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申请/专利权人：广东若铂智能机器人有限公司

摘要：本发明提供一种基于突发干扰进行阻拦的串型水果采摘机器人及其方法，涉及水果采摘领域，包括移动底盘（10）、行走机构（20）、工业计算机（30）、收集框（40）、单目视觉相机（50）、采摘机械臂（60）、末端执行器（70）、双目立体相机（80）与拦截机构（90）；拦截机构（90）包括定位支架（91）、驱动盒（92）、伸缩杆（93）与阻拦罩（94），阻拦罩（94）为三面包围、且每面均能折叠的结构。该采摘机器人能够及时、有效的应对采摘过程中的突发干扰，并对突发干扰进行有效拦截，从而提高采摘过程的高效性、降低设备损坏概率，降低采收成本、保证串型水果采摘的连续性。

主权项：1.一种基于突发干扰进行阻拦的串型水果采摘机器人的采摘方法，其特征在于：采摘机器人包括移动底盘、行走机构、工业计算机、收集框、单目视觉相机、采摘机械臂、末端执行器、双目立体相机与拦截机构；行走机构设置在移动底盘底面；工业计算机、收集框、单目视觉相机与采摘机械臂分别设置在移动底盘上；末端执行器固定设置在采摘机械臂末端，双目立体相机设置在采摘机械臂末端且位于末端执行器上侧；拦截机构包括定位支架、驱动盒、伸缩杆与阻拦罩，定位支架对应末端执行器或双目立体相机设置在采摘机械臂的末端，定位支架远离末端执行器的一侧侧面对称设置两个驱动盒，驱动盒靠近定位支架一侧侧面设置伸缩杆且定位支架上对应伸缩杆开设贯穿孔，阻拦罩为三面包围、且每面均能折叠的机构，阻拦罩设置在定位支架外圈且阻拦罩的内侧顶角分别与对应的伸缩杆端部固定连接；所述驱动盒内设置控制伸缩杆伸缩的驱动机构，驱动机构包括电机、蜗杆、涡轮、第一齿轮、第二齿轮、螺旋杆与伸长链节，电机固定设置在驱动盒内且电机输出轴固定套接蜗杆，涡轮设置在电机一侧且涡轮与蜗杆啮合；第一齿轮与涡轮套接在同一齿轮轴外壁且齿轮轴转动设置在驱动盒内；驱动盒一侧对应伸缩杆开设通孔且通孔处设置环形引导圈，伸缩杆卡接在环形引导圈内且滑动连接；驱动盒内腔设置与环形引导圈同轴的螺旋杆且螺旋杆一端外壁固定套接第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；驱动盒位于第二齿轮与通孔之间的内腔设置由多个伸长链节组成的链条结构且环形引导圈位于驱动盒内腔的一侧侧壁对应开设链条结构的进口，伸长链节横截面为扇形结构且伸长链节两侧分别设置滑动定位柱与滑动槽，通过一个伸长链节的滑动定位柱卡接在另一伸长链节的滑动槽内实现两个相邻伸长链节的连接，伸长链节的内侧侧壁开设能够与螺旋杆配合的螺纹且靠近伸缩杆的伸长链节端面与伸缩杆底面固定连接；所述阻拦罩包括门形固定架与折叠面，门形固定架与定位支架远离驱动盒的一侧侧面通过三个折叠面连接，每个折叠面均由多块铰链片组成，从而实现阻拦罩的折叠；伸缩杆远离驱动盒一端的外壁与门形固定架的拐角内壁固定连接；采摘方法具体步骤包括：步骤A、首先，通过行走机构将整个采摘机器人移动至采摘位点；然后，启动双目立体相机，通过双目立体相机与工业计算机的配合获取串型水果的采摘点；之后，通过采摘机械臂控制末端执行器向采摘点移动；此时，单目视觉相机与工业计算机配合实时记录包含采摘点、末端执行器与采摘机械臂的大视场图像；步骤B、以采摘机械臂的进给速度为参照标准，单目视觉相机按照该进给速度进行拍照、抓取图片，通过置信度框获取拦截比较图，并按顺序依次判断是否出现第一拦截条件、第二拦截条件与第三拦截条件，若出现，则触发拦截机构；其中，第一拦截条件：后一时刻的采摘机械臂与采摘点的置信度框边缘之间有断线；第二拦截条件：后一时刻的采摘点置信度框几何中心点与前一时刻采摘点置信度框几何中心点坐标之间的偏移量超过偏移阈值；第三拦截条件：采摘机械臂置信度框与采摘点置信度框中间存在不属于前一时刻的异物；步骤C、若步骤B中未触发拦截机构，则按照既定采摘路径进行串型水果的采摘；若步骤B中触发拦截机构，则后续继续按照步骤B中的方法继续判断是否触发拦截机构，若未达到拦截条件、则收拢拦截机构，若达到拦截条件、则保持拦截机构开启；步骤D、采摘完成后，采摘机械臂带动含有串型水果的末端执行器移动至收集框处，末端执行器释放串型水果，完成果实串采摘后的放置；之后，整个机构复位，进行下一次采摘。

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