹凸传感器由下至上扫过采摘目标(3)整个果实部分,在检测到颜色分布不均、与预设颜色差异较大以及表面明显凹凸的情况时,暂停上移并触发两摄像单元(8)拍摄采集图像样本,用于成熟度和病害识别;
S6、采摘机械手(2)携带所述采摘目标(3)横移返回行走机构(1),直至与分选机构的承接装置(4)上下对应,随后将采摘目标(3)丢落在承接装置(4)内,并自然滑落至对应储存仓;
在此收果动作过程中,同步完成对采集图像样本的分析识别,并根据分析结果,控制分选机构调节对应储存仓进口(5)与其承接装置(4)出口的纵向对应;且两摄像单元(8)同步转动至正对植株方向,并同步完成步骤S1-S3;在此收果动作后,再继续进行步骤S3-S6,多次循环直至完成该植株所有果实的采摘。
2.根据权利要求1所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述横向悬臂(6)通过双自由度运动机构驱动在竖直平面内运动,且横向延伸指向目标植株,所述采摘机械手(2)滑移设置在所述横向悬臂(6)上部;
所述横向悬臂(6)远离行走机构(1)的端部设置有驱动所述限位结构相对横向悬臂(6)端部远离或者靠近的伸缩驱动装置,所述限位板(7)与所述伸缩驱动装置的伸缩端固定连接;
所述限位板(7)靠近所述横向悬臂(6)的一侧为限位面(71),采摘机械手(2)滑移至与所述限位面(71)贴靠时与所述采摘目标(3)对应。
3.根据权利要求2所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述限位板(7)上部设置有控制所述伸缩驱动装置停止伸缩的光电开关。
4.根据权利要求1所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述采摘机械手(2)包括滑移座(21),滑移座(21)靠近所述采摘目标(3)的端面设置有所述吸引装置(22),能够吸引所述采摘目标(3)的下部并与其侧表面贴附。
5.根据权利要求1所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述视觉模块位于所述采摘机械手(2)上,能够在靠近所述行走机构(1)时,识别并选择采摘目标(3);能够在靠近所述植株过程中,引导所述定位模块与采摘目标(3)的对应;能够在采摘机械手(2)与采摘目标(3)对应时采集图样用于病害识别,用于分选机构调节其多个储存仓进口(5)与其承接装置(4)出口的纵向对应关系。
6.根据权利要求5所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述视觉模块位于所述夹爪(23)的上部,在所述夹爪(23)上升过程中,其两摄像单元(8)能够相互对称位于所述采摘目标(3)两侧,并分别正对所述采摘目标(3)拍摄。
7.根据权利要求6所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述夹爪(23)包括支撑体(231),能够侧向支撑采摘目标(3)的上部,所述支撑体(231)两侧设置有横向延伸件(232),两横向延伸件(232)远离支撑体(231)的端部均设置有摆动件(233),两摆动件(233)相对摆动靠近,能够压紧采摘目标(3)的上部与支撑体(231)的支撑面贴合。
8.根据权利要求7所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:两所述摄像单元(8)分别转动设置在两所述横向延伸件(232)上,且在夹爪(23)靠近所述采摘目标(3)的过程中,两摄像单元(8)能够始终正对所述采摘目标(3)。
9.根据权利要求8所述的一种茄子高效采摘分选装置的采摘分选方法,其特征在于:所述支撑体(231)的支撑面设置有弹性垫层,所述摆动件(233)外侧设置有弹性包裹层,所述弹性垫层内埋设有压力传感器。