[發(fā)明專利]一種盆栽苗木智能管理機器人系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010045290.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111136667A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 呂昊暾;李曉龍;鄭永軍;鄭滋;陳雨航;劉洪浩;陳祿海;馬恒濤;譚彧;劉星星;高康毓
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;A01C15/00
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 張新利;謝建玲

1.一種盆栽苗木智能管理機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：車身底盤(1)、行走單元(2)、抓取單元(6)、分發(fā)單元(7)、施肥單元(9)、存儲單元(18)、PCB電路板(12)、導航單元(20)、檢測識別單元(21)、控制單元(22)和導軌；

所述PCB電路板(12)安裝于導軌上，導軌的一端固定安裝于車身底盤(1)上，

所述行走單元(2)安裝于車身底盤(1)下方，用于實現機器人的行走，

所述抓取單元(6)用于實現花盆抓取，包括：滑軌、機械手升降齒輪(6-1)、機械手升降電機(6-2)、水平嚙合大齒輪(6-3)、齒條(6-4)、機械手開合電機(6-5)、末端執(zhí)行器(6-6)、機械手轉動電機(6-7)、水平嚙合小齒輪(6-8)、機械手外殼(6-9)和機械手升降滑塊(6-11)；

所述滑軌的下端固定于車身底盤(1)上，所述滑軌的上端設有限位塊，所述齒條(6-4)固定于滑軌上，所述機械手升降滑塊(6-11)安裝在滑軌上，所述機械手外殼(6-9)與機械手升降滑塊(6-11)固定連接，水平嚙合小齒輪(6-8)通過連接件Ⅰ與機械手轉動電機(6-7)相連；機械手轉動電機(6-7)固定于機械手外殼(6-9)上；水平嚙合大齒輪(6-3)固定于末端執(zhí)行器(6-6)的延伸臂(6-10)上，且通過軸承與機械手外殼(6-9)固定連接，能繞齒條(6-4)轉動；水平嚙合大齒輪(6-3)與水平嚙合小齒輪(6-8)相互嚙合；機械手開合電機(6-5)安裝于末端執(zhí)行器(6-6)的延伸臂(6-10)上；機械手升降齒輪(6-1)通過連接件Ⅱ與機械手升降電機(6-2)相連；機械手升降齒輪(6-1)與齒條(6-4)嚙合；機械手升降電機(6-2)固定于機械手外殼(6-9)上；末端執(zhí)行器(6-6)的前端兩側相互嚙合，機械手轉動電機(6-7)用于驅動齒輪轉動實現末端執(zhí)行器(6-6)的抱軸周向旋轉；機械手升降電機(6-2)用于驅動機械手升降齒輪(6-1)沿齒條(6-4)轉動，實現末端執(zhí)行器(6-6)的垂直升降動作；機械手開合電機(6-5)用于控制末端執(zhí)行器(6-6)的開合動作；

所述分發(fā)單元(7)用于實現盆栽苗木的分級分選，包括：分發(fā)平臺(7-1)、過渡平臺(7-2)、平臺升降電機(7-3)、平臺轉動電機(7-4)、同步帶、分發(fā)升降滑塊(7-5)和分發(fā)滑軌(7-6)；

分發(fā)滑軌(7-6)固定于車身底盤(1)上，平臺升降電機(7-3)固定于車身底盤(1)上，過渡平臺(7-2)固定于分發(fā)升降滑塊(7-5)上，分發(fā)平臺(7-1)固定于過渡平臺(7-2)的上方，平臺轉動電機(7-4)固定于過渡平臺(7-2)的下方；分發(fā)平臺(7-1)與平臺轉動電機(7-4)通過連接件Ⅲ連接，平臺轉動電機(7-4)用于驅動分發(fā)平臺(7-1)轉動，實現盆栽分發(fā)功能；平臺升降電機(7-3)通過同步帶與過渡平臺(7-2)連接，平臺升降電機(7-3)用于卷動同步帶實現過渡平臺(7-2)的升降，進而實現分發(fā)平臺(7-1)的升降功能；

所述存儲單元(18)用于臨時存儲放置的盆栽，包括：上層物料立體倉庫Ⅰ(10)、上層物料立體倉庫Ⅱ(11)、下層物料立體倉庫Ⅰ(8)和下層物料立體倉庫Ⅱ(13)，

所述上層物料立體倉庫Ⅰ(10)和下層物料立體倉庫Ⅰ(8)分別位于機器人一側的上方和下方，上層物料立體倉庫Ⅱ(11)和下層物料立體倉庫Ⅱ(13)分別位于機器人另一側的上方和下方，下層物料立體倉庫Ⅰ(8)和下層物料立體倉庫Ⅱ(13)均固定于車身底盤(1)上，

所述施肥單元(9)位于分發(fā)滑軌(7-6)的上方；用于實現對盆栽苗木施肥，所述施肥單元(9)包括：施肥電機(9-1)、出肥口(9-2)、施肥漏斗(9-3)、槽輪(9-4)和施肥外殼(9-5)；

所述槽輪(9-4)安裝于施肥外殼(9-5)的內部，施肥電機(9-1)安裝于施肥外殼(9-5)的內部，槽輪(9-4)與施肥電機(9-4)通過鍵連接，施肥漏斗(9-3)安裝于施肥外殼(9-5)上端口處，出肥口(9-2)固定于施肥外殼(9-5)一側；施肥電機(9-1)用于驅動槽輪(9-4)轉動，使肥料經施肥漏斗(9-3)至槽輪(9-4)，最后從出肥口(9-2)轉出從而完成施肥動作；

所述導航單元(20)包括：四個傳感器(3)和陀螺儀(19)；四個傳感器(3)分別通過連接件Ⅳ固定在車身底盤(1)的四周對角線上，用于檢測機器人與基準面的距離；陀螺儀(19)水平安裝于PCB電路板(12)預留的接口上，用于檢測航向角；

所述檢測識別單元(21)包括：兩個識別模塊(4)、樹莓派(23)和檢測開關(5)；兩個識別模塊(4)分別通過連接件Ⅴ固定于車身底盤(1)兩側，用于識別盆栽苗木的種類；檢測開關(5)固定在末端執(zhí)行器(6-6)上，用于檢測盆栽苗木的位置；樹莓派(23)安裝于PCB電路板(12)的后方；

所述控制單元(22)包括：控制器(24)和電機控制板，電機控制板安裝于車身底盤(1)的下方，控制器(24)安裝于PCB電路板(12)預留的接口上，控制器(24)通過串口與電機控制板連接，用于實現機器人運動以及各執(zhí)行動作的控制。