本技术涉及一种果园自作业采摘打包一体化机器人。
背景技术:
1、在目前的水果采摘中,主要以人工采摘和人工套网为主,人工采摘费时费力,人工套网效率较低,并且成本高,不适合果园现场流动作业,整体机械化程度和采摘效率较低,无法在较短的时间内完成大片果园的集中采摘,且后续的分级套网打包过程会占用较大的厂房空间,在果园到厂房运输过程中会出现果实磕碰的情况。
技术实现思路
1、本实用新型的目的解决现有果园采用人工或升降平台收获导致采摘效率低的问题,提出一种果园自作业采摘打包一体化机器人,通过采摘打包装置实现果实的自动采摘、输送、分级、套网、装箱、卸箱的一体化打包作业,保证了现摘现处理,节约后续的打包时间,提高了采摘效率。
2、为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种果园自作业采摘打包一体化机器人,包括行走底盘和采摘打包装置,所述采摘打包装置包括骨架、卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置、控制柜和装箱分箱装置,所述骨架安装在行走底盘上,所述卸箱装置安装在骨架的后侧壁上,所述采摘装置安装在骨架的左侧壁和右侧壁上,所述果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置和装箱分箱装置均安装在骨架内,所述控制柜安装在骨架的前侧臂上,所述行走底盘、卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置和装箱分箱装置均与控制柜相连,采摘装置采摘的果实依次经过果实输送装置、分级装置、套网装置和装箱分箱装置后经卸箱装置输送至地面,所述骨架上设有与控制柜相连的rtk系统。
3、优选的,所述采摘装置包括相机、机械臂和抓手,所述骨架的左侧壁和右侧壁上均设有安装相机的相机安装架,以及安装机械臂的固定板,所述抓手设置在机械臂上,所述相机和机械臂均与控制柜相连。
4、优选的,所述果实输送装置包括侧导果板、抬升机构、上导果板和单果落果机构,所述侧导果板安装在固定板下方的骨架上,所述上导果板设置在骨架的顶端,所述抬升机构设置在侧导果板和上导果板之间,所述侧导果板上设有将果实翻转至抬升机构上的翻转机构,所述单果落果机构设置在上导果板的出料端。
5、优选的,所述分级装置包括安装支架和若干个果托,所述安装支架安装在骨架内,所述果托安装在安装支架上,相邻两个果托之间的所述安装支架上设有第一翻转气缸,所述第一翻转气缸上设有分果盘。
6、优选的,所述套网装置包括支撑架、供给机构、撑开机构、开合送网机构、果网存储机构、接果送果机构和热熔断网机构,供给机构、撑开机构、开合送网机构、果网存储机构、接果送果机构和热熔断网机构均安装在支撑架上,所述支撑架设置在骨架内,所述果网存储机构内存储有用于套装果实的网套,所述开合送网机构包括吸取网套的吸盘、开合驱动器和升降驱动器,开合驱动器用于控制吸盘移动进而撑开网套,升降驱动器用于控制吸盘在撑开机构和果网存储机构之间移动,所述撑开机构包括导果斗和撑开组件,所述导果斗表面设有缓冲垫,且导果斗处于供给机构的下方,导果斗下端与撑开组件连通,撑开组件用于撑开网套以使果实从导果斗进入到网套内,所述接果送果机构包括盛果斗、输出通道和移果驱动器,盛果斗用于将套装后的果实输送至输出通道,移果驱动器控制盛果斗在撑开机构和输出通道之间移动,所述供给机构包括控制器,供给机构通过控制器每次仅向导果斗提供一个果实,所述热熔断网机构用于熔断网套,所述支撑架上设有传感机构,所述传感机构包括检测果实是否落入到导果斗的落果传感器、检测网套是否套入撑开组件的网套传感器、检测吸盘位置的送网传感器以及检测盛果斗是否移动至输出通道处移果传感器。
7、优选的,所述供给机构还包括输入通道,控制器包括均用于封闭输入通道的第一限位气缸和第二限位气缸,第一限位气缸和第二限位气缸之间的间距大于一个水果的宽度,且小于两个水果的宽度和;所述输入通道呈倾斜设置,且输入通道的底端处于导果斗的上方,第二限位气缸处于第一限位气缸的下游。
8、优选的,所述撑开机构包括用于定位导果斗的定支撑盘、与定支撑盘转动连接的动支撑盘以及驱动动支撑盘转动的旋转驱动器,所述撑开组件包括若干滑杆,滑杆的端部设有用于支撑网套的撑杆,所述滑杆具有使撑杆相互靠拢的闭合位置以及使撑杆相互远离进而撑开网套的打开位置,旋转驱动器控制动支撑盘转动进而带动滑杆在闭合位置和打开位置之间滑动;
9、所述果网存储机构包括存网盘支架、用于存放网套的存网盘以及导向组件,存网盘与存网盘支架转动连接,导向组件包括两个相对设置的导向轮,两个导向轮对网套形成夹持。
10、优选的,所述装箱分箱装置包括分箱机构和放果机构,所述放果机构包括第一升降气缸和设置在升降气缸底端的放果盒,所述第一升降气缸设置在骨架内,放果盒的底端设有开合机构,所述放果盒的侧壁上设有进料孔,所述放果盒内设有与开合机构相连的开合气缸,开合机构依靠开合气缸的伸展和收缩而处于闭合状态和打开状态。
11、优选的,所述开合机构包括螺栓和两块翻折板,所述螺栓上设有第一合页,所述第一合页设置在两块翻折板之间,所述翻折板上设有固定架,所述固定架上设有安装轴,所述安装轴上设有滚轮,所述螺栓上设有与开合气缸相连的连接架。
12、优选的,所述卸箱装置包括果箱斗和第二升降气缸,所述第二升降气缸设置在骨架上,所述果箱斗设置在第二升降气缸上,所述果箱斗的一侧设有进料口,所述果箱斗的另一侧设有出料口,所述果箱斗的底端设有底板,在出料口一侧的所述底板上转动连接有尾板,所述底板上连接有用于驱动底板向上倾斜的第二翻转气缸,所述尾板上连接有用于驱动尾板开合的第三翻转气缸,当尾板打开时尾板的外侧壁与地面贴合,当尾板闭合时尾板的内侧壁与果箱斗的外侧壁贴合,所述尾板上设有第一流利条,所述底板上设有与第一流利条对应的第二流利条。
13、综上所述,本实用新型的优点:通过采摘打包装置对果实进行采摘打包处理,由于采摘打包装置由骨架、卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置、控制柜和装箱分箱装置组成,果实依次通过采摘装置实现果实的采摘、果实输送装置的输送、分级装置的分级处理和套网装置对果实进行自动套网处理,然后果实经装箱分箱装置落入折箱封箱装置折好封底后的果箱中,装箱后的果箱经卸箱装置输送到地面,各个组件相互独立,互不干涉,有效起到了无人化果园自动作业的目的,实现了果实的自动采摘、输送、分级、套网、装箱、卸箱的一体化打包作业,实现了现摘现处理,节约后续的打包时间,提高机器的智能化程度,适合流动作业,应用场景多样,而且各个装置连续稳定,安全高效,能保证果实高品质,骨架实现了卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置、控制柜和装箱分箱装置形成一个安装整体,实现了自动打包分选套网一体化设置,整体布局紧凑,优化了整个采摘打包装置在行走底盘的安装面积,其次,由于骨架上设有rtk系统,因此能实时的获取当前位置,然后进行自动导航模式,从而能精确的控制整体行走,进一步提高采摘效率。
1.一种果园自作业采摘打包一体化机器人,包括行走底盘和采摘打包装置,其特征在于:所述采摘打包装置包括骨架、卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置、控制柜和装箱分箱装置,所述骨架安装在行走底盘上,所述卸箱装置安装在骨架的后侧壁上,所述采摘装置安装在骨架的左侧壁和右侧壁上,所述果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置和装箱分箱装置均安装在骨架内,所述控制柜安装在骨架的前侧臂上,所述行走底盘、卸箱装置、采摘装置、果实输送装置、分级装置、套网装置、折箱封箱装置和装箱分箱装置均与控制柜相连,采摘装置采摘的果实依次经过果实输送装置、分级装置、套网装置和装箱分箱装置后经卸箱装置输送至地面,所述骨架上设有与控制柜相连的rtk系统。
2.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述采摘装置包括相机、机械臂和抓手,所述骨架的左侧壁和右侧壁上均设有安装相机的相机安装架,以及安装机械臂的固定板,所述抓手设置在机械臂上,所述相机和机械臂均与控制柜相连。
3.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述果实输送装置包括侧导果板、抬升机构、上导果板和单果落果机构,所述侧导果板安装在固定板下方的骨架上,所述上导果板设置在骨架的顶端,所述抬升机构设置在侧导果板和上导果板之间,所述侧导果板上设有将果实翻转至抬升机构上的翻转机构,所述单果落果机构设置在上导果板的出料端。
4.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述分级装置包括安装支架和若干个果托,所述安装支架安装在骨架内,所述果托安装在安装支架上,相邻两个果托之间的所述安装支架上设有第一翻转气缸,所述第一翻转气缸上设有分果盘。
5.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述套网装置包括第一支撑架、供给机构、撑开机构、开合送网机构、果网存储机构、接果送果机构和热熔断网机构,供给机构、撑开机构、开合送网机构、果网存储机构、接果送果机构和热熔断网机构均安装在第一支撑架上,所述第一支撑架设置在骨架内,所述果网存储机构内存储有用于套装果实的网套,所述开合送网机构包括吸取网套的吸盘、开合驱动器和升降驱动器,开合驱动器用于控制吸盘移动进而撑开网套,升降驱动器用于控制吸盘在撑开机构和果网存储机构之间移动,所述撑开机构包括导果斗和撑开组件,所述导果斗表面设有缓冲垫,且导果斗处于供给机构的下方,导果斗下端与撑开组件连通,撑开组件用于撑开网套以使果实从导果斗进入到网套内,所述接果送果机构包括盛果斗、输出通道和移果驱动器,盛果斗用于将套装后的果实输送至输出通道,移果驱动器控制盛果斗在撑开机构和输出通道之间移动,所述供给机构包括控制器,供给机构通过控制器每次仅向导果斗提供一个果实,所述热熔断网机构用于熔断网套,所述第一支撑架上设有传感机构,所述传感机构包括检测果实是否落入到导果斗的落果传感器、检测网套是否套入撑开组件的网套传感器、检测吸盘位置的送网传感器以及检测盛果斗是否移动至输出通道处移果传感器。
6.根据权利要求5所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述供给机构还包括输入通道,控制器包括均用于封闭输入通道的第一限位气缸和第二限位气缸,第一限位气缸和第二限位气缸之间的间距大于一个水果的宽度,且小于两个果实的宽度和;所述输入通道呈倾斜设置,且输入通道的底端处于导果斗的上方,第二限位气缸处于第一限位气缸的下游。
7.根据权利要求5所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述撑开机构包括用于定位导果斗的定支撑盘、与定支撑盘转动连接的动支撑盘以及驱动动支撑盘转动的旋转驱动器,所述撑开组件包括若干滑杆,滑杆的端部设有用于支撑网套的撑杆,所述滑杆具有使撑杆相互靠拢的闭合位置以及使撑杆相互远离进而撑开网套的打开位置,旋转驱动器控制动支撑盘转动进而带动滑杆在闭合位置和打开位置之间滑动;
8.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述装箱分箱装置包括分箱机构和放果机构,所述放果机构包括第一升降气缸和设置在升降气缸底端的放果盒,所述第一升降气缸设置在骨架内,放果盒的底端设有开合机构,所述放果盒的侧壁上设有进料孔,所述放果盒内设有与开合机构相连的开合气缸,开合机构依靠开合气缸的伸展和收缩而处于闭合状态和打开状态。
9.根据权利要求8所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述开合机构包括螺栓和两块翻折板,所述螺栓上设有第一合页,所述第一合页设置在两块翻折板之间,所述翻折板上设有固定架,所述固定架上设有安装轴,所述安装轴上设有滚轮,所述螺栓上设有与开合气缸相连的连接架。
10.根据权利要求1所述的一种果园自作业采摘打包一体化机器人,其特征在于:所述卸箱装置包括果箱斗和第二升降气缸,所述第二升降气缸设置在骨架上,所述果箱斗设置在第二升降气缸上,所述果箱斗的一侧设有进料口,所述果箱斗的另一侧设有出料口,所述果箱斗的底端设有底板,在出料口一侧的所述底板上转动连接有尾板,所述底板上连接有用于驱动底板向上倾斜的第二翻转气缸,所述尾板上连接有用于驱动尾板开合的第三翻转气缸,当尾板打开时尾板的外侧壁与地面贴合,当尾板闭合时尾板的内侧壁与果箱斗的外侧壁贴合,所述尾板上设有第一流利条,所述底板上设有与第一流利条对应的第二流利条。
