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申请/专利权人：聊城大学

摘要：本实用新型公开了一种火龙果采摘机，包括单果采摘装置、多果剪切装置、筛果装置和底盘运动装置，单果采摘装置包括抓取切割机构、推动机构、视觉识别系统、升降机构、信息转换输出器和接果管道；多果剪切装置包括多自由度剪刀机构、多自由度底座、多果收集框；筛果装置包括第一推动气缸、移动组件固定板、第二推动气缸、OPenMV视觉识别模块、火龙果吸取机构、火龙果吸取旋转机构、移动组件、过熟果实收集箱；底盘运动装置用于运动承载单果采摘装置、多果剪切装置、筛果装置。其可以满足单果采摘、多果采摘的需要、进行过熟或损坏果实的剔除、实现精准剪切、采摘过程中快速运动、降低损果率、减少采摘过程中的损耗、采摘成本，提高采摘效率。

主权项：1.一种火龙果采摘机，包括单果采摘装置（1000）、多果剪切装置（2000）、筛果装置（3000）和底盘运动装置（4000），其特征在于：所述的单果采摘装置（1000）包括抓取切割机构（1100）、推动机构（1200）、视觉识别系统（1300）、升降机构（1400）、信息转换输出器（1500）和接果管道（1600）；所述的抓取切割机构（1100）设有末端柔性爪（1101）、可调节距离的刚性月牙刀（1102）、旋转盒（1103）；可调节距离的刚性月牙刀（1102）设有月牙形刀片、气动伸缩器和连接板，旋转盒（1103）设有舵机旋转器（1104）、旋转金属盘1105；所述的旋转盒（1103）安装于推动机构（1200）的直线推动杆前端，用于连接安装抓取切割机构（1100）与推动机构（1200），并且便于舵机旋转器（1104）的安装；所述的舵机旋转器（1104）设置在旋转盒（1103）的前端并安装于旋转盒（1103）的内部，旋转盒（1103）通过旋转调整末端柔性爪（1101）的果实抓取角度，使末端柔性爪（1101）更方便快捷的抓取到火龙果；所述的旋转金属盘（1105）安装于舵机旋转器（1104）的输出旋转轴上，用于带动末端柔性爪（1101）和可调节距离的刚性月牙刀（1102）的旋转；所述的末端柔性爪（1101）通过螺丝与旋转金属盘（1105）相连接，用于抓取和固定火龙果果实，并且避免了火龙果采摘时损伤火龙果表皮的情况；所述的可调节距离的刚性月牙刀（1102）固定于末端柔性爪（1101）的三个柔性手指的外侧，用于切断火龙果根部与火龙果树径连接的圆柱形部位；所述的月牙形刀片安装在可调节距离的刚性月牙刀（1102）的最前端，通过所述的气动伸缩器调整月牙形刀片的位置，使其可以精准度切割火龙果根部与火龙果树径连接的圆柱形部位；所述的连接板安装于末端柔性爪（1101）的后方，用于连接固定末端柔性爪（1101）和可调节距离的刚性月牙刀（1102）；单个火龙果被视觉识别系统（1300）的图像采集装置（1302）捕捉到时，图像采集装置（1302）会将信号传递到信息转换输出器（1500），再通过信息转换输出器（1500）将控制信号传递到控制系统，控制系统控制推动机构（1200）的直线推动杆推动抓取切割机构（1100）靠近火龙果，靠近后末端柔性爪（1101）张开，所述的末端柔性爪（1101）是通过后方的驱动舵机（1106）带动第一连接杆（1107）转动，第一连接杆（1107）转动带动第二连接杆（1108）移动，第二连接杆（1108）运动带动移动板（1109）前后移动，移动板（1109）前后移动直接带动第三连接杆（1110）的前后移动，第三连接杆（1110）的前后移动进而带动末端柔性爪（1101）的张开与闭合，进而带动可调节距离的刚性月牙刀（1102）张开与闭合，可调节距离的刚性月牙刀（1102）的气动伸缩器和月牙形刀片根据视觉识别系统（1300）和信息转换输出器（1500）传递的火龙果的位置信息，进行与火龙果根部的位置调整，当到达适合抓取的位置的时候，末端柔性爪（1101）闭合，进而带动可调节距离的刚性月牙刀（1102）闭合，此时，三个月牙形刀片的内圈形成一个闭合的圆形刀环，切断火龙果根部与火龙果树径连接的圆柱形部位，然后当抓取切割机构（1100）到达接果管道（1600）上方时，末端柔性爪（1101）张开，火龙果进入接果管道（1600）；接果管道（1600）用于接收采摘下来的单个火龙果，将其输送到收集箱4200；所述的多果剪切装置（2000）包括多自由度剪刀机构（2100）、多自由度底座（2200）、多果收集框（2300）；多果收集框（2300）安装于多自由度剪刀机构（2100）下方，用于承接剪切下来的一个生长点生长的多个火龙果，多果收集框（2300）的框子底部平铺一层橡胶垫，防止掉落的火龙果摔伤，多自由度底座（2200）固定安装于升降机构（1400）上，前方与多自由度剪刀机构（2100）相互连接，用于协助多自由度剪刀机构（2100）各个方向转动；所述的筛果装置（3000）包括第一推动气缸（3100）、移动组件固定板（3200）、第二推动气缸（3300）、OPenMV视觉识别模块（3400）、火龙果吸取机构（3500）、火龙果吸取旋转机构（3600）、移动组件（3700）、过熟果实收集箱（3800）；其中，第一推动气缸（3100）用于驱动移动组件固定板（3200）在Z轴方向上的移动；第二推动气缸（3300）上方设置OPenMV视觉识别模块（3400），第二推动气缸（3300）下方设置火龙果吸取机构（3500）；过熟果实收集箱（3800）设置在火龙果吸取机构（3500）的下方；OPenMV视觉识别模块（3400）通过算法检测该火龙果是否为过熟果实或坏果；第二推动气缸（3300）用于控制火龙果吸取机构（3500）和火龙果吸取旋转机构（3600）的Y轴方向上的移动；移动组件（3700）用于控制第二推动气缸（3300）、OPenMV视觉识别模块（3400）、火龙果吸取机构（3500）和火龙果吸取旋转机构（3600）的X轴方向上的移动；过熟果实收集箱（3800）用于收集采摘到的过熟或者损坏的火龙果；火龙果吸取旋转机构（3600）将火龙果吸取机构（3500）沿Z轴旋转90度方向将火龙果从抓取切割机构（1100）中取出，将过熟或者损坏的果实移动到过熟果实收集箱（3800）中，完成过熟或者损坏的果实的筛选；所述的底盘运动装置（4000）用于运动承载单果采摘装置（1000）、多果剪切装置（2000）、筛果装置（3000）。

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