基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人

1.本发明涉及采摘设备技术领域，具体地说，涉及一种基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人。


背景技术：

2.由于黄花菜的营养价值高，作物经济好，致使其种植规模越来越多。长期以来，黄花菜采摘为手工采摘，依靠食指和大拇指指甲掐断，致使嫩芽汁液及碎沫塞卡在指甲缝内，对劳动者双手产生一定的危害。
3.随着黄花菜的种植规模越来越大，依靠手工采摘已经无法满足黄花菜采摘的需求，目前，已经开始利用机器人进行黄花菜的自动采摘。现有技术中的采摘机器人通常具有导航行走系统、目标识别与定位系统、控制器、采摘模块及电源模块等组成，例如采用专利号为cn209314338u中公开的导航行走系统，采用导航行走系统来控制黄花菜采摘机器人的采摘路径，保证定位准确可靠性；采摘模块具有机械臂和采摘器，机械臂采用现有技术中的具有多自由度的机械臂，采摘器采用专利号为cn215301624u中公开的夹具，目标识别与定位系统采用专利号为cn215301624u中公开的在机械手处设计双目相机，通过相机的视觉传感器，实时采集采摘机器人的采摘过程；通过双目摄像机对符合目标特征点的信息进行提取、摄像机标定、图像处理、立体匹配和三维重建得到图像对匹配点之间的视差，得到特征点的三维坐标，反馈给电源模块及动力控制设备，控制机械臂和夹具的高度配合作业完成黄花菜的采摘作业，确保了整个采摘作业的可行性和精确度。
4.但是现有的黄花菜的采摘机器人在田间移动进行黄花菜采摘时，机械臂驱动采摘器移动至待采摘黄花菜处，其间采摘器无法避免地与黄花菜的枝、叶发生磕绊，致使黄花菜的枝、叶被采摘器切削，使枝叶碎沫、汁液等附着于机械手上，进而使得采摘器采摘的黄花菜易附着有黄花菜的枝叶碎沫，从而使采摘的黄花菜具有杂质，继而影响采摘黄花菜的品质，因此，亟需对黄花菜采摘机器人的机械手进行清洁的设备。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺少较佳的对黄花菜采摘机器人的机械手进行清洁的设备的缺陷，本发明提供了一种基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人。
6.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
7.基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人，其包括机器人本体，机器人本体上设有用于对采摘器进行清洁的清洁机构；
8.清洁机构包括承载架，承载架上安装有供采摘器伸入的清洗管，清洗管内沿其长度方向相对设有位于上下两侧处的漏槽；清洗管外套设有可转动的盛液管，盛液管内均匀设有4个盛液腔，盛液腔靠近清洗管的内壁上对应漏槽设有多个第一漏孔，第一漏孔处设有用于对第一漏孔进行密封的第一密封组件，盛液腔远离清洗管的内壁上设有第二漏孔，第二漏孔处设有用于对第二漏孔进行封堵的第二密封组件；盛液管外设有固定管，固定管位
于下侧的外壁上对应第二漏孔设有第三漏孔。
9.通过本发明中的构造，使得盛液管转动能够实现对采摘器进行淋洗、消毒，同时能够对洗涤剂和消毒剂进行重复的利用，使清洁机构的清洁效果更佳。
10.作为优选，第一密封组件包括螺纹设于第一漏孔处的第一套筒，第一套筒内设有两端开口的第一安装腔，第一安装腔的上端螺纹设有第一堵盖，第一套筒外沿其周向均匀布设有位于盛液腔内的进液孔；第一安装腔内通过第一弹簧设有下端伸出第一套筒的第一活塞柱，第一活塞柱的上端设有贯穿第一堵盖的安装柱，安装柱的上端设有用于对第一活塞柱进行定位的第一定位螺母，第一活塞柱的外周侧面上对应进液孔设有第一环形腔，第一环形腔的下侧壁设有连通第一活塞柱下端的第一流道，第一活塞柱贯穿第一堵盖的外周侧面上设有第二环形腔，第一活塞柱的下端部设有连通第二环形腔的第一气道，第一堵盖上设有连通第二环形腔的第二气道。
11.通过本发明中的构造，较佳地实现盛液管转动与漏槽相对时，第一密封组件能够打开，使盛液管内盛放的液体能够流出或流入，当盛液管转离漏槽时，第一密封组件能够密封，较佳地避免盛液腔内盛放的液体的流出。
12.作为优选，第二密封组件包括螺纹设于第二漏孔处的第二套筒，第二套筒内设有两端开口的第二安装腔，第二安装腔的上端螺纹设有第二堵盖，第二套筒外沿其周向均匀布设有位于盛液腔内的出液孔；第二安装腔内通过第二弹簧设有下端可伸入第三漏孔内的第二活塞柱，第二活塞柱的上端设有贯穿第二堵盖的第一安装杆，第一安装杆的上端设有用于对第二活塞柱进行定位的第二定位螺母，第二活塞柱内设有开口向下的第三安装腔，第三安装腔上设有与出液孔相对的第一通孔，第三安装腔内通过第三弹簧设有下端伸出第二活塞柱的第三活塞柱，第三活塞柱的上端设有伸出第二活塞柱的第二安装杆，第二安装杆的上端设有用于对第三活塞柱进行定位的第三定位螺母，第三活塞柱内设有下端开口的第二流道，第二流道上设有可用于与对应第一通孔相对的第二通孔；第三漏孔内设有用于驱动第三活塞柱移入第三安装腔内的顶升组件。
13.通过本发明中的构造，较佳地实现在盛液管转动时，第二密封组件能够对第二漏孔进行密封，较佳地避免盛液腔内盛放的液体的漏出，影响清洁机构的使用。
14.作为优选，顶升组件包括螺纹设于第三漏孔内的第三套筒，第三套筒内设有供第二活塞柱伸入的空腔，第三套筒的内壁内设有下端开口的气囊安装腔，气囊安装腔沿其轴向设有连通空腔的滑槽，气囊安装腔内设有可滑动的第一圆环，空腔内设有位于第三活塞柱下方处的第二圆环，第一圆环和第二圆环间设置有穿过对应滑槽的连杆，气囊安装腔内设于用于驱动第一圆环升降的气囊。
15.通过本发明中的构造，使得通过向气囊内注气驱动第三活塞柱缩回第二活塞柱内，较佳地实现第二密封组件的打开，便于进行盛液腔内盛放的液体的排出或注入。
16.作为优选，清洗管内设有摊淋组件，摊淋组件包括螺纹设于清洗管两端处的固定环，固定环间设有位于上侧漏槽下方处且呈倒v型的折流板，固定环间设有位于折流板下方处的漏板，漏板用于对采摘器进行全面淋洗。
17.通过本发明中的构造，使得其能够较佳地增大淋洗面积，使清洗机构对采摘器的淋洗效果更佳。
18.作为优选，承载架上设有供清洗管安装的安装槽，清洗管通过固定箍安装于安装
槽内，较佳地实现清洗管的安装。
19.作为优选，盛液管的两端部设有第一齿轮，承载架上设有驱动电机，驱动电机的输出轴上设有与第一齿轮相配合的第二齿轮，较佳地实现盛液管的转动。
20.作为优选，固定管包括第一半管和第二半管，第一半管和第二半管相配合的侧壁处向外延伸形成安装部，安装部间通过螺栓连接，较佳地实现固定管在盛液管外的拆装。
附图说明
21.图1为实施例1中的一种基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人的示意图；
22.图2为实施例1中的清洁机构的示意图；
23.图3为实施例1中的清洁机构的剖视示意图；
24.图4为实施例1中的清洗管、盛液管及固定管的剖视示意图；
25.图5为实施例1中的第一密封组件的剖视示意图；
26.图6为图3中a部分的放大示意图；
27.图7为实施例1中的顶升组件的半剖示意图；
28.图8为实施例1中的摊淋组件的示意图；
29.图9为实施例1中的承载架的示意图；
30.图10为实施例1中的固定管的示意图。
具体实施方式
31.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
32.实施例1
33.如图1所示，本实施例提供了一种基于双目视觉检测的黄花菜采摘机器人，其包括机器人本体100，机器人本体100具有机械臂101，机械臂101上安装有用于对黄花菜进行采摘的采摘器102，机器人本体100上设置有用于对采摘器102进行清洁的清洁机构110。
34.本实施例中的机器人本体100、机械臂101及采摘器102的构造均采用现有技术中的构造，故在此不予赘述。本实施例中，机械臂101能够驱动采摘器102伸至清洁机构110内，清洁机构110能够对采摘器102进行淋洗、消毒清洁，有效地对附着于采摘器102上的枝叶碎沫、汁液进行淋洗，保证采摘器102的清洁，避免持续采摘时，枝叶碎沫、汁液沾染在采摘的黄花菜上，继而影响采摘的黄花菜的品质。
35.结合图2～4所示，本实施例中，清洁机构110包括承载架200，承载架200上安装有供采摘器伸入的清洗管210，清洗管210内沿其长度方向相对设有位于上下两侧处的漏槽411；清洗管210外套设有可转动的盛液管220，盛液管220内均匀设有4个盛液腔421，盛液腔421靠近清洗管210的内壁上对应漏槽411设有多个第一漏孔422，第一漏孔422处设有用于对第一漏孔422进行密封的第一密封组件310，盛液腔421远离清洗管210的内壁上设有第二漏孔423，第二漏孔423处设有用于对第二漏孔423进行封堵的第二密封组件320；盛液管220外设有固定管230，固定管位于下侧的外壁上对应第二漏孔423设有第三漏孔431。
36.本实施例在实际使用时，机械臂101驱动采摘器102由清洗管210的一端伸入清洗管210内，4个盛液腔421中相邻的2个盛液腔421分别用于盛放洗涤剂和消毒剂，当盛液管
220转动能够使盛液腔421上下两侧的第一漏孔422分别与上下两侧的漏槽411相对应，使得位于上侧的洗涤剂或消毒剂能够由经上侧第一漏孔422漏出，完成对位于清洗管210内的采摘器102进行淋洗，进而完成对采摘器102的洗涤或消毒；完成淋洗后的洗涤剂和消毒剂能够由下侧的漏槽411经漏孔422流入对应的盛液腔421内收集，使得洗涤剂和消毒剂能够被收集，再次进行重复利用；本实施例通过采用上述的构造，使得盛液管220的转动能够完成对采摘器102进行淋洗、消毒作业，同时，洗涤剂和消毒剂能够随着盛液管220的转动被多次利用，从而使清洁机构110的清洁效果更佳；
37.本实施例中，消毒剂采用酒精，通过酒精的淋洗洗涤剂淋洗后的采摘器，较佳地完成采摘器的消毒，同时，由于酒精的挥发性，使得采摘器上残留的酒精能够被挥发，从而保证采摘器的后续使用；
38.其中，通过第一密封组件310的设置，使得第一密封组件310与对应漏槽411相对时，能够较佳地使第一漏孔422打开，便于洗涤剂及消毒剂的流入或流出，当第一密封组件310与对应漏槽错位时，第一密封组件310能够实现对第一漏孔422进行密封，有效地防止洗涤剂及消毒剂流出盛液腔421；
39.其中，通过第二密封组件320及第三漏孔431的设置，使得盛液管220转动过程中，第二密封组件320能够对第二漏孔423进行密封，防止洗涤剂及消毒剂的流出；当第二密封组件320与第三漏孔431相对时，能够控制第二密封组件320的开合，进而能够通过第三漏孔431将盛液腔421内的洗涤剂及消毒剂排出以及向盛液腔421内添加洗涤剂及消毒剂。
40.结合图5所示，本实施例中，第一密封组件310包括螺纹设于第一漏孔422处的第一套筒510，第一套筒510内设有两端开口的第一安装腔511，第一安装腔511的上端螺纹设有第一堵盖520，第一套筒510外沿其周向均匀布设有位于盛液腔421内的进液孔512；第一安装腔511内通过第一弹簧522设有下端伸出第一套筒510的第一活塞柱530，第一活塞柱530的上端设有贯穿第一堵盖520的安装柱531，安装柱531的上端设有用于对第一活塞柱530进行定位的第一定位螺母532，第一活塞柱530的外周侧面上对应进液孔512设有第一环形腔533，第一环形腔533的下侧壁设有连通第一活塞柱530下端的第一流道534，第一活塞柱530贯穿第一堵盖520的外周侧面上设有第二环形腔535，第一活塞柱530的下端部设有连通第二环形腔535的第一气道536，第一堵盖520上设有连通第二环形腔535的第二气道521。
41.本实施例中，通过第一堵盖520、第一弹簧522及第一定位螺母532的设置，较佳地实现第一活塞柱530在第一套筒510内的安装；其中，通过第一弹簧522及第一定位螺母532的配合设置，使得当第一套筒510与对应的漏槽411相对时，第一活塞柱530的下端伸出第一套筒510伸至漏槽411内，从而使第一环形腔533与进液孔512相对设置，第二环形腔535与第二气道521相对实现第一气道536和第二气道521的连通，进而使外界气体由第一、第二气道521进入上方处的盛液腔421内，使其内盛放的洗涤剂及消毒剂能够由进液孔512进入第一环形腔533内经由第一流道534流出，实现对采摘器102的淋洗；位于下方处的盛液腔421内的气体能够经由第一、第二气道521流出，使淋洗后的洗涤剂及消毒剂能够由第一流道534进入第一环形腔533内经由进液孔512流入下方的盛液腔421内，完成对淋洗后的洗涤剂及消毒剂进行收集；
42.其中，为了较佳地便于洗涤剂及消毒剂流入下方的盛液腔421内，第一活塞柱530的下端处的侧面上设置有连通第一流道534的流道槽537，较佳地便于洗涤剂及消毒剂的流
入；
43.其中，第一活塞柱530的下端呈半球状，较佳地使得盛液管220转动能够使第一活塞柱530缩回第一套筒510内，进而较佳地使第一环形腔533与进液孔512错位，第二环形腔535与第二气道521错位，从而实现第一密封组件310的密封。
44.结合图6所示，本实施例中，第二密封组件320包括螺纹设于第二漏孔423处的第二套筒610，第二套筒610内设有两端开口的第二安装腔611，第二安装腔611的上端螺纹设有第二堵盖620，第二套筒610外沿其周向均匀布设有位于盛液腔421内的出液孔612；第二安装腔611内通过第二弹簧630设有下端可伸入第三漏孔431内的第二活塞柱640，第二活塞柱640的上端设有贯穿第二堵盖620的第一安装杆641，第一安装杆641的上端设有用于对第二活塞柱640进行定位的第二定位螺母642，第二活塞柱640内设有开口向下的第三安装腔643，第三安装腔643上设有与出液孔612相对的第一通孔644，第三安装腔643内通过第三弹簧650设有下端伸出第二活塞柱640的第三活塞柱660，第三活塞柱660的上端设有伸出第二活塞柱640的第二安装杆，第二安装杆的上端设有用于对第三活塞柱660进行定位的第三定位螺母，第三活塞柱660内设有下端开口的第二流道661，第二流道661上设有可用于与对应第一通孔644相对的第二通孔662；第三漏孔431内设有用于驱动第三活塞柱660移入第三安装腔643内的顶升组件。
45.通过本实施例中的构造，使得盛液管220转动驱动第二套筒610与第三漏孔431相对时，第二弹簧630及第二定位螺母642的配合，使得第二活塞柱640的下端伸至第三漏孔431内，实现出液孔612与第一通孔644相对应连通，此时，通过第三弹簧650及第三定位螺母的设置，使得第三活塞柱660的下端伸出第二活塞柱640，使第二通孔662与第一通孔644错位布置，从而较佳地实现第二封堵组件320对第二漏孔423的密封；
46.其中，第二弹簧630的弹力大于第三弹簧650的弹力，其通过顶升组件驱动第三活塞柱660缩回第二活塞柱640内，使第二通孔662与第一通孔640相对，进而较佳地使第二密封组件320打开，较佳地使盛液腔421内的洗涤剂及消毒剂的排出或注入；
47.其中，当盛液管220转动驱动第二套筒610转离第三漏孔431时，第三活塞柱660缩回第二活塞柱640内的同时，第二活塞柱640缩回第二套筒610内，较佳地使第一通孔644与出液孔612错位布置，较佳地实现第二密封组件320的密封，有效地避免盛液腔421内的洗涤剂或消毒剂由第二漏孔422的漏出；
48.其中，为了较佳地便于第二活塞柱640缩回第二套筒610内，第二活塞柱640的下端部处设置有圆角。
49.结合图6、7所示，本实施例中，顶升组件包括螺纹设于第三漏孔431内的第三套筒670，第三套筒670内设有供第二活塞柱640伸入的空腔671，第三套筒670的内壁内设有下端开口的气囊安装腔672，气囊安装腔672沿其轴向设有连通空腔671的滑槽711，气囊安装腔672内设有可滑动的第一圆环720，空腔671内设有位于第三活塞柱660下方处的第二圆环730，第一圆环720和第二圆环730间设置有穿过对应滑槽的连杆721，气囊安装腔672内设于用于驱动第一圆环720升降的气囊。
50.本实施例中，通过气囊安装腔672及滑槽711的设置，较佳地实现第一圆环720和第二圆环730在第三套筒670内的活动安装，使其能够沿着滑槽711上下移动；其在实际使用时，通过向气囊内注气，气囊形变能够驱动第一圆环720在气囊安装腔672内上移，进而带动
第二圆环720上移，从而顶升第三活塞柱660，使第二密封组件320打开，当停止向气囊内注气时，第三弹簧650推动第三活塞柱660复位，实现第二密封组件320的密封。
51.结合图2、8所示，清洗管210内设有摊淋组件300，摊淋组件300包括螺纹设于清洗管210两端处的固定环810，固定环810间设有位于上侧漏槽411下方处且呈倒v型的折流板811，固定环810间设有位于折流板811下方处的漏板812，漏板812用于对采摘器进行全面淋洗。
52.通过本实施例中的构造，使得由上方的第一密封组件310流出的洗涤剂及消毒剂能够被折流板811折流，使其快速地分摊于漏板812上，经漏板812的漏出对清洁管210内的采摘器102进行淋洗，从而较佳地增大了淋洗面积，使淋洗效果更佳。
53.结合图9所示，本实施例中，承载架200上设有供清洗管210安装的安装槽911，清洗管210通过固定箍920安装于安装槽911内，较佳地实现了清洗管210在承载架200上的安装。
54.结合图2、9所示，盛液管220的两端部设有第一齿轮221，承载架200上设有驱动电机201，驱动电机201的输出轴上设有与第一齿轮221相配合的第二齿轮912，较佳地实现了盛液管220的转动。
55.结合图10所示，固定管230包括第一半管1010和第二半管1020，第一半管1010和第二半管1020相配合的侧壁处向外延伸形成安装部，安装部间通过螺栓连接，较佳地实现了固定管230在盛液管220外的拆装。
56.总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。