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一种用于葡萄疏花疏果智能机器人及使用方法与流程

花匠小妙招
2025-06-23 17:15

本发明涉及农业设备领域，具体涉及一种用于葡萄疏花疏果智能机器人及使用方法。

背景技术：

1、葡萄生长过程中，如果葡萄开花过多，养分供给不足，会长出许多小果及次果，并导致次年葡萄减产，且葡萄果实过多还容易使葡萄品相不足，销售价格降低，因此，葡萄疏花疏果是葡萄种植过程当中一个重要的环节，所谓的葡萄疏花疏果，指的是通过去除葡萄花穗中过多的花和葡萄，如副穗、支轴和穗尖等，以利于葡萄后续的生长，通过对葡萄疏花疏果，能够保持葡萄营养供应充分，保证葡萄长势良好。

2、申请号为202110817394.x的一种基于图像识别的葡萄疏花疏果智能机器人及方法，包括行走装置，设置在所述行走装置上的控制器和疏花疏果装置，所述控制器分别与所述行走装置和所述疏花疏果装置通信连接，所述疏花疏果装置上设置有图像采集设备和执行机构；所述行走装置行走过程中，所述控制器根据所述图像采集设备采集的葡萄花朵和果实处图像。

3、目前的智能机器人多采用独立式设计，在进行疏花疏果时，对距离的掌控不够精确，且需要较长时间去调节，另外上下高度受到机械臂长度限制，无法做到网格式精准处理。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于葡萄疏花疏果智能机器人及使用方法。

3、技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

5、本发明提供的一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，包括葡萄架结构和数显控制面板，所述葡萄架结构上侧移动设置有移动车，移动车的一侧设置有若干个机械臂，机械臂之间设置有图像识别器，每个所述机械臂上均设置有剪切机械爪，所述移动车的一侧还设置有用于驱动机械臂及图像识别器上下升降的升降调节结构，所述移动车上设置有用于驱动升降调节结构水平方向转动至葡萄架结构两侧转换的水平驱动机构。

6、进一步，所述葡萄架结构包括均匀分布的若干个立柱，立柱之间彼此连接有沿上下方向均匀分布的若干个攀爬绳，每个立柱的底端均设置有底座，底座的外形呈圆盘状，所述底座的外侧沿其圆周方向开设有均匀分布的若干个安装孔，所述立柱的顶端之间设置有轨杆。

7、进一步，每个所述立柱的顶端均开设有调节孔，调节孔内上下移动设置有调节轴，调节轴的上端穿出调节孔并固定连接有安装座板，安装座板通过螺栓与轨杆彼此固定连接，所述立柱的顶端外侧壁上螺纹连接有两个以上用于对调节轴抵接紧定的调节螺栓。

8、进一步，所述移动车的下侧转动设置有两个以上齿形移动轮，所述轨杆的上侧设置有用于与齿形移动轮彼此啮合连接的齿条，其中一个所述齿形移动轮内均设置有用于驱动其转动的驱动电机，所述数显控制面板的输出端电连接至驱动电机的输入端。

9、进一步，所述水平驱动机构包括固定设置在移动车上的第一电机，第一电机的输出轴端固定连接有旋转支撑盘，旋转支撑盘上设置有平行分布的两个以上横杆，所述横杆的一端与升降调节结构彼此连接，所述横杆的另一端可拆卸设置有若干个压重平衡块，所述横杆上套设有用于对压重平衡块两侧进行限位的限位套筒，限位套筒的外侧壁上螺纹连接有用于实现与横杆抵接紧定的第一紧定螺栓，所述数显控制面板的输出端电连接至第一电机的输入端。

10、进一步，所述升降调节结构包括调节柱，调节柱的上端外侧固定套设有安装套筒，所述安装套筒的一侧与横杆的端部彼此固定连接，调节柱内开设有升降孔道，所述升降孔道内上下移动设置有升降滑块，所述升降孔道内转动设置有丝杠，丝杠的一端由固定设置在调节柱上的第二电机驱动转动，所述升降滑块上贯穿开设有用于配合丝杠螺纹连接的螺纹孔，所述调节柱的外侧壁上开设有两个以上开口滑槽，所述升降滑块的外侧穿出开口滑槽并固定连接有滑动套设在调节柱外侧的外套筒，所述机械臂、图像识别器和数显控制面板均设置在外套筒上，所述调节柱的底端设置有支撑轮结构，所述数显控制面板的输出端电连接至第二电机的输入端。

11、进一步，所述支撑轮结构包括外形轮廓呈u型的轮架，所述轮架内转动设置有支撑轮，所述轮架的上侧固定连接有伸缩轴的一端，伸缩轴的另一端连接有转筒，所述转筒内开设有用于与伸缩轴彼此滑动连接的伸缩孔，转筒通过轴承转动连接至调节柱的下端，位于轮架和转筒之间的所述伸缩轴外侧嵌套有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与轮架和转筒彼此固定连接。

12、进一步，所述剪切机械爪包括气缸，所述气缸采用双推杆气缸，所述气缸的两个推杆头端固定设置有剪切刀，两个剪切刀上分别通过连接螺栓连接有夹持座，两个夹持座彼此靠近一侧均分别设置有夹持片，所述夹持片上连接有两个平行分布的导向轴，导向轴滑动连接至对应夹持座上开设有的导向孔内，导向轴端部与导向孔内端面之间彼此固定连接有第一弹簧。

13、进一步，所述外套筒上可拆卸设置有存放框，所述存放框上侧连接有两个平行分布的插杆，所述外套筒下侧固定连接有与插杆一一对应的插筒，所述插筒的外侧壁上螺纹连接有用于实现与插杆抵接紧定的第二紧定螺栓。

14、一种用于葡萄疏花疏果智能机器人使用方法，包括以下步骤：

15、s1：在进行疏花和疏果时，移动车在葡萄架结构上移动行走，从而带动升降调节结构沿着葡萄架结构移动，在移动过程中，升降调节结构还能够驱动机械臂、剪切机械爪和图像识别器上下移动，由此实现对葡萄架结构的全面处理；

16、s2：图像识别器对葡萄的副穗、支轴和穗尖等进行识别，并配合机械臂对剪切机械爪进行驱动，由剪切机械爪对副穗、支轴和穗尖等进行剪切处理；

17、s3：葡萄架结构能够起到分面的作用，及副穗、支轴和穗尖等分别位于葡萄架结构的两侧，即移动车移动至葡萄架结构的端部边沿时，水平驱动机构能够驱动升降调节结构进行转动，由此将升降调节结构在葡萄架结构的两侧进行转换；

18、s4：在需要对葡萄进行采摘时，存放框安装在外套筒上，将夹持座安装在剪切刀上，在剪切刀对葡萄串的茎秆进行剪切时，夹持片首先通过第一弹簧对茎秆进行弹性夹持，然后再由剪切刀进行剪切，夹持片夹持葡萄串由机械臂驱动放置在存放框内。

19、有益效果

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、1、通过在葡萄架结构上设置移动车，并配合升降调节结构对机械臂和图像识别器上下移动，可以使得剪切机械爪对切割的距离掌控更加精确，不需要较长时间去调节，另外配合葡萄架结构上的攀爬绳进行上下方向的面切割处理，可以做到网格式精准对焦；

22、2、葡萄架结构通过其上的立柱和攀爬绳可以将需要清理的副穗、支轴和穗尖灯分隔呈两侧，而水平驱动机构能够驱动升降调节结构进行转动，由此将升降调节结构在葡萄架结构的两侧进行转换，由此可以实现对葡萄疏花和疏果层次化处理；

23、3、剪切机械爪及存放框还可以配合实现对葡萄进行采摘时使用，实现了对葡萄疏花、疏果以及采摘的功能一体化。

技术特征：

1.一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：包括葡萄架结构（1）和数显控制面板（9），所述葡萄架结构（1）上侧移动设置有移动车（2），移动车（2）的一侧设置有若干个机械臂（4），机械臂（4）之间设置有图像识别器（7），每个所述机械臂（4）上均设置有剪切机械爪（5），所述移动车（2）的一侧还设置有用于驱动机械臂（4）及图像识别器（7）上下升降的升降调节结构（3），所述移动车（2）上设置有用于驱动升降调节结构（3）水平方向转动至葡萄架结构（1）两侧转换的水平驱动机构。

2.根据权利要求1所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述葡萄架结构（1）包括均匀分布的若干个立柱（101），立柱（101）之间彼此连接有沿上下方向均匀分布的若干个攀爬绳（103），每个立柱（101）的底端均设置有底座（104），底座（104）的外形呈圆盘状，所述底座（104）的外侧沿其圆周方向开设有均匀分布的若干个安装孔，所述立柱（101）的顶端之间设置有轨杆（102）。

3.根据权利要求2所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：每个所述立柱（101）的顶端均开设有调节孔（106），调节孔（106）内上下移动设置有调节轴（105），调节轴（105）的上端穿出调节孔（106）并固定连接有安装座板（108），安装座板（108）通过螺栓与轨杆（102）彼此固定连接，所述立柱（101）的顶端外侧壁上螺纹连接有两个以上用于对调节轴（105）抵接紧定的调节螺栓（107）。

4.根据权利要求3所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述移动车（2）的下侧转动设置有两个以上齿形移动轮（201），所述轨杆（102）的上侧设置有用于与齿形移动轮（201）彼此啮合连接的齿条（109），其中一个所述齿形移动轮（201）内均设置有用于驱动其转动的驱动电机，所述数显控制面板（9）的输出端电连接至驱动电机的输入端。

5.根据权利要求1所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述水平驱动机构包括固定设置在移动车（2）上的第一电机（202），第一电机（202）的输出轴端固定连接有旋转支撑盘（203），旋转支撑盘（203）上设置有平行分布的两个以上横杆（204），所述横杆（204）的一端与升降调节结构（3）彼此连接，所述横杆（204）的另一端可拆卸设置有若干个压重平衡块（206），所述横杆（204）上套设有用于对压重平衡块（206）两侧进行限位的限位套筒（207），限位套筒（207）的外侧壁上螺纹连接有用于实现与横杆（204）抵接紧定的第一紧定螺栓（208），所述数显控制面板（9）的输出端电连接至第一电机（202）的输入端。

6.根据权利要求1所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述升降调节结构（3）包括调节柱（301），调节柱（301）的上端外侧固定套设有安装套筒（205），所述安装套筒（205）的一侧与横杆（204）的端部彼此固定连接，调节柱（301）内开设有升降孔道（302），所述升降孔道（302）内上下移动设置有升降滑块（305），所述升降孔道（302）内转动设置有丝杠（304），丝杠（304）的一端由固定设置在调节柱（301）上的第二电机（303）驱动转动，所述升降滑块（305）上贯穿开设有用于配合丝杠（304）螺纹连接的螺纹孔，所述调节柱（301）的外侧壁上开设有两个以上开口滑槽（306），所述升降滑块（305）的外侧穿出开口滑槽（306）并固定连接有滑动套设在调节柱（301）外侧的外套筒（307），所述机械臂（4）、图像识别器（7）和数显控制面板（9）均设置在外套筒（307）上，所述调节柱（301）的底端设置有支撑轮结构（6），所述数显控制面板（9）的输出端电连接至第二电机（303）的输入端。

7.根据权利要求6所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述支撑轮结构（6）包括外形轮廓呈u型的轮架（601），所述轮架（601）内转动设置有支撑轮（604），所述轮架（601）的上侧固定连接有伸缩轴（602）的一端，伸缩轴（602）的另一端连接有转筒（605），所述转筒（605）内开设有用于与伸缩轴（602）彼此滑动连接的伸缩孔（606），转筒（605）通过轴承转动连接至调节柱（301）的下端，位于轮架（601）和转筒（605）之间的所述伸缩轴（602）外侧嵌套有第二弹簧（603），第二弹簧（603）的两端分别与轮架（601）和转筒（605）彼此固定连接。

8.根据权利要求1所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述剪切机械爪（5）包括气缸（501），所述气缸（501）采用双推杆气缸，所述气缸（501）的两个推杆头端固定设置有剪切刀（502），两个剪切刀（502）上分别通过连接螺栓（504）连接有夹持座（503），两个夹持座（503）彼此靠近一侧均分别设置有夹持片（506），所述夹持片（506）上连接有两个平行分布的导向轴（505），导向轴（505）滑动连接至对应夹持座（503）上开设有的导向孔（507）内，导向轴（505）端部与导向孔（507）内端面之间彼此固定连接有第一弹簧（508）。

9.根据权利要求6所述一种用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：所述外套筒（307）上可拆卸设置有存放框（8），所述存放框（8）上侧连接有两个平行分布的插杆（801），所述外套筒（307）下侧固定连接有与插杆（801）一一对应的插筒（802），所述插筒（802）的外侧壁上螺纹连接有用于实现与插杆（801）抵接紧定的第二紧定螺栓（803）。

10.一种用于葡萄疏花疏果智能机器人使用方法，采用权利要求1-9任一项所述的用于葡萄疏花疏果智能机器人，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及农业设备领域，具体涉及一种用于葡萄疏花疏果智能机器人及使用方法，包括葡萄架结构和数显控制面板，所述葡萄架结构上侧移动设置有移动车，移动车的一侧设置有若干个机械臂，机械臂之间设置有图像识别器，每个所述机械臂上均设置有剪切机械爪，所述移动车的一侧还设置有用于驱动机械臂及图像识别器上下升降的升降调节结构，所述移动车上设置有用于驱动升降调节结构水平方向转动至葡萄架结构两侧转换的水平驱动机构，通过在葡萄架结构上设置移动车，并配合升降调节结构对机械臂和图像识别器上下移动，可以使得剪切机械爪对切割的距离掌控更加精确，不需要较长时间去调节，另外配合葡萄架结构上的攀爬绳进行上下方向的面切割处理，可以做到网格式精准对焦。

技术研发人员：开建荣,葛谦,王彩艳,张静,李彩虹,陈翔,赵丹青,孙翔宇,马婷婷,闫玥,王晓静
受保护的技术使用者：宁夏农产品质量标准与检测技术研究所（宁夏农产品质量监测中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17