一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法

摘要

一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法，将蘑菇采摘小车对应第一个蘑菇种植床的一对轨道一端上面放置，通过中心控制模块对不同品种的蘑菇设置不同的蘑菇直径为采摘对象完成后，通过中心控制模块启动蘑菇采摘小车，升降轴电动导轨自动沿纵向轴电动导轨运行至的后端，纵向导轨行走机构自动带动纵向轴电动导轨运行至第一排、第二排的位置进行成熟蘑菇的采摘、收集；输送带收集的蘑菇倒入蘑菇转运行走小车中，输送带收集的蘑菇完成出料；本发明的蘑菇采摘机器人能够对每一个蘑菇架的每一层蘑菇种植床上面种植的成熟蘑菇进行连续性、排列式采摘；降低生产的成本，确保采摘蘑菇的新鲜，保证企业较高的经济收入。

说明书

技术领域

本发明涉及食用菌工厂化种植蘑菇采摘，尤其是一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法。

背景技术

目前，现有的食用菌工厂化种植行业要求规模化、工厂化生产，食用菌工厂化种植为多层的蘑菇床种植；在食用菌种植的成熟期内的蘑菇生长较快，刚成熟的蘑菇较为鲜嫩，蘑菇采摘较晚时，蘑菇不够鲜嫩或过于成熟，甚至老硬、干裂，为了防止快速生长为过于成熟的蘑菇，保证蘑菇的品质鲜嫩和较高的价格，一个食用菌生产厂房在蘑菇成熟期需要二十多的人工不断的工作，才能确保采摘的蘑菇为鲜嫩的蘑菇，造成了人工的劳动强度大，人工的工资高，增加了人工采摘蘑菇的难度和生产的成本，给生产企业增加了较大的经济负担，影响了企业的生存；鉴于上述的诸多原因，现提出一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的食用菌工厂化种植行业要求规模化、工厂化生产，食用菌工厂化种植为多层的蘑菇床种植；在食用菌种植的成熟期内的蘑菇生长较快，刚成熟的蘑菇较为鲜嫩，蘑菇采摘较晚时，蘑菇不够鲜嫩或过于成熟，甚至老硬、干裂，为了防止快速生长为过于成熟的蘑菇，保证蘑菇的品质鲜嫩和较高的价格，一个食用菌生产厂房在蘑菇成熟期需要二十多的人工不断的工作，才能确保采摘的蘑菇为鲜嫩的蘑菇，造成了人工的劳动强度大，人工的工资高，增加了人工采摘蘑菇的难度和生产的成本，给生产企业增加了较大的经济负担，影响了企业的生存；现通过合理的设计，提供一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法；本发明的蘑菇采摘机器人通过蘑菇采摘小车进行成熟蘑菇的采摘，蘑菇采摘小车分别对应蘑菇床每一层的蘑菇种植床的一端放置向另一端间歇式的行走，蘑菇采摘小车间歇式行走的同时，能够对每一个蘑菇架的每一层蘑菇种植床上面种植的成熟蘑菇进行连续性、排列式采摘；本发明通过四至五个工人就能够完成一个食用菌生产厂房成熟期蘑菇的采摘，能够大量降低工人的使用和劳动强度，减少工人的使用和开支，降低生产的成本，确保采摘蘑菇的新鲜，保证企业较高的经济收入。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人的使用方法，所述的食用菌工厂化种植蘑菇采摘机器人，是由蘑菇采摘小车、横向轴电动导轨、纵向轴电动导轨、升降轴电动导轨、旋转气缸、柔性抓手、横向辅助导轨、输送带、皮带架体、输送带滑动块、纵向导轨行走机构、配电箱、蘑菇识别摄像头、气泵、皮带出口挡板、皮带输出导轨、皮带输出气缸、测距雷达、悬臂架、侧板、出料口、行走轮、蘑菇种植床、小车行走机构、中心控制模块构成；蘑菇采摘小车的两侧对称设置一对侧板，一对侧板的后端之间设置为后箱板，蘑菇采摘小车下面设置为蘑菇种植床，蘑菇种植床的两侧设有一对轨道，一对侧板下面对应一对轨道设置，蘑菇采摘小车两侧的侧板下面的前端、后端与一对轨道之间设置两对行走轮；蘑菇采摘小车前端的一对行走轮之间设置一根行走轮轴，蘑菇采摘小车与行走轮轴之间设置小车行走机构，行走轮轴上方分别设置气泵、配电箱，配电箱一侧设有中心控制模块，中心控制模块上面设有控制台；

一对侧板后方的下部之间横向设置一对皮带输出导轨，一对皮带输出导轨的上面设置为输送带，输送带两侧设置为皮带架体，皮带架体与皮带输出导轨之间设置输送带滑动块，输送带滑动块上面与皮带架体之间设有重量传感器；行走小车一侧的侧板对应输送带的出口端预留出料口，出料口两侧分别设置为两个测距雷达，出料口一侧的地面上设有蘑菇转运行走小车；输送带的出口端设置皮带出口挡板，皮带架体的出口端一侧与后箱板之间设置皮带输出气缸；输送带与横向轴电动导轨之间预留为蘑菇采摘槽；

蘑菇采摘小车前部的上方设置为一根横向轴电动导轨，横向轴电动导轨一端设置纵向导轨行走机构；一对侧板后端的上面设置一根横向辅助导轨，横向轴电动导轨与横向辅助导轨平行设置为一对横向导轨，一对横向导轨的上面设置至少一根纵向轴电动导轨；纵向轴电动导轨的两端分别与横向轴电动导轨、横向辅助导轨之间分别设有滑块；纵向轴电动导轨一侧垂直设置升降轴电动导轨，纵向轴电动导轨与升降轴电动导轨之间设置悬臂架，悬臂架一端与纵向轴电动导轨之间设有滑块，悬臂架另一端与升降轴电动导轨之间设有一对焦耳；升降轴电动导轨上端设置蘑菇识别摄像头，升降轴电动导轨下部设置为旋转气缸，旋转气缸下端设有的气缸杆，气缸杆下端设置柔性抓手；

旋转气缸、柔性抓手、皮带输出气缸分别与气泵之间设置为气压管道，气压管道上分别设有电磁气阀；纵向导轨行走机构、升降轴电动导轨、气泵、小车行走机构、电磁气阀分别与配电箱之间设置控制电路；升降轴电动导轨上端的一侧对应蘑菇种植床设置蘑菇识别摄像头，升降轴电动导轨、蘑菇识别摄像头、旋转气缸、柔性抓手设置为蘑菇采摘机构；

设有出料口的侧板一侧设置至少一个测距雷达，蘑菇识别摄像头、测距雷达分别与中心控制模块之间设置信号线路；

蘑菇成熟需要进行采摘前，将蘑菇采摘小车对应第一个蘑菇种植床的一对轨道一端上面放置，蘑菇种植床一侧对应出料口的下方一侧放置蘑菇转运行走小车；蘑菇采摘小车前端为蘑菇种植床的采摘区；配电箱与电源接通，通过中心控制模块对不同品种的蘑菇设置不同的蘑菇直径为采摘对象，采摘对象为成熟蘑菇，成熟蘑菇的直径设置完成后，通过中心控制模块启动蘑菇采摘小车，升降轴电动导轨自动沿纵向轴电动导轨运行至的后端，纵向导轨行走机构自动带动纵向轴电动导轨运行至输送带内侧的一端为第一排、第一颗蘑菇采摘的起始端。

升降轴电动导轨位于初始端后，中心控制模块通过指令纵向导轨行走机构带动纵向轴电动导轨沿横向轴电动导轨由一端向另一端进行横向移动，同时，纵向轴电动导轨带动升降轴电动导轨与蘑菇采摘机构进行移动的过程中；蘑菇识别摄像头采集到的数据实时将采集到的数据发送至中心控制模块，蘑菇识别摄像头采集到蘑菇的直径数据等于或大于成熟蘑菇的直径时，中心控制模块指令纵向轴电动导轨停止移动。

纵向轴电动导轨停止稳定后，中心控制模块指令升降轴电动导轨上的悬臂架滑块带动旋转气缸、柔性抓手向下滑动，柔性抓手为张开状态，当柔性抓手内侧触及成熟蘑菇时，柔性抓手的指尖向内收缩、适度的抓紧成熟蘑菇后，旋转气缸得到指令进行旋转°，成熟蘑菇被旋转气缸旋转°后脱离根部，蘑菇采摘机构完成第一颗成熟蘑菇的采摘；第一颗成熟蘑菇采摘完成后，中心控制模块指令悬臂架的滑块带动旋转气缸、柔性抓手向上滑动至高于皮带架体的上面时，中心控制模块指令悬臂架的滑块停止向上滑动后，中心控制模块指令升降轴电动导轨带动蘑菇采摘机构带动成熟蘑菇向输送带中部移动，升降轴电动导轨带动蘑菇采摘机构、成熟蘑菇向输送带中部后，中心控制模块指令升降轴电动导轨停止，升降轴电动导轨停止后，中心控制模块指令柔性抓手向外张开，成熟蘑菇脱离柔性抓手落入输送带中部进行收集。

柔性抓手向外张开后，纵向轴电动导轨沿横向轴电动导轨继续进行横向移动至第二颗成熟蘑菇采摘的位置，中心控制模块指令纵向导轨行走机构、蘑菇采摘机构按照以上第一颗成熟蘑菇采摘的流程进行重复的成熟蘑菇采摘、收集，直至纵向轴电动导轨沿横向轴电动导轨由一端运行至另一端时，蘑菇种植床上面的第一排成熟蘑菇的采摘、收集完成。

第一排成熟蘑菇的采摘、收集完成，中心控制模块指令升降轴电动导轨向第二排的位置进行移动时，中心控制模块指令纵向导轨行走机构带动纵向轴电动导轨沿横向轴电动导轨反向移动，通过中心控制模块按装第一排成熟蘑菇的采摘、收集流程对蘑菇种植床上面的第二排成熟蘑菇的采摘、收集。

当输送带与横向轴电动导轨之间的蘑菇采摘槽对应的成熟蘑菇的采摘、收集完成后，中心控制模块指令小车行走机构带动蘑菇采摘小车向蘑菇种植床的前端运行，蘑菇采摘小车运行至蘑菇采摘槽进入新的蘑菇采摘区时，中心控制模块指令蘑菇采摘小车停止，蘑菇采摘槽新的蘑菇采摘区与已经采摘过的蘑菇采摘区为首尾相对；蘑菇采摘小车进入新的蘑菇采摘区后，按照以上的蘑菇采摘流程，对新蘑菇采摘区的成熟蘑菇的采摘、收集。

蘑菇采摘过程中，当输送带上面收集蘑菇的重量实时通过重量传感器发送到中心控制模块，中心控制模块收到蘑菇收集的重量达到最大值时，测距雷达检测出料口一端无侧栏阻挡时，中心控制模块指令蘑菇采摘小车、升降轴电动导轨与蘑菇采摘机构停止运行后，蘑菇转运行走小车对应出料口下方的一侧停止、待用，中心控制模块指令皮带输出气缸推动输送带伸出出料口后、停止，皮带出口挡板开启后，中心控制模块指令输送带向出料口方向转动，输送带收集的蘑菇倒入蘑菇转运行走小车中，输送带收集的蘑菇完成出料。

最先进行蘑菇采摘的蘑菇种植床为第一个蘑菇种植床，直至第一个蘑菇种植床上面成熟蘑菇完全采摘、收集、转运完成后，将蘑菇采摘小车由第一个蘑菇种植床转换至第二个蘑菇种植床上面进行蘑菇采摘，蘑菇采摘小车转换至第二个蘑菇种植床按照第一个蘑菇种植床操作流程进行成熟蘑菇的采摘，蘑菇采摘小车的转换升降台进行操作。

有益效果：本发明的蘑菇采摘机器人通过蘑菇采摘小车进行成熟蘑菇的采摘，蘑菇采摘小车分别对应蘑菇床每一层的蘑菇种植床的一端放置向另一端间歇式的行走，蘑菇采摘小车间歇式行走的同时，能够对每一个蘑菇架的每一层蘑菇种植床上面种植的成熟蘑菇进行连续性、排列式采摘；本发明通过四至五个工人就能够完成一个食用菌生产厂房成熟期蘑菇的采摘，能够大量降低工人的使用和劳动强度，减少工人的使用和开支，降低生产的成本，确保采摘蘑菇的新鲜，保证企业较高的经济收入。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是总装结构示意图；

图2是图1的局部构示意图；

图3是图2的右视局部结构示意图；

图4是图3的局部结构示意图；

图5是图2的工作状态结构示意图；

图6是图1的俯视结构示意图；

图1、2、3、4、5、6中：蘑菇采摘小车1、横向轴电动导轨2、纵向轴电动导轨3、升降轴电动导轨4、旋转气缸5、柔性抓手6、横向辅助导轨7、输送带8、皮带架体8-1、输送带滑动块8-2、纵向导轨行走机构9、配电箱10、蘑菇识别摄像头11、气泵12、皮带出口挡板13、皮带输出导轨14、皮带输出气缸15、测距雷达16、悬臂架17、侧板18、出料口19、行走轮20、蘑菇种植床21、小车行走机构22、中心控制模块23。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

蘑菇采摘小车1的两侧对称设置一对侧板18，一对侧板18的后端之间设置为后箱板，蘑菇采摘小车1下面设置为蘑菇种植床21，蘑菇种植床21的两侧设有一对轨道，一对侧板18下面对应一对轨道设置，蘑菇采摘小车1两侧的侧板18下面的前端、后端与一对轨道之间设置两对行走轮20；蘑菇采摘小车1前端的一对行走轮20之间设置一根行走轮轴，蘑菇采摘小车1与行走轮轴之间设置小车行走机构22，行走轮轴上方分别设置气泵12、配电箱10，配电箱10一侧设有中心控制模块23，中心控制模块23上面设有控制台；

一对侧板18后方的下部之间横向设置一对皮带输出导轨14，一对皮带输出导轨14的上面设置为输送带8，输送带8两侧设置为皮带架体8-1，皮带架体8-1与皮带输出导轨14之间设置输送带滑动块8-2，输送带滑动块8-2上面与皮带架体8-1之间设有重量传感器；行走小车一侧的侧板18对应输送带8的出口端预留出料口19，出料口19两侧分别设置为两个测距雷达16，出料口19一侧的地面上设有蘑菇转运行走小车；输送带8的出口端设置皮带出口挡板13，皮带架体8-1的出口端一侧与后箱板之间设置皮带输出气缸15；输送带8与横向轴电动导轨2之间预留为蘑菇采摘槽；

蘑菇采摘小车1前部的上方设置为一根横向轴电动导轨2，横向轴电动导轨2一端设置纵向导轨行走机构9；一对侧板18后端的上面设置一根横向辅助导轨7，横向轴电动导轨2与横向辅助导轨7平行设置为一对横向导轨，一对横向导轨的上面设置至少一根纵向轴电动导轨3；纵向轴电动导轨3的两端分别与横向轴电动导轨2、横向辅助导轨7之间分别设有滑块；纵向轴电动导轨3一侧垂直设置升降轴电动导轨4，纵向轴电动导轨3与升降轴电动导轨4之间设置悬臂架17，悬臂架17一端与纵向轴电动导轨3之间设有滑块，悬臂架17另一端与升降轴电动导轨4之间设有一对焦耳；升降轴电动导轨4上端设置蘑菇识别摄像头11，升降轴电动导轨4下部设置为旋转气缸5，旋转气缸5下端设有的气缸杆，气缸杆下端设置柔性抓手6；

旋转气缸5、柔性抓手6、皮带输出气缸15分别与气泵12之间设置为气压管道，气压管道上分别设有电磁气阀；纵向导轨行走机构9、升降轴电动导轨4、气泵12、小车行走机构22、电磁气阀分别与配电箱10之间设置控制电路；升降轴电动导轨4上端的一侧对应蘑菇种植床21设置蘑菇识别摄像头11，升降轴电动导轨4、蘑菇识别摄像头11、旋转气缸5、柔性抓手6设置为蘑菇采摘机构；

设有出料口19的侧板18一侧设置至少一个测距雷达16，蘑菇识别摄像头11、测距雷达16分别与中心控制模块23之间设置信号线路；

蘑菇成熟需要进行采摘前，将蘑菇采摘小车1对应第一个蘑菇种植床21的一对轨道一端上面放置，蘑菇种植床21一侧对应出料口19的下方一侧放置蘑菇转运行走小车；蘑菇采摘小车1前端为蘑菇种植床21的采摘区；配电箱10与电源接通，通过中心控制模块23对不同品种的蘑菇设置不同的蘑菇直径为采摘对象，采摘对象为成熟蘑菇，成熟蘑菇的直径设置完成后，通过中心控制模块23启动蘑菇采摘小车1，升降轴电动导轨4自动沿纵向轴电动导轨3运行至的后端，纵向导轨行走机构9自动带动纵向轴电动导轨3运行至输送带8内侧的一端为第一排、第一颗蘑菇采摘的起始端。

实施例2

升降轴电动导轨4位于初始端后，中心控制模块23通过指令纵向导轨行走机构9带动纵向轴电动导轨3沿横向轴电动导轨2由一端向另一端进行横向移动，同时，纵向轴电动导轨3带动升降轴电动导轨4与蘑菇采摘机构进行移动的过程中；蘑菇识别摄像头11采集到的数据实时将采集到的数据发送至中心控制模块23，蘑菇识别摄像头11采集到蘑菇的直径数据等于或大于成熟蘑菇的直径时，中心控制模块23指令纵向轴电动导轨3停止移动。

实施例3

纵向轴电动导轨3停止稳定后，中心控制模块23指令升降轴电动导轨4上的悬臂架17滑块带动旋转气缸5、柔性抓手6向下滑动，柔性抓手6为张开状态，当柔性抓手6内侧触及成熟蘑菇时，柔性抓手6的指尖向内收缩、适度的抓紧成熟蘑菇后，旋转气缸5得到指令进行旋转360°，成熟蘑菇被旋转气缸5旋转180°后脱离根部，蘑菇采摘机构完成第一颗成熟蘑菇的采摘；第一颗成熟蘑菇采摘完成后，中心控制模块23指令悬臂架17的滑块带动旋转气缸5、柔性抓手6向上滑动至高于皮带架体8-1的上面时，中心控制模块23指令悬臂架17的滑块停止向上滑动后，中心控制模块23指令升降轴电动导轨4带动蘑菇采摘机构带动成熟蘑菇向输送带8中部移动，升降轴电动导轨4带动蘑菇采摘机构、成熟蘑菇向输送带8中部后，中心控制模块23指令升降轴电动导轨4停止，升降轴电动导轨4停止后，中心控制模块23指令柔性抓手6向外张开，成熟蘑菇脱离柔性抓手6落入输送带8中部进行收集。

实施例4

柔性抓手6向外张开后，纵向轴电动导轨3沿横向轴电动导轨2继续进行横向移动至第二颗成熟蘑菇采摘的位置，中心控制模块23指令纵向导轨行走机构9、蘑菇采摘机构按照以上第一颗成熟蘑菇采摘的流程进行重复的成熟蘑菇采摘、收集，直至纵向轴电动导轨3沿横向轴电动导轨2由一端运行至另一端时，蘑菇种植床21上面的第一排成熟蘑菇的采摘、收集完成。

实施例5

第一排成熟蘑菇的采摘、收集完成，中心控制模块23指令升降轴电动导轨4向第二排的位置进行移动时，中心控制模块23指令纵向导轨行走机构9带动纵向轴电动导轨3沿横向轴电动导轨2反向移动，通过中心控制模块23按装第一排成熟蘑菇的采摘、收集流程对蘑菇种植床21上面的第二排成熟蘑菇的采摘、收集。

实施例6

当输送带8与横向轴电动导轨2之间的蘑菇采摘槽对应的成熟蘑菇的采摘、收集完成后，中心控制模块23指令小车行走机构22带动蘑菇采摘小车1向蘑菇种植床21的前端运行，蘑菇采摘小车1运行至蘑菇采摘槽进入新的蘑菇采摘区时，中心控制模块23指令蘑菇采摘小车1停止，蘑菇采摘槽新的蘑菇采摘区与已经采摘过的蘑菇采摘区为首尾相对；蘑菇采摘小车1进入新的蘑菇采摘区后，按照以上的蘑菇采摘流程，对新蘑菇采摘区的成熟蘑菇的采摘、收集。

实施例7

蘑菇采摘过程中，当输送带8上面收集蘑菇的重量实时通过重量传感器发送到中心控制模块23，中心控制模块23收到蘑菇收集的重量达到最大值时，测距雷达16检测出料口19一端无侧栏阻挡时，中心控制模块23指令蘑菇采摘小车1、升降轴电动导轨4与蘑菇采摘机构停止运行后，蘑菇转运行走小车对应出料口19下方的一侧停止、待用，中心控制模块23指令皮带输出气缸15推动输送带8伸出出料口19后、停止，皮带出口挡板13开启后，中心控制模块23指令输送带8向出料口19方向转动，输送带8收集的蘑菇倒入蘑菇转运行走小车中，输送带8收集的蘑菇完成出料。

实施例8

最先进行蘑菇采摘的蘑菇种植床21为第一个蘑菇种植床21，直至第一个蘑菇种植床21上面成熟蘑菇完全采摘、收集、转运完成后，将蘑菇采摘小车1由第一个蘑菇种植床21转换至第二个蘑菇种植床21上面进行蘑菇采摘，蘑菇采摘小车1转换至第二个蘑菇种植床21按照第一个蘑菇种植床21操作流程进行成熟蘑菇的采摘，蘑菇采摘小车1的转换升降台进行操作。