[發明專利]一種工作寬度和高度可調的農業機器人平臺

在審

• 申請號: 201910023716.6
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109514524A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 向陽;李亞軍;林潔雯;熊瑛;胡正方;陳益千
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J13/00;B25J19/00;B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種工作寬度和高度可調的農業機器人平臺，由置物板、主機架、高度同步調節機構、寬度調節機構、支撐桿、轉向輪部件、驅動輪部件和前后輪連桿組成，主機架由兩根交叉成X型狀的主梁和中心軸座組成，兩根主梁安裝在中心軸座上并可繞中心軸座旋轉，置物板安裝在中心軸座的頂部。支撐桿有四根，上端刻有螺紋，分別嵌套在兩根主梁兩端的支撐桿套筒中。高度同步調節機構置于主機架下方，通過一個高度調節電機驅動四根支撐桿同步直線移動實現高度調節。寬度調節機構安裝在置物板上，通過電動推桿輸出軸伸縮改變兩根主梁夾角從而實現寬度調節。本發明僅通過一組電機和電動推桿實現高度和寬度調節，具有結構簡單及控制方便的優點。

技術領域

本發明涉及農業機器人技術，尤其涉及一種通過一組電機和電動推桿實現工作寬度和高度調節的農業機器人平臺。

背景技術

近幾年，農業機器人在我國得到大量的應用。其中，農業機器人平臺作為機器人進行田間信息采集、植保作業、果蔬采摘、作物打頂等農業生產作業的載體，已成為研究的熱點。農業機器人平臺能夠支撐、安裝各種傳感器和控制模塊，為實現田間行駛和完成特定田間任務提供重要保障。

但面對田間復雜環境，針對不同田間條件、不同作物、不同種植模式和不同作業要求，往往需要對農業機器人的工作寬度（輪距）和工作高度進行調整。現有的農業機器人平臺中，雖有工作寬度和高度可調的機器人平臺，但多是通過多組寬度調節電機和高度調節電機進行調節，結構及控制系統復雜，且難以保證調節的一致性，從而影響機器人的工作性能。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于避免現有技術的不足，提供一種僅通過一組電機和電動推桿實現工作寬度和高度調節的農業機器人平臺，保證高度或寬度調節的一致性，減輕控制系統復雜程度，降低成本。

為實現本發明的目的，本發明采取以下技術方案：一種工作寬度和高度可調的農業機器人平臺，由置物板、主機架、高度同步調節機構、寬度調節機構、支撐桿、轉向輪部件、驅動輪部件和前后輪連桿組成。主機架由兩根交叉成X型狀的主梁和中心軸座組成，所述主梁沿長度方向中間設置有交叉套筒，兩端設置有支撐桿套筒，所述兩根主梁的交叉套筒均安裝在中心軸座上并可繞中心軸座旋轉，所述置物板安裝在中心軸座的頂部，所述支撐桿為四根，上端刻有螺紋，分別嵌套在兩根主梁兩端的支撐桿套筒中，所述高度同步調節機構置于主機架下方，與四根支撐桿相連，實現高度調節，所述寬度調節機構置于置物板上，與兩根主梁相連，實現寬度調節。所述轉向輪部件有兩組，分別安裝在機器人平臺前方的兩根支撐桿的底部，所述驅動輪部件有兩組，分別安裝在機器人平臺后方的兩根支撐桿的底部，所述的前后輪連桿有兩根，分別設置于機器人平臺的兩側并與該側的轉向輪部件和驅動輪部件相連接，用于保證高度調節時所述的支撐桿不發生轉動。

所述高度同步調節機構，包括高度調節電機、主動同步輪、從動同步輪和同步帶，高度調節電機安裝在所述中心軸座底部，主動同步輪和所述高度調節電機的輸出軸相連，所述從動同步輪有四個，分別安裝在所述的四根支撐桿上并設置于相應的所述主梁支撐桿套筒的下方，從動同步輪設有內螺紋并與所述支撐桿的螺紋部分配合，所述主動同步輪設置有四個帶槽，通過四根同步帶同時與所述四個從動同步輪相連接。高度調節時，高度調節電機帶動主動同步輪轉動，驅動四個從動同步輪同向等速轉動進而驅動所述四根支撐桿同步直線移動實現高度調節。

所述寬度調節機構包括電動推桿和兩根調節連桿，電動推桿安裝在置物板上，電動推桿的輸出軸采用L型結構，所述置物板在所述電動推桿輸出軸行進方向設有滑槽，所述電動推桿的輸出軸穿過置物板與兩根調節連桿的一端連接，所述兩根調節連桿的另一端分別鉸接在所述的兩根主梁上，進行寬度調節時，電動推桿的輸出軸伸縮，驅動調節連桿進而驅動兩根主梁夾角改變從而實現寬度調節。

所述主梁的交叉套筒內設有深溝球軸承，與中心軸座配合并繞中心軸座旋轉，從而減少寬度調節阻力。兩端支撐桿套筒內安裝有直線軸承，以減少支撐桿做直線運動時的摩擦，從而減少高度同步調節阻力。