一种采摘机器人的设计

械爪开合舵机驱动；底座舵机、大臂舵机、小臂舵机、

机、机械爪

机与控 的臂杆％连接。大臂和小克纳姆轮进行横向与纵向移动，利用机器视觉进行果 蔬的成熟与否辨别，从而决定是否执行采摘。该采摘

臂均一对

， 有多个，多个 呈 分布且通 板。？机器人隶属于农业机械化研究领域，对于降低生产成 本与节约劳动力具有非凡的意义。安装板 在 本体底部。 本体是一框架结构，框架结构的 有亚克

关键词：采摘机器人;设计2

1

种采摘机器人结包括行走底盘和设置在行走底盘上的采摘臂、收

；采摘臂的

机械爪的位 ：种采摘机器人工作过程本设计在工作时，当机器人的前排传感器或后排

别到循迹线时，机器人发出信号，使得

：集装置和控 有摄像头；彳

机控制转速， 机 转速，直到本体,底盘本体底部中排

%别到地面标识时，机器人停止在地面标有识别 的 ，四角分别 有麦克纳姆轮;麦克纳姆轮通 应的直流电机、电机减震连接件与 本体之间还设置有减震弹簧；收集 ：

收集箱，至少一对摆杆和

机，摆

和收集箱连接，摆杆下端与

机固定在

机的输出轴连接，倾本体上。图2釆摘机器人俯视图采摘臂的舵机会 收的信号,控制底部固定架旋转一定 冯 机会 收的信号旋转一定 ， 控 臂 转 一定的 ， 当 机械爪

到果实所在位置时，摄像头会识别前方有无果实，如 果有，会发出信号给舵机，控制机械爪将果实抓取，抓

取果

图1釆摘机器人立体结构图后，会发 号给舵机！ 机，将物体送至收集箱％在机器人不在卸载区时，舵机会锁死收集箱门， 受果

而紧闭，当达到卸载区时，机器人发出信号给舵机，让其转动，控制收集箱门打开，收集

收集箱是一上阔下窄的容纳箱，收集箱的一侧斜

面与摆 构;采摘臂

连接，收集箱的横截面是一五 结转底座、大臂、小臂和机械爪;旋转箱 有一个从后部向前 斜的倾斜底板，使得卸底座与底盘本体在水平面内转动连接且由底座舵机，大臂通

载果实时，利用果实的自重，让其自然滑落。本 用

臂舵机与旋转底座 转动连接，，能够准 别路线；采用 斜底小臂通 小臂 机与 臂 转 连 ， 机械爪通

机与所有小臂的

转动连接,且机械爪由机用 机控制收集箱门，收集箱

板,使得收集的物体自动卸载;采用摄像头视觉技术，《湖北农机化》2020年第9期机电信息工程复朵环境下的移动机器人定位算法设计王宁佳张占胜李峰李啸林(沈阳化工大学信息工程学院，辽宁沈阳110142)摘要：由于传统的移动机器人定位算法，在机器 人位于复杂环境定位时对信息的定位误差值大，无法

定位;第二种 的各类传感器获取进行定位;第三种是依靠惯 现自实现移动机器人的自主路径定位。针对这一问题，提 出一种适合复杂环境的移动定位机器人算法，通过对 机器人建立坐标系运动加速度、角度采集和计算来确

定位。其中，前两种定位方式均 导，而使用摄像机、激光雷达！

源作、红 和微 达 定位时对机器人工作环境有一定定移动机器人的位置，满足在一系列有范围的场地内 的 ，不 复 下移动机器人的定位。或者一些具有潜在危险而不适合人类亲自进入的环 境中的工作需求。本文研究的定位方法是一种 定位方式，受 因素干

的机器人，因此可以-移动关键词：移动机器人；定位算法；复杂环境复 下的

机器人定位方法是机器人研GPS

机器人在复 下较短时间内的 定位％位

本 的定位方式，是已 ，通中的核心内容。一般来讲，机器人的定位方式按照、 方法，可以解算出定位 中心在其

来源分为3种：第一种是依赖 进坐标系中的位置姿态信息，简单来说 通一定位点的位

基金项目：“2019年辽宁省大学生创新创业训练计划”资助

，比如说惯 元[处，获得当前定位点理，然后 对位移以及姿

项目，项目编号'01910149015。绝对位 。当采摘臂末端的摄像头寻找到成熟果蔬后，大臂 机、＞臂 机、 机工作， 臂、 ＞臂 作，可以准确识别目标处有无物体，使用方便，自动化程

，可以代替人工进

%时间 工作，节省人力中，

机械爪

用点达到

标蔬果，在摄像头世界内目标蔬果像工作时， 在 机 人

机器人在

时，说明机械爪已经 抓取到目标蔬因麦克纳 打滑所产果,机械爪 机动作，机械爪抓取到目标果实，底机旋转至固定角％生的 ％当摄像头视界内出现成熟果蔬时,采摘机 器人旋转，将目标果蔬移至摄像头视界，然后前

座舵机、大臂舵机、小臂舵机！

度，将蔬果放至收集箱中，完成一

进,直至目标果蔬 达到 条件,采摘机器人行 走底盘停止 ，采摘臂 工作。3 结语本设计是一种基于悬挂式麦克纳姆轮和机

的

人的全向

机器人，麦克纳 别

以实现 机器地，，保证了各个麦克纳 的

摄像头用 蔬果；在具体应用 中，可以实现地面果蔬的抓取！ 力，降低生产成本，提高劳

收集、倾倒，节省人％这种 机器人％以替代一些农业、林业的人工

参考文献：东明霞，张寒，王晓文，等.基于迭代学习PID算法的苹果 采摘机器人设计农机化研究，2020,42(6):8386,129.[2] 西北农林科技大学.一种用于竞赛的田间果实采摘机器

人:CN2019202011. 9[P) 2020-0114.[3] 西北农林科技大学.一种用于竞赛的果实收获机器人：

图3釆摘机器人侧视图CN201920124133. 8[P) 20191018.(收稿日期:2020-02-04)1 1 2《湖北农机化》2020年第9期