玫瑰花采摘机器人

1.本实用新型属于自动化机械设备技术领域，涉及一种玫瑰花采摘机器人。


背景技术：

2.在机械自动化领域中，涉及到各种用途的机械设备，对提高生产力有着显著效果。在种植业中，鲜花的种植又涉及到的种类较多，其中涉及一种玫瑰花栽培，因其花朵艳丽，颜色品种多，深受广大消费者喜爱，还用于一些茶叶的深加工中，形成了以大面积种植的经济产业。玫瑰花在植物分类学上是一种蔷薇科蔷薇属灌木，其杆径上布满刺，目前采用人工采摘的方式不仅效率低，还容易刺伤手部，其次，在采摘过程中，花蕾后端花萼上的分泌物粘附在手上，对于在加工过程中不能清洗的制茶原料花蕾来说，还容易造成污染。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种玫瑰花采摘机器人，结构简单，采用执行机构的回转底座与履带行走机构的底盘连接，ai自动识别系统位于执行机构一侧与底盘连接，履带行走机构、执行机构和ai自动识别系统与控制系统系统连接，ai自动识别系统对玫瑰花进行拍照，控制系统对照片进行处理分析和识别，并发送指令给执行机构执行回转或俯仰调整采摘机器手的空间位置，采摘机器手张合端的剪切片对玫瑰花朵进行夹持并剪切，采摘效率高，不会伤手，避免采摘过程中花萼分泌物沾染花朵造成污染，自动化程度高，操作简单方便。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种玫瑰花采摘机器人，它包括履带行走机构、执行机构、ai自动识别系统和控制系统；所述执行机构的回转底座与履带行走机构的底盘连接，ai自动识别系统位于执行机构一侧与底盘连接，履带行走机构、执行机构和ai自动识别系统与控制系统系统连接；ai自动识别系统进行识别时执行机构相应地回转或俯仰。
5.所述执行机构包括与回转底座连接的回转臂，以及与回转臂连接的俯仰臂，末端执行装置与俯仰臂连接。
6.所述回转底座包括与多个支撑杆连接的三个间隔分布的环形板，回转盘与环形板配合，底座舵机与回转盘连接。
7.所述回转臂下端的回转舵机与回转底座的回转盘连接。
8.所述俯仰臂两端设置的俯仰舵机分别与回转臂和末端执行装置的支板连接。
9.所述末端执行装置包括与支板连接的旋转舵机，以及与旋转舵机连接的采摘机器手，采摘机器手的张合端设置相互对称的剪切片。
10.所述ai自动识别系统为摄像头，将拍摄到的照片传到控制系统图像处理库，由视觉算法进行定位。
11.所述控制系统为微型电脑，搭载ai人工智能识别系统和gps定位系统。
12.一种玫瑰花采摘机器人，它包括履带行走机构、执行机构、ai自动识别系统和控制
系统；执行机构的回转底座与履带行走机构的底盘连接，ai自动识别系统位于执行机构一侧与底盘连接，履带行走机构、执行机构和ai自动识别系统与控制系统系统连接；ai自动识别系统进行识别时执行机构相应地回转或俯仰。结构简单，通过执行机构的回转底座与履带行走机构的底盘连接，ai自动识别系统位于执行机构一侧与底盘连接，履带行走机构、执行机构和ai自动识别系统与控制系统系统连接，通过ai自动识别系统对玫瑰花进行拍照，控制系统对照片进行处理分析和识别，并发送指令给执行机构执行回转或俯仰调整采摘机器手的空间位置，采摘机器手张合端的剪切片对玫瑰花朵进行夹持并剪切，采摘效率高，不会伤手，避免采摘过程中花萼分泌物沾染花朵造成污染，自动化程度高，操作简单方便。
13.在优选的方案中，执行机构包括与回转底座连接的回转臂，以及与回转臂连接的俯仰臂，末端执行装置与俯仰臂连接。结构简单，使用时，执行机构用于执行回转、向下倾斜或向上抬仰动作，调整采摘机器手的空间位置，使其能够精准捕捉玫瑰花朵的位置。
14.在优选的方案中，回转底座包括与多个支撑杆连接的三个间隔分布的环形板，回转盘与环形板配合，底座舵机与回转盘连接。结构简单，使用时，底座舵机驱动回转盘旋转带动回转臂旋转。
15.在优选的方案中，回转臂下端的回转舵机与回转底座的回转盘连接。结构简单，使用时，回转舵机驱动回转臂旋转带动俯仰臂旋转。
16.在优选的方案中，俯仰臂两端设置的俯仰舵机分别与回转臂和末端执行装置的支板连接。结构简单，使用时，位于俯仰臂和回转臂之间的俯仰舵机驱动俯仰臂绕回转盘上端侧向转动；位于俯仰臂和末端执行装置之间的俯仰舵机驱动末端执行装置侧向转动。
17.在优选的方案中，末端执行装置包括与支板连接的旋转舵机，以及与旋转舵机连接的采摘机器手，采摘机器手的张合端设置相互对称的剪切片。结构简单，安装时，支板与俯仰舵机和旋转舵机连接，旋转舵机与采摘机器手连接，旋转舵机驱动采摘机器手旋转。
18.在优选的方案中，ai自动识别系统为摄像头，将拍摄到的照片传到控制系统图像处理库，由视觉算法进行定位。结构简单，使用时，ai自动识别系统对玫瑰花进行图像拍摄，并将拍摄的照片传输给控制系统，控制系统根据ai视觉算法来定位需要采摘的玫瑰花朵。
19.在优选的方案中，控制系统为微型电脑，搭载ai人工智能识别系统和gps定位系统。使用时，控制系统向机器人发出各种指令, 机器人对接收的指令信息存储，并对各末端操作其发出指令，使履带行走机构按照规定的路线运动，配合搭载的ai人工智能识别系统和gps定位系统让其按照规定的程序成采摘任务。
20.一种玫瑰花采摘机器人，它包括履带行走机构、执行机构、ai自动识别系统和控制系统，通过执行机构的回转底座与履带行走机构的底盘连接，ai自动识别系统位于执行机构一侧与底盘连接，履带行走机构、执行机构和ai自动识别系统与控制系统系统连接，通过ai自动识别系统对玫瑰花进行拍照，控制系统对照片进行处理分析和识别，并发送指令给执行机构执行回转或俯仰调整采摘机器手的空间位置，采摘机器手张合端的剪切片对玫瑰花朵进行夹持并剪切。本实用新型克服了原玫瑰花朵依靠人工采摘效率低、容易刺手，分泌物容易造成花蕾污染的问题，具有结构简单，采摘效率高，不会伤手，避免采摘过程中花萼分泌物沾染花朵造成污染，自动化程度高，操作简单方便的特点。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
22.图1为本实用新型的结构示意图。
23.图2为图1的主视示意图。
24.图3为图2的侧视示意图。
25.图4为图3的俯视示意图。
26.图5为本实用新型采摘机器手的结构示意图。
27.图中：履带行走机构1，底盘11，执行机构2，回转底座21，回转盘211，底座舵机212，回转臂22，回转舵机221，俯仰臂23，俯仰舵机231，末端执行装置24，支板241，旋转舵机242，采摘机器手243，剪切片244，ai自动识别系统3。
具体实施方式
28.如图1~图5中，一种玫瑰花采摘机器人，它包括履带行走机构1、执行机构2、ai自动识别系统3和控制系统；所述执行机构2的回转底座21与履带行走机构1的底盘11连接，ai自动识别系统3位于执行机构2一侧与底盘11连接，履带行走机构1、执行机构2和ai自动识别系统3与控制系统系统连接；ai自动识别系统3进行识别时执行机构2相应地回转或俯仰。结构简单，通过执行机构2的回转底座21与履带行走机构1的底盘11连接，ai自动识别系统3位于执行机构2一侧与底盘11连接，履带行走机构1、执行机构2和ai自动识别系统3与控制系统系统连接，通过ai自动识别系统3对玫瑰花进行拍照，控制系统对照片进行处理分析和识别，并发送指令给执行机构2执行回转或俯仰调整采摘机器手243的空间位置，采摘机器手243张合端的剪切片244对玫瑰花朵进行夹持并剪切，采摘效率高，不会伤手，避免采摘过程中花萼分泌物沾染花朵造成污染，自动化程度高，操作简单方便。
29.优选地，控制系统为远程后台控制，通过远程操控履带行走机构1、执行机构2和ai自动识别系统3。
30.优选地，底盘11上设置太阳能板或者底盘11下侧设置充电电源向履带行走机构1、执行机构2和ai自动识别系统3供电。
31.优选地，履带行走机构1的驱动电机上配有高低电瓶磁性霍尔编码器，从而为后期开发更多功能留下了空间。
32.优选地，履带行走机构1的型号为tk50。
33.优选的方案中，所述执行机构2包括与回转底座21连接的回转臂22，以及与回转臂22连接的俯仰臂23，末端执行装置24与俯仰臂23连接。结构简单，使用时，执行机构2用于执行回转、向下倾斜或向上抬仰动作，调整采摘机器手243的空间位置，使其能够精准捕捉玫瑰花朵的位置。
34.优选的方案中，所述回转底座21包括与多个支撑杆连接的三个间隔分布的环形板，回转盘211与环形板配合，底座舵机212与回转盘211连接。结构简单，使用时，底座舵机212驱动回转盘211旋转带动回转臂22旋转。
35.优选的方案中，所述回转臂22下端的回转舵机221与回转底座21的回转盘211连接。结构简单，使用时，回转舵机221驱动回转臂22旋转带动俯仰臂23旋转。
36.优选地，底座舵机212和回转舵机221的型号为ldx
‑
218。
37.优选的方案中，所述俯仰臂23两端设置的俯仰舵机231分别与回转臂22和末端执行装置24的支板241连接。结构简单，使用时，位于俯仰臂23和回转臂22之间的俯仰舵机231驱动俯仰臂23绕回转盘211上端侧向转动；位于俯仰臂23和末端执行装置24之间的俯仰舵机231驱动末端执行装置24侧向转动。
38.优选地，俯仰舵机231的型号为ldx
‑
227。
39.优选的方案中，所述末端执行装置24包括与支板241连接的旋转舵机242，以及与旋转舵机242连接的采摘机器手243，采摘机器手243的张合端设置相互对称的剪切片244。结构简单，安装时，支板241与俯仰舵机231和旋转舵机242连接，旋转舵机242与采摘机器手243连接，旋转舵机242驱动采摘机器手243旋转。
40.优选地，旋转舵机242的型号为lfd
‑
06。
41.优选地，采摘机器手243的张合端张开夹持花蕾后端的花萼连接的茎对其进行剪切。
42.优选地，采摘机器手243剪切时，其前端的剪切片244呈略微向上的倾斜状，当玫瑰花朵剪断后，沿剪切片244滑落到两个剪切片244后端的夹持空间内，避免玫瑰花朵掉落。之后再将玫瑰花朵转移至收纳筐中，该过程不会造成分泌物与花蕾接触，避免沾染分泌物。
43.优选地，采摘机器手243具有模仿人手动作的功能，优选选取夹钳式取料手。
44.优选的方案中，所述ai自动识别系统3为摄像头，将拍摄到的照片传到控制系统图像处理库，由视觉算法进行定位。结构简单，使用时，ai自动识别系统3对玫瑰花进行图像拍摄，并将拍摄的照片传输给控制系统，控制系统根据ai视觉算法来定位需要采摘的玫瑰花朵。
45.优选地，ai自动识别系统3由摄像头hv3808负责拍摄，该摄像头为coms的传感类型，30万动态像素，480p、30pfs高清晰度延迟图像，将拍摄到的照片以最低0.1lux传到控制系统。
46.优选的方案中，所述控制系统为微型电脑，搭载ai人工智能识别系统和gps定位系统。使用时，控制系统向机器人发出各种指令, 机器人对接收的指令信息存储，并对各末端操作其发出指令，使履带行走机构1按照规定的路线运动，配合搭载的ai人工智能识别系统和gps定位系统让其按照规定的程序成采摘任务。
47.优选地，控制系统为raspberry pi微型电脑，raspberry pi微型电脑内配置open source cv图像处理库。
48.优选地，ai人工智能识别系统根据物体的颜色来识别，不受物体形状的影响，识别线形、圆形或球形或其它形状。
49.如上所述的一种玫瑰花采摘机器人，安装使用时，执行机构2的回转底座21与履带行走机构1的底盘11连接，ai自动识别系统3位于执行机构2一侧与底盘11连接，履带行走机构1、执行机构2和ai自动识别系统3与控制系统系统连接，ai自动识别系统3对玫瑰花进行拍照，控制系统对照片进行处理分析和识别，并发送指令给执行机构2执行回转或俯仰调整采摘机器手243的空间位置，采摘机器手243张合端的剪切片244对玫瑰花朵进行夹持并剪切，采摘效率高，不会伤手，避免采摘过程中花萼分泌物沾染花朵造成污染，自动化程度高，操作简单方便。
50.使用时，执行机构2用于执行回转、向下倾斜或向上抬仰动作，调整采摘机器手243
的空间位置，使其能够精准捕捉玫瑰花朵的位置。
51.使用时，底座舵机212驱动回转盘211旋转带动回转臂22旋转。
52.使用时，回转舵机221驱动回转臂22旋转带动俯仰臂23旋转。
53.使用时，位于俯仰臂23和回转臂22之间的俯仰舵机231驱动俯仰臂23绕回转盘211上端侧向转动；位于俯仰臂23和末端执行装置24之间的俯仰舵机231驱动末端执行装置24侧向转动。
54.安装时，支板241与俯仰舵机231和旋转舵机242连接，旋转舵机242与采摘机器手243连接，旋转舵机242驱动采摘机器手243旋转。
55.使用时，ai自动识别系统3对玫瑰花进行图像拍摄，并将拍摄的照片传输给控制系统，控制系统根据ai视觉算法来定位需要采摘的玫瑰花朵。
56.使用时，控制系统向机器人发出各种指令, 机器人对接收的指令信息存储，并对各末端操作其发出指令，使履带行走机构1按照规定的路线运动，配合搭载的ai人工智能识别系统和gps定位系统让其按照规定的程序成采摘任务。
57.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。