水果采摘机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型所述的水果采摘机器人，涉及一种农机设备，具体为可自动采摘水果的机器人。
【背景技术】
[0002]目前随着农林业的大发展，果树的种植已经成规模，但是由于种植面积的加大，果子成熟后的采摘又成了大问题，需要大量的人力物力，如果采摘不及时，遇到降温、降雨、降雪等自然灾害，那对水果的收成会造成极大的影响。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的水果采摘机器人，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
【发明内容】
[0003]鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的水果采摘机器人。用以解决现有技术中存在的人工采摘费工费时的问题。
[0004]本实用新型的技术解决方案是这样实现的:
[0005]本实用新型所述的水果采摘机器人，其特征在于水果采摘机器人包括:机械手机构、摄像机机构、水果箱、丝杠导轨机构、机器人车轮、机器人车盘机构及控制箱;机器人车轮装于机器人车盘机构的下部;两套机械手机构分别通过丝杠导轨机构装于机器人车盘机构的上部两侧;摄像机机构装于机器人车盘机构上部中间位置;水果箱装于机器人车盘机构的后部靠近机械手机构的位置;控制箱装于机器人车盘机构上部前端;机械手机构、摄像机机构、丝杠导轨机构、机器人车轮及控制箱通过线路连接成控制回路。
[0006]本实用新型所述的机器人车盘机构上加工有步进电机底座、沉头孔、轴承座及机器人车轮孔。
[0007]本实用新型所述的机器人车轮包括:车轮、圆锥滚子轴承I及步进电机I;车轮通过圆锥滚子轴承I装于机器人车轮孔上;车轮与装在机器人车盘机构上的步进电机I相连接，车轮在步进电机I的带动下转动。
[0008]本实用新型所述的摄像机机构包括:摄像机、支撑杆、转盘、圆锥滚子轴承Π及步进电机Π ;摄像机通过支架杆装于转盘的上部;转盘的下部通过圆锥滚子轴承Π装于机器人车盘机构上的沉头孔中；步进电机Π装于机器人车盘机构底部与转盘相连接，步进电机Π带动转盘旋转运动。
[0009]本实用新型所述的丝杠导轨机构包括:步进电机m、圆锥滚子轴承m及联轴器、丝杠1、滑杠1、圆锥滚子轴承IV、步进电机IV、滑块1、丝杠Π、滑杠Π、步进电机V、圆锥滚子轴承V、丝杠m、滑杠m及滑块π ;滑杠I两端分别装在步进电机底座与轴承座上;丝杠I的一端装于轴承座上，另一端通过圆锥滚子轴承m及联轴器装于电机底座上;步进电机m装于电机底座上并与丝杠I相连接，带动丝杠I旋转;滑块I装于滑杠I和丝杠I上，可沿滑杠I和丝杠I滑动；滑杠π装于滑块I上;丝杠π通过圆锥滚子轴承IV装于滑块I侧部的安装孔上；步进电机IV装于滑块I上并与丝杠π相连接;滑块π装于丝杠π与滑杠π上;步进电机IV带动丝杠Π旋转牵动滑块π沿丝杠π与滑杠π滑动;滑杠m装于滑块π上;丝杠m通过圆锥滚子轴承V装于滑块π侧部的安装孔上;步进电机V装于滑块π上并与丝杠m相连接;滑块m装于丝杠m与滑杠m上；步进电机V带动丝杠m旋转牵动滑块m沿丝杠m与滑杠m滑动。
[0010]机械手机构包括:舵机1、机械剪、机械爪、舵机Π、步进电机V、步进电机IV、滑块m、旋转臂及旋转架;旋转臂前端的旋转架上铰装有机械剪和机械爪;舵机I装于旋转架上，并与机械爪后部的齿部相连接;舵机π装于旋转架上，并与机械剪后部的齿部相连接;步进电机V装于旋转臂的前部与选转架相连接，在步进电机V的带动下实现旋转架的角度旋转;旋转臂的后部通过圆锥滚子轴承装于滑块m侧部的安装孔上;步进电机IV装于滑块m上，并与旋转臂相连接，在步进电机IV的带动下实现旋转臂的转动。
[0011]控制箱包括:太阳能板、太阳能电源转换器模块、舵机驱动器模块、控制器1、处理器、箱体、步进电机驱动模块及控制器Π;箱体为多层架体结构;在箱体的顶面装有太阳能板;太阳能板与装于其下层箱体内的太阳能电源转换器模块相连接;在箱体内还装配有上舵机驱动器模块、控制器1、处理器、步进电机驱动模块及控制器π ;太阳能板、太阳能电源转换器模块、舵机驱动器模块、控制器1、处理器、步进电机驱动模块及控制器Π与机械手机构、摄像机机构、丝杠导轨机构、机器人车轮及机器人车盘机构连接成相应的回路，控制各个机构运行实现信息的采集、分析、处理、指令的传送等功能。
[0012]丝杠Π及滑杠π与丝杠I及滑杠I保持垂直;丝杠m及滑杠m与丝杠π及滑杠π保持垂直。
[0013]本实用新型采用太阳能发电，通过太阳能电源转换器模块转化能电能，供各个系统使用;首先是步进电机驱动模块对摄像机机构中的步进电机Π发出指令，步进电机Π旋转带动摄像机转动进行拍照，两部摄像机对外部水果进行左右共两次拍照从而获得四幅水果图像信息，四幅水果图像信息经传送给控制箱中的处理器进行处理，最终输出处理后的距离信息并通过串口分别发送给控制箱中的控制器I和控制器Π，控制器I和控制器Π接收到距离信息后进行处理和判断并将输出的驱动信息发送给控制箱中的舵机驱动器模块和步进电机驱动器模块，舵机驱动器模块和步进电机驱动器模块接收到控制器I和控制器π发送来的驱动信息后驱动机械手机构和丝杠导轨机构动作进而采摘水果并将水果放回水果箱。依次循环以上直到采摘完一次左右拍照所拍摄的有效水果数目，当一次左右拍照所拍摄的有效水果被采摘完时，处理器反馈给控制器I和控制器Π不同的信息信号以提示机器人已经采摘完一次左右拍照的水果数目，控制器I和控制器π收到信息信号后经步进电机驱动器模块驱动机器人车轮转动一定距离来进行下一次左右拍照。以上不断循环直到水果采摘完毕。
[0014]本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在:
[0015]本实用新型的使用，解决了大面积果树采摘难的问题，解决了人工采摘水果，费时费力的问题，避免了人工采摘水果需要上下爬树的问题，避免了因上下爬树造成的人员受伤问题。
[0016]本实用新型具有结构新颖、加工间便、使用方便、安全可靠、提高效率等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
【附图说明】
[0017]本实用新型共有8幅附图，其中:
[0018]附图1为本实用新型结构示意图；
[0019]附图2为机器人车盘机构结构示意图；
[0020]附图3为机器人车轮结构示意图；
[0021 ]附图4为水果箱机构结构示意图；
[0022]附图5为摄像机机构结构示意图；
[0023]附图6为丝杠导轨机构结构示意图；
[0024]附图7为机械手机构结构不意图；
[0025]附图8为控制箱结构示意图。
[0026]在图中:1、机械手机构2、摄像机机构3、水果箱4、丝杠导轨机构5、机器人车轮6、机器人车盘机构7、控制箱8、步进电机底座9、车轮孔10、沉头孔11、轴承座12、车轮13、圆锥滚子轴承I 14、步进电机I 15、摄像机16、支撑杆17、转盘18、圆锥滚子轴承Π 19、步进电机Π 20、步进电机ΙΠ 21、圆锥滚子轴承m及联轴器
22、丝杠I23、滑杠I 24、步进电机IV 25、圆锥滚子轴承IV 26、滑块I 27、丝杠Π28、滑杠Π 29、步进电机V 30、滑块Π 31、圆锥滚子轴承V 32、丝杠ΙΠ 33、滑杠ΙΠ34、滑块ΙΠ 35、步进电机IV 36、旋转臂37、步进电机V 38、舵机I 39、机械剪40、机械爪41、舵机Π 42、旋转架43、太阳能板44、太阳能电源转换器模块45、舵机驱动器模块46、控制器I 47、处理器48、箱体49、步进电机驱动模块50、控制器Π。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型的具体实施例如附图所示，水果采摘机器人包括:机械手机构1、摄像机机构2、水果箱3、丝杠导轨机构4、机器人车轮5、机器人车盘机构6及控制箱7;机器人车轮5装于机器人车盘机构6的下部;两套机械手机构I分别通过丝杠导轨机构4装于机器人车盘机构6的上部两侧;摄像机机构2装于机器人车盘机构6上部中间位置;水果箱3装于机器人车盘机构6的后部靠近机械手机构I的位置;控制箱7装于机器人车盘机构6上部前端;机械手机构1、摄像机机构2、丝杠导轨机构4、机器人车轮5及控制箱7通过线路连接成控制回路。
[0028]机器人车盘机构6上加工有步进电机底座8、沉头孔10、轴承座11及机器人车轮孔9。
[0029]机器人车轮5包括:车轮12、圆锥滚子轴承113及步进电机114;车轮12通过圆锥滚子轴承113装于机器人车轮孔9上；车轮12与装在机器人车盘机构6上的步进电机114相连接，车轮12在步进电机114的带动下转动。
[0030]摄像机机构2包括:摄像机15、支撑杆16、转盘17、圆锥滚子轴承Π18及步进电机Π19;摄像机15通过支架杆16装于转盘17的上部;转盘17的下部通过圆锥滚子轴承Π 18装于机器人车盘机构6上的沉头孔10中；步进电机Π 19装于机器人车盘机构6底部与转盘17相连接，步进电机Π 19带动转盘17旋转运动。
[0031 ] 丝杠导轨机构4包括:步进电机ΙΠ20、圆锥滚子轴承m及联轴器21、丝杠122、滑杠I
23、圆锥滚子轴承IV25、步进电机IV24、滑块126、丝杠Π27、滑杠Π28、步进电机V29、圆锥滚子轴承V31、丝杠ΙΠ32、滑杠ΙΠ33及滑块Π30;滑杠123两端分别装在步进电机底座8与轴承座11上;丝杠122的一端装于轴承座11上，另一端通过圆锥滚子轴承ΙΠ及联轴器21装于电机底座8上；步进电机ΙΠ20装于电机底座8上并与丝杠12