RU235837U9

RU235837U9 - Роботизированное устройство для сбора плодов

Info

Publication number: RU235837U9
Application number: RU2025111416U
Authority: RU
Inventors: Ростислав Александрович Филиппов; Степан Владимирович Семичев; Игорь Геннадьевич Смирнов; Дмитрий Олегович Хорт; Алексей Игоревич Кутырёв
Filing date: 2025-04-30
Publication date: 2025-09-04

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, предназначенным для уборки урожая плодовых культур. Роботизированное устройство для сбора плодов, состоящее из рамы, руки манипулятора, гибкой трубы для транспортировки плодов, емкости для накопления плодов, систем управления, навигации и технического зрения (на фигурах не показаны), системы питания. Система затаривания плодов снабжена датчиками уровня наполнения ёмкости, механизмом ножничного типа и электроактуатором, каждый из которых одним концом закреплен на раме, а другим - на крепёжной пластине, и распределительной головкой с электроприводом, закрепленной снизу на крепежной пластине с возможностью горизонтального вращения и связанной с гибкой трубой, закрепленной на крепежной пластине сверху. Использование роботизированного устройства для сбора плодов позволит повысить точность и эффективность сбора плодов яблони в автономном режиме, снизив травмируемость плодов.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, предназначенным для уборки урожая плодовых культур.

Известен агрегат самоходный универсальный АСУ-6 для уборки плодов в садах интенсивного типа, включающий раму, колесное шасси и систему транспортеров элеваторного типа для транспортировки и затаривания плодов в контейнер (https://elibrary.ru/item.asp?id=32438524).

К недостаткам известной машины относятся использование ручного труда как при съеме плодов, так и при управлении движением агрегата, смена наполненного контейнера также проходит при участии человека.

Наиболее близким техническим решением по своей сущности к заявленному объекту является машина для автоматизированного сбора плодов (Z. De-An, L. Jidong, J. Wei, Z. Ying, and C. Yu, “Design and control of an apple harvesting robot,” Biosystems Engineering, vol. 110, pp. 112-122, 2011.), включающая гусеничное шасси, руку манипулятор, гибкую трубу для транспортировки плодов, емкость для накопления плодов.

К недостаткам известного технического решения относятся отсутствие механизма опускания распределяющего рукава в емкость для сбора плодов, что приводит к повреждению плодов при их укладке в емкость.

Техническая задача предлагаемой полезной модели - разработать затаривающий узел для плодов.

Технический результат заключается в повышении эффективности процесса затаривания плодов яблони при автоматизированной уборке урожая, снижение травмирования плодов яблони и обеспечение возможности выполнения работ в полностью автоматическом (автономном) режиме.

Поставленная техническая задача достигается тем, что роботизированное устройство для сбора плодов, состоящее из рамы, руки манипулятора, гибкой трубы для транспортировки плодов, ёмкости для накопления плодов, систем управления, навигации и технического зрения (на рис. не показаны), системы питания, согласно полезной модели, система затаривания плодов снабжена датчиками уровня наполнения ёмкости, механизмом ножничного типа и электроактуатором, каждый из которых одним концом закреплен на раме, а другим на крепёжной пластине, и распределительной головкой с электроприводом, закрепленной снизу на крепежной пластине с возможностью горизонтального вращения и связанной с гибкой трубой, закрепленной на крепежной пластине сверху.

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлено роботизированное устройство для сбора плодов (общий вид); на фиг. 2 - общий вид системы затаривания роботизированного устройства; на фиг. 3 - узлы системы затаривания; на фиг. 4 - схема работы распределительной головки.

Роботизированное устройство для сбора плодов состоит из рамы 1, размещенной на колесном шасси 2, руки манипулятора 3 с гибкой трубой 4 для транспортировки плодов в ёмкости 5 для накопления плодов, закрепленной под рамой 1, системы управления, навигации и технического зрения (на фиг. не указано), системы питания (на фиг. не указано), системы затаривания плодов.

Система затаривания плодов содержит датчики заполнения ёмкости 5 (на фиг. не указано), состоит из механизма ножничного типа 6 и электроактуатора 7, одним концом закрепленных на раме 1, а другим - на крепежной пластине 8, и распределительной головки 9. Один конец распределительной головки 9 соединен через крепежную пластину 8 с гибкой трубой 4. Распределительная головка 9, например, со скошенным концом закреплена снизу на крепежной пластине 8 и имеет электропривод (на фиг. не указано), обеспечивающий ее горизонтальное вращение, что позволяет равномерно распределять плоды 10 в емкости 5.

Роботизированное устройство для сбора плодов работает следующим образом.

Роботизированное устройство для сбора плодов перемещается и позиционируется в междурядьях плодовых насаждений, при помощи установленных систем управления, навигации и технического зрения.

Сигнал от системы технического зрения анализируется контроллером роботизированного устройства для сбора плодов, подаёт соответствующие управляющие сигналы на электропривод колесного шасси 2, обеспечивая точную остановку напротив нужного дерева. Система технического зрения определяет координаты плодов, которые необходимо собрать и контроллер управления манипулятором (на рис. не указано) подает управляющий сигнал на руку-манипулятор 3 для захвата, отделения плода, который попадает в гибкую трубу 4.

Далее плод попадает в нижнюю часть, где гибкая труба 4 через крепежную пластину 8 соединяется с вращающейся вокруг своей оси распределительной головкой 9, равномерно распределяющей плоды 10 по всей площади ёмкости 5. Контроль уровня наполнения ёмкости 5 осуществляется установленными оптическими датчиками, соединёнными с контроллером роботизированного устройства для сбора плодов. После заполнения соответствующего уровня ёмкости 5 плодами 9, активируется механизм ножничного типа 6, который приводится в действие электроактуатором 7 и поднимает распределительную головку 9 на другой уровень над плодами 10.

Контроллер управления анализирует данные, поступающие от оптических датчиков, о степени наполнения ёмкости 5, и принимает решение об остановке процесса затаривания. После того как ёмкость 5 полностью заполнена, ее опускают в междурядье плодового сада, затем роботизированное устройство захватывает порожнюю ёмкость, закрепляет ее под рамой 1 и операция повторяется.

Использование роботизированного устройства для сбора плодов позволит повысить точность и эффективность сбора плодов яблони в автономном режиме, снизить травмирование плодов.

Claims

Роботизированное устройство для сбора плодов, состоящее из рамы, руки манипулятора, системы затаривания плодов в виде гибкой трубы для транспортировки плодов, ёмкости для накопления плодов, системы управления, навигации и технического зрения, системы питания, отличающееся тем, что система затаривания плодов снабжена датчиками уровня наполнения ёмкости, а также механизмом ножничного типа и электроактуатором, одним концом закрепленными на раме, а другим - на крепёжной пластине, и распределительной головкой, один конец которой соединен через крепежную пластину с гибкой трубой и электроприводом с возможностью горизонтального вращения.