全自动龙门式草莓采摘机及其采摘方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109392460A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811275660.5(22)申请日2018.10.30(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人金悦朱文静马若尘陈航卢晓辉吴厚旗(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人覃婧婵(51)Int.Cl.A01D46/30(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称全自动龙门式草莓采摘机及其采摘方法(57)摘要公开了一种全自动龙门式草莓采摘机及其采摘方法，采摘机包括行走单元、识别单元、定位单元和采摘单元，行走单元包括龙门式机架、行走轮和悬挂机构，识别单元配置成采集并识别待采摘草莓的图像数据，定位单元接收所述图像数据以定位采摘单元，定位机构分别包括布置在所述龙门式机架顶部的滑块，同步带连接板和步进电机，采摘单元包括固定在所述龙门式机架的气缸、固定在Z方向定位机构的同步带下侧的舵机、固定在所述舵机且经由舵机驱动以旋转的气动夹指和配置成切割待采摘草莓的刀片。CN109392460ACN109392460A权利要求书1/2页1.一种全自动龙门式草莓采摘机，其包括行走单元、识别单元、定位单元和采摘单元，其中，行走单元包括，龙门式机架，其横跨多垄草莓，行走轮，其安装于所述龙门式机架底部，悬挂机构，配置成缓冲减振的悬挂机构连接行走轮和龙门式机架，识别单元，其配置成采集并识别待采摘草莓的图像数据，定位单元，其接收所述图像数据以定位采摘单元，所述定位单元包括X方向定位机构、Y方向定位机构和Z方向定位机构，X方向定位机构、Y方向定位机构和/或Z方向定位机构分别包括，滑块，其布置在所述龙门式机架顶部，同步带连接板，其固定所述滑块于同步带上，步进电机，其驱动所述同步带，采摘单元包括，气缸，其固定在所述龙门式机架，舵机，其固定在Z方向定位机构的同步带下侧，气动夹指，其固定在所述舵机且经由舵机驱动以旋转，刀片，配置成切割待采摘草莓的刀片固定在所述气动夹指。2.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，优选的，所述龙门式机架包括多个平行放置的轨道和用于支承所述轨道的多个U型支承件。3.根据权利要求2所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，所述轨道由U型铝形成，所述U型支承件经由尺寸不同的U型铝咬合形成。4.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，所述行走轮包括主动轮和从动轮，所述主动轮连接用于驱动的轮毂电机。5.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，所述悬挂机构为二阶弹簧阻尼系统，其包括弹簧避震器，所述弹簧避震器一端经由直角连接片固定在龙门式机架。6.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，行走单元还包括刹车装置，所述刹车装置包括用于接触行走轮的刹车片和第二舵机，所述第二舵机固定在所述龙门式机架，所述刹车片固定在第二舵机上。7.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，所述识别单元包括安装在采摘单元的摄像头。8.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，X方向定位机构、Y方向定位机构和/或Z方向定位机构分别包括通过深沟球轴承与轴承座的配合以固定在所述轨道上的轴、固定在轴的中间位置的同步带轮和与同步带轮经由输出轴连接的步进电机，同步带一侧通过同步带连接板与滑块固定联接使得滑块直线运动，其中，X方向定位机构和Z方向定位机构同步联动。9.根据权利要求1所述的全自动龙门式草莓采摘机，其中，采摘单元还包括气泵和固定在龙门式机架的收集篮。10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的全自动龙门式草莓采摘机的采摘方法，其步2CN109392460A权利要求书2/2页骤包括：第一步骤(S1)中，驱动行走轮转动使得龙门式机架横跨多垄草莓移动，第二步骤(S2)中，识别单元采集并识别待采摘草莓的图像数据，定位单元基于所述图像数据以定位采摘单元，第三步骤(S3)中，气缸驱动气动夹指执行剪切动作，舵机转动所述气动夹指。3CN109392460A说明书1/6页全自动龙门式草莓采摘机及其采摘方法技术领域[0001]本发明涉及一种农业机械技术领域，特别是一种全自动龙门式草莓采摘机及其采摘方法。背景技术[0002]目前我国的草莓种植园多采用“低垄栽培”的方式种植草莓，这种栽培方式下草莓垄间间距约为300mm，因此可供草莓采摘机工作的空间较小。成熟的草莓果实柔软多汁、易损伤、且果实分布密集，对于采摘过程提出了很高的要求，不能接触、磕碰草莓。而且，草莓多为二歧伞花序，果实不定期成熟，需要不定时采摘。以上这些因素都限制了草莓采摘机的应用和发展。现有的草莓采摘机多采用手持杆式装置，这种装置通过在手持采摘杆的末端安装剪刀