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一种荔枝对靶精准振动采收设备及其采收方法 

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申请/专利权人:华南农业大学

摘要:本发明公开了一种荔枝对靶精准振动采收设备及其采收方法,包括果实收集机构、三轴滑轨机构、振动采收机构、挡板、双目视觉机构、控制柜及其上安装有平台的履带车;果实收集机构安装在平台一侧,三轴滑轨机构安装在平台上,振动采收机构安装在三轴滑轨机构的Z轴移动滑块上,挡板安装在平台后方,双目视觉机构安装在平台边缘,控制柜安装在履带车的车体底板上,位于平台下方,其包含控制系统,履带车驱动整个平台运动到荔枝采收区域。本发明可有效解决荔枝采摘精确度低、采收效率低,且采收过程中容易对荔枝果实造成机械损伤的问题,实现荔枝的精准对靶振动采收。

主权项:1.一种荔枝对靶精准振动采收设备,其特征在于:包括果实收集机构(1)、三轴滑轨机构(2)、振动采收机构(3)、挡板(4)、双目视觉机构(5)、控制柜(6)及其上安装有平台(8)的履带车(7);所述果实收集机构(1)安装在平台(8)一侧,用于在振动采收荔枝果实时展开对掉落的荔枝果实进行收集;所述三轴滑轨机构(2)安装在平台(8)上,通过控制柜(6)的控制系统根据荔枝果实的三维空间坐标控制三轴滑轨机构(2)运动至计算出的合适采摘点;所述振动采收机构(3)安装在三轴滑轨机构(2)的Z轴移动滑块上,工作时其振动爪(31)插入计算好的果梗采摘点,通过控制柜(6)的控制系统根据荔枝簇的形态控制振动采收机构(3)按照合适的振动参数对目标荔枝簇进行振动采收;所述挡板(4)安装在平台(8)后方,用于在振动采收机构(3)工作时,挡住飞散的荔枝果实;所述双目视觉机构(5)安装在平台(8)边缘,用于实时拍摄收集荔枝果实图像并传递给控制柜(6);所述控制柜(6)安装在履带车(7)的车体底板上,位于平台(8)下方,其包含控制系统,用于对双目视觉机构(5)收集到的荔枝果实图像进行分割,提取视野范围内所有荔枝簇的几何外形尺寸与重心坐标,根据这些荔枝簇的形态为其确定最优的振动参数及振动位置,并对各荔枝簇之间的枝叶分布情况进行分析,采用避障算法规划出所有荔枝簇之间的最优采收路径,控制三轴滑轨机构(2)带动振动采收机构(3)移动至计算出的合适采摘点,并对荔枝果实的振动采收过程进行实时跟踪监测,确定荔枝簇采收的结束时间,控制三轴滑轨机构(2)按照规划好的路径带动振动采收机构(3)依次对荔枝果实精准对靶振动采收和果实收集机构(1)的展开与收拢;所述履带车(7)位于整个平台(8)的底部,用于驱动整个平台(8)运动到荔枝采收区域;所述果实收集机构(1)包括收集网(11)和多个折叠手(12),所述收集网(11)可拆卸式地安装在平台(8)一侧,用来收集和存储振动掉落的荔枝果实,该多个折叠手(12)安装在履带车(7)的车体一侧,并与收集网(11)相连,准备荔枝采收前在控制系统的控制下通过该多个折叠手(12)将收集网(11)展开至合适角度,振动采收工作完成后再在控制系统的控制下通过该多个折叠手(12)带动收集网(11)收拢;所述控制柜(6)的控制系统集成有处理模块和控制模块;所述处理模块根据双目视觉机构(5)采集的荔枝图像进行分割,提取视野范围内所有荔枝簇的几何外形尺寸与重心坐标,根据这些荔枝簇的形态为其确定最优的振动参数及振动位置,并对各荔枝簇之间的枝叶分布情况进行分析,采用避障算法规划出所有荔枝簇之间的最优采收路径,且对荔枝的振动采收过程进行实时跟踪监测,确定荔枝簇采收的结束时间;所述控制模块用于控制三轴滑轨机构(2)依次运动至处理模块计算出的合适采摘点,控制振动采收机构(3)根据荔枝果实的采收情况启动和停止,并控制果实收集机构(1)展开和收拢。

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权利要求:

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