一种多功能自适应西瓜采摘机器人

本发明涉及西瓜采摘，尤其涉及一种多功能自适应西瓜采摘机器人。

背景技术：

1、西瓜是人们喜爱的水果之一，解渴甘甜，我国西瓜面积达1471.58千公顷，产量为6324.1万吨，占全球西瓜总产量的60.61％。而由于西瓜果实较大、果皮较脆，目前市面上并没有使用西瓜采摘机器人，采摘时一般由人工进行采摘，这种方式采摘效率较低，且西瓜的成熟度都是凭经验判断，瓜农通过西瓜颜色、大小以及拍瓜所发出声音的清脆性来进行判断。

2、为解决上述问题，出现的西瓜采摘的机器人，例如中国发明专利201910191787.7一种西瓜采摘机器人，包括拾取部分、车身部分、摄像部分、运输部分、收集部分、行走部分，通过行走装置运行到达西瓜的位置，进行智能化捡拾西瓜地里西瓜，目的是减少人工不断捡拾西瓜的时间。

3、对于上述现有技术，还存在以下问题：现有采摘机器人大多为抓取式采摘西瓜，机械爪单个抓取，识别定位精度要求高，识别耗时长，导致抓取采摘的效率不高。因此，如何高效采摘西瓜是需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种多功能自适应西瓜采摘机器人，解决现有技术中如何高效采摘西瓜的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种多功能自适应西瓜采摘机器人，包括：

3、车体，用于位置移动；

4、识别定位模块，其设置在所述车体的端部，用于定位西瓜位置；以及

5、伸缩推挽模块，其设置在所述车体的端部，并包括上铲组件和下铲组件，所述下铲组件可伸缩至贴地，用于铲起西瓜，所述上铲组件可移动的对铲入上铲组件内的西瓜藤蔓剪切。

6、进一步的，还包括传送标识模块，其设置在所述车体内，并紧邻所述伸缩推挽模块，用于承接铲起的西瓜并进行输送，在输送的同时进行成熟度识别和对应贴标签，所述传送标识模块包括传送带、成熟度检测装置以及贴标装置，所述传送带用于承接所述伸缩推挽模块铲起的西瓜并输送，所述成熟度检测装置和所述贴标装置紧邻，并均设置在所述传送带上，分别用于检测西瓜成熟度和对其贴标。

7、进一步的，还包括西瓜运输车，其可拆卸的设置在所述车体的尾端，用于收集西瓜并转运，所述西瓜运输车包括转运车，转运车上设置有顶部敞开的车厢，车厢的内侧相对排布有若干个纸箱，并在两侧纸箱之间形成与西瓜输送方向对接的过道，且两侧的所述纸箱的箱口横置并相对，所述过道内设置有运输盘，所述运输盘用于承接西瓜沿着过道移动，并将西瓜依次送入纸箱内。

8、进一步的，所述识别定位模块包括红外发射器、红外选择接收器及ccd检测器，所述红外选择接收器设置在所述ccd检测器上，所述红外发射器用于以固定角度发射红外光束，所述红外选择接收器用于接收西瓜反射的波段的波长的红外线，并同时供所述ccd检测器接收。

9、进一步的，所述下铲组件包括一对弧面铲和一对菱形架机构，两个所述菱形架机构的伸缩端分别与两个所述弧面铲连接，两个所述弧面铲并排分布，且其相背离的一侧均设置有挡板，所述弧面铲上设置有网格孔。

10、进一步的，所述上铲组件包括翻转组件和铲斗，所述铲斗的前侧设置有刀片，所述铲斗与所述翻转组件的活动端连接，所述翻转组件用于驱动所述铲斗上下转动，且所述铲斗的内侧设置有柔性缓冲层。

11、进一步的，所述传送带的带体上设置有若干个等距排列的缓冲环圈，所述传送带的底端通过缓冲件连接有贴地滑轮。

12、进一步的，所述识别定位模块还包括超声波测距仪，所述超声波测距仪设置在红外发射器上。

13、进一步的，还包括藤蔓粉碎装置，所述藤蔓粉碎装置设置在所述车体的尾端，其包括通过电机驱动的曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构的活动端设置有切割板，所述曲柄滑块机构用于降下所述切割板对采摘西瓜余下的藤蔓进行切割粉碎。

14、进一步的，所述车体的尾端开设有敞口，所述敞口内设置有可翻转并对接至所述西瓜运输车上的盖板，用于将西瓜送入所述西瓜运输车内。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果：通过识别定位模块进行粗略定位，再配合下铲组件以贴地铲起的方式，无需过长的精确定位过程，可快速的抓取西瓜，再配合上铲组件向下移动，与下铲组件闭合切断藤蔓，去除了寻找藤蔓的过程，快速脱杆，保证了西瓜的安全性，在采摘中维持西瓜的完整度且减少了操作时间，有效的提升了西瓜采摘的效率。

技术特征：

1.一种多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，还包括传送标识模块，其设置在所述车体内，并紧邻所述伸缩推挽模块，用于承接铲起的西瓜并进行输送，在输送的同时进行成熟度识别和对应贴标签，所述传送标识模块包括传送带、成熟度检测装置以及贴标装置，所述传送带用于承接所述伸缩推挽模块铲起的西瓜并输送，所述成熟度检测装置和所述贴标装置紧邻，并均设置在所述传送带上，分别用于检测西瓜成熟度和对其贴标。

3.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，还包括西瓜运输车，其可拆卸的设置在所述车体的尾端，用于收集西瓜并转运，所述西瓜运输车包括转运车，转运车上设置有顶部敞开的车厢，车厢的内侧相对排布有若干个纸箱，并在两侧纸箱之间形成与西瓜输送方向对接的过道，且两侧的所述纸箱的箱口横置并相对，所述过道内设置有运输盘，所述运输盘用于承接西瓜沿着过道移动，并将西瓜依次送入纸箱内。

4.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述识别定位模块包括红外发射器、红外选择接收器及ccd检测器，所述红外选择接收器设置在所述ccd检测器上，所述红外发射器用于以固定角度发射红外光束，所述红外选择接收器用于接收西瓜反射的波段的波长的红外线，并同时供所述ccd检测器接收。

5.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述下铲组件包括一对弧面铲和一对菱形架机构，两个所述菱形架机构的伸缩端分别与两个所述弧面铲连接，两个所述弧面铲并排分布，且其相背离的一侧均设置有挡板，所述弧面铲上设置有网格孔。

6.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述上铲组件包括翻转组件和铲斗，所述铲斗的前侧设置有刀片，所述铲斗与所述翻转组件的活动端连接，所述翻转组件用于驱动所述铲斗上下转动，且所述铲斗的内侧设置有柔性缓冲层。

7.根据权利要求2所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述传送带的带体上设置有若干个等距排列的缓冲环圈，所述传送带的底端通过缓冲件连接有贴地滑轮。

8.根据权利要求4所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述识别定位模块还包括超声波测距仪，所述超声波测距仪设置在红外发射器上。

9.根据权利要求1所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，还包括藤蔓粉碎装置，所述藤蔓粉碎装置设置在所述车体的尾端，其包括通过电机驱动的曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构的活动端设置有切割板，所述曲柄滑块机构用于降下所述切割板对采摘西瓜余下的藤蔓进行切割粉碎。

10.根据权利要求3所述的多功能自适应西瓜采摘机器人，其特征在于，所述车体的尾端开设有敞口，所述敞口内设置有可翻转并对接至所述西瓜运输车上的盖板，用于将西瓜送入所述西瓜运输车内。

技术总结本发明的技术方案提供一种多功能自适应西瓜采摘机器人，包括车体、识别定位模块以及伸缩推挽模块，车体用于位置移动；识别定位模块其设置在所述车体的端部，用于定位西瓜位置；伸缩推挽模块其设置在所述车体的端部，并包括上铲组件和下铲组件，所述下铲组件可伸缩至贴地，用于铲起西瓜，所述上铲组件可移动的对铲入上铲组件内的西瓜藤蔓剪切。本发明通过识别定位模块进行粗略定位，再配合下铲组件以贴地铲起的方式，无需过长的精确定位过程，可快速的抓取西瓜，再配合上铲组件向下移动，与下铲组件闭合切断藤蔓，去除了寻找藤蔓的过程，快速脱杆，保证了西瓜的安全性，在采摘中维持西瓜的完整度且减少了操作时间，有效的提升了西瓜采摘的效率。技术研发人员：燕松山,贾克鑫受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5