[實用新型]一種設施葉菜采收機器人的在軌自走式采收裝置

有效

• 申請號: 201520038830.3
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN204443125U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 苑進;劉成良;胡敏;劉雪美;李楊;李明;貢亮;黃亦翔
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01D45/00
• 分類號: A01D45/00;A01D91/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種設施葉菜采收機器人的在軌自走式采收裝置，其特征在于包括：機架、割刀裝置、撥攏裝置、傳送裝置、張緊機構、行走機構、水平升降機構、控制部分和蓄電池；

所述的傳送裝置包括主動輥、托輥、張緊輥、從動輥、輥固定板、輸送帶、輸送帶電機、鏈輪、立式軸承座、擋板、導流擋板、清掃刷和菜筐；所述的輸送帶上部由主動輥和托輥托起一個水平面，輸送帶下部由從動輥拉緊成傾斜面，輸送帶下層的張緊輥進行張緊；所述的主動輥兩端通過立式軸承座固定在機架上，主動輥一側軸端與鏈輪連接，軸端的鏈輪與連接在輸送帶電機軸上的鏈輪形成鏈傳動，使主動輥帶動輸送帶轉動；所述的輸送帶電機通過電機支架固定在機架上；所述的托輥兩側的軸端固定在機架上的輥固定板上；所述張緊輥兩端固定在輥固定板上；所述的輥固定板設有四個槽孔；所述的從動輥固定在平行四邊形機構上；所述清掃刷是一段清掃輸送帶塵土的毛刷，清掃刷安裝在平行四邊形機構上；所述的擋板固定在平行四邊形機構上，兩側擋板分別擋住輸送帶的兩側邊沿；所述的導流擋板的支架安裝在機架上，兩側導流擋板在輸送帶水平面上形成入口大、出口小的梯形格局，葉菜經過導流擋板集聚后落到菜筐；所述的菜筐放置在機架的支撐板上，鑒于物料堆積角，菜筐中心線放于輸送帶邊緣，葉菜經過導流擋板集聚后落到菜筐，葉菜從中間堆積；傳送裝置利用水平升降裝置的升降改變輸送帶傾斜角度，從而改變傳送裝置下部的離地高度；

所述的張緊機構包括張緊螺栓、定位螺栓、螺栓支架、方型軸承座；所述的輥固定板設有四個槽孔；所述的方型軸承座的四個定位孔與輥固定板的四個槽孔對應重合，方型軸承座通過定位螺栓固定在輥固定板上；所述的張緊輥兩側軸端固定在方型軸承座上，所述的張緊螺栓通過螺栓支架固定在輥固定板上，張緊螺栓尾端頂住方型軸承座邊緣中心部位；輸送帶松弛，將張緊螺栓擰緊，張緊螺栓頂住方型軸承座，張緊輥對輸送帶進行張緊，再將定位螺栓擰緊；

所述的水平升降裝置包括平行四邊形機構和升降機構；所述的平行四邊形機構包括長連桿、水平桿和菱形軸承座；所述的平行四邊形機構是由兩根長連桿和一根水平桿通過鉸連接而成；所述的上部長連桿上端通過菱形軸承座固定在傳送裝置的托輥軸上，形成一個鉸點，上部長連桿下端的通孔與水平桿的通孔都固定在從動輥的軸上，形成一個鉸點；其余兩個鉸點是相鄰桿件通過銷軸連接；所述的水平桿保持水平，平行四邊形機構在機架上輸送帶兩側的對稱布置；所述的升降機構包括滑軌、電動推桿、驅動板、連接板、橫桿、滑動桿和固定座；所述的滑軌由直線導軌和滑塊組成，所述的直線導軌固定在機架底部的對稱位置；所述的連接板固接在長連桿上；所述的橫桿兩端分別與兩側連接板固接；所述的固定座固定在直線導軌的滑塊上，所述的滑動桿下端與固定在直線導軌上的固定座鉸連接，滑動桿的上端與在橫桿上的固定座鉸連接；所述的驅動板兩端分別固接在兩側直線導軌的滑塊上；所述的電?動推桿底座固定在機架的推桿支架上，電動推桿通過支座固定在驅動板上，且電動推桿與直線導軌保持平行；所述的電動推桿伸縮推動驅動板來驅動滑塊，滑動桿隨滑塊前后滑動，橫桿帶動平行四邊形機構活動，從而改變水平桿的離地高度；當平行四邊形機構的水平桿改變離地高度時，傳送裝置的從動輥隨水平桿改變離地高度，同時傳送裝置的輸送帶繞托輥軸心旋轉，通過改變輸送帶傾斜角度，從而改變傳送裝置下部的離地高度；

所述的割刀裝置包括割刀、驅動電機、偏心輪、驅動曲柄、電機支座、齒輪箱組件、驅動方槽、固定滑道、割刀支撐板和分禾器；所述的驅動曲柄、偏心輪、驅動方槽組成曲柄滑塊機構；所述的驅動方槽是一個上端面設有梯形臺階的矩形邊框，驅動方槽邊框內側都設有槽孔；所述的固定滑道是一段設有一對燕尾槽的導軌，所述的固定滑道固定在齒輪組件的箱體上；前后兩個驅動方槽上端面的梯形臺階分別套在固定滑道對應的燕尾槽內；所述的偏心輪是設有一個偏心通孔的圓形輪，兩偏心輪邊緣分別內嵌在兩個驅動方槽的槽孔內，所述的驅動曲柄穿過兩偏心輪上的偏心通孔與兩偏心輪固連，雙偏心輪的軸心與驅動曲柄的軸心成一條直線，以減少和消除切割阻力矩引起的震動；所述的割刀是一段帶有密集刀齒的刀片，割刀后側設有若干槽孔；所述的割刀支撐板在與設有若干圓孔，割刀支撐板兩端固定在平行四邊形機構水平桿上；割刀裝置采用雙割刀，上下兩片刀片通過螺栓連接在割刀支撐板上，兩割刀一端分別與前后兩驅動方槽固接；所述的驅動電機通過電機支座固定在水平桿上；所述的齒輪箱組件包括輸入齒輪、驅動齒輪和箱體；所述的輸入齒輪和驅動齒輪在箱體里固定并嚙合，采用小齒輪帶大齒輪進行減速運動獲得扭矩，驅動齒輪與驅動電機軸固接，輸入齒輪與驅動曲柄一端固接，齒輪箱通過箱體固定在水平桿上；驅動電機轉動，驅動齒輪帶動驅動曲柄，與驅動曲柄固連的偏心輪在驅動方槽內偏心轉動，前后兩驅動方槽在固定滑道內做相對運動，驅動方槽帶動上下兩片割刀聯動做往復運動，實現刀齒交替；固定在平行四邊形的平臺上的割刀裝置和輸送帶下部，隨平行四邊形機構運動進行水平升降，適應不同高度的蔬菜；

所述撥攏裝置包括撥攏器、撥攏支架、軸承座、旋轉電機、帶輪和皮帶；所述的撥攏支架固定在長連桿上，所述的撥攏器包括筒管和撥攏繩；所述的筒管在圓周方向上每隔90°設有一個圓孔，在軸向上每隔8-10mm設有一個圓孔，所述的筒管兩端設有階梯軸，兩端階梯軸固定在撥攏支架的軸承座上；所述的撥攏繩通過兩個端繩結固定在筒管的圓孔上；所述的旋轉電機通過電機支架固定在長連桿上；旋轉電機通過帶傳動驅動撥攏器旋轉，撥攏繩在離心力的作用下伸出甩動，將堆積的收割的葉菜撥到輸送帶上；

所述的行走機構包括行進輪、行走電機、行進輪支架、鏈輪、鏈條和平行軌道；所述的行進輪通過行進輪支架固定在機架上；所述的行走電機固定在機架上，行走電機與行進輪采?用鏈傳動，驅動機架沿加平行軌道行走；所述的平行軌道可采用溫室中的位于田壟處的平行布置的加溫管道；

所述的控制部分是由單片機最小控制系統通過解碼接口聯接紅外對射感應器和旋轉編碼器，紅外對射感受器獲取采收機上菜籃的集菜量，旋轉編碼器獲取采收裝置的位移信息；單片機最小控制系統通過限位信號輸入接口串接行程開關，單片機最小控制系統通過控制信號輸出接口分別聯接行進驅動器、主動輥驅動器、撥攏驅動器和割臺驅動器，控制各個驅動器適時啟動或關閉。