[發明專利]一種豬舍糞便清潔系統

在審

• 申請號: 202010189304.2
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111226804A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李東明;張莉;曾立華;邵利敏;任振輝;王娟;季照潼;郝興旺;姚騰飛;李昊倫
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: A01K1/01
• 分類號: A01K1/01;G05B19/042;G01S15/08;B25J9/16;B25J15/00;H04N5/232;G08C17/02;H04W4/38
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種豬舍糞便清潔系統，其特征在于：包括計算機PC，至少一個豬舍環境檢測深度相機(12)，行走小車軌道(13)和糞便清潔裝置；

所述豬舍環境檢測深度相機(12)設置在所述豬舍地板區域的上方，以使其拍攝范圍覆蓋所述豬舍的地板區域；

所述行走小車軌道(13)緊鄰所述豬舍地板的邊沿設置；

所述糞便清潔裝置包括行走小車，機械臂和控制器；所述行走小車包括通過軌道輪(1)支撐的裝糞箱(2)，所述軌道輪(1)通過驅動裝置驅動，所述驅動裝置包括小車驅動電機和變速器，所述小車驅動電機通過變速器控制軌道輪(1)在行走小車軌道(13)上向前/向后轉動；所述機械臂包括由前至后依次連接的下述部件：前后向運動臂轉動關節(3)，前后向運動臂(4)，伸縮臂轉動關節(5)，伸縮臂(6)，連接桿轉動關節(7)，連接桿(8)，拾便抓轉動關節(9)和拾便抓(10)，所述前后向運動臂(4)和所述伸縮臂(6)均為電動推桿，各所述轉動關節包括步進電機和減速器，在各所述轉動關節中，所述步進電機殼體為其前端部件的連接端，所述減速器的輸出軸為其后端部件的連接端，所述前后向運動臂轉動關節(3)的步進電機殼體固定在所述行走小車上，各所述轉動關節的所述減速器的輸出軸均在水平方向平行設置，以使所述機械臂在同一鉛錘面內轉動，所述機械臂在該鉛錘面橫向運動的最長距離形成所述機械臂的抓取范圍；

所述控制器包括單片機MCU，下述傳感器：用于檢測前后向運動臂(4)相對于所述行走小車水平偏轉角度的前后向運動臂角度傳感器，用于檢測所述前后向運動臂(4)的電動推桿的推桿伸出長度的前后向運動臂位移傳感器，用于檢測伸縮臂(6)相對于所述前后向運動臂(4)偏轉角度的伸縮臂角度傳感器，用于檢測所述伸縮臂(6)的電動推桿的推桿伸出長度的伸縮臂位移傳感器，用于檢測所述連接桿(8)相對于所述伸縮臂(6)偏轉角度的連接桿角度傳感器，用于檢測所述拾便抓(10)相對于所述伸縮臂(6)偏轉角度的拾便抓角度傳感器，下述執行機構：所述前后向運動臂(4)和所述伸縮臂(6)的電動推桿驅動電路和各所述轉動關節的所述步進電機驅動電路；所述糞便清潔裝置通過其行走小車的軌道輪(1)與所述行走小車軌道(13)滾動連接，所述單片機MCU設有與所述計算機PC鏈接的無線通信模塊，用于所述單片機MCU接收所述計算機PC所發出的區域識別信息和所述計算機PC接收所述單片機MCU發出的糞便清理結束的信息；區域識別信息用于識別與糞便所處區域相對應的時序控制指令；所述單片機MCU通過無線通信模塊，接收到計算機PC發出的鏟除某一區域范圍內的糞便時，通過其相應的I/0端口發出開關控制信號控制相應的所述執行機構驅動電路工作，從而使各所述執行機構由初始的最小行程產生相應動作，同時所述單片機MCU通過其相應的I/0端口接收各所述傳感器檢測的各所述執行機構的動作位置實時信號，當各所述執行機構的位置達到該區域的時序控制設定值后，所述單片機MCU通過其相應的I/0端口發出開關控制信號控制相應的所述執行機構停止動作，從而完成對各所述執行機構的時序控制，所述機械臂產生相應的時序動作，以使所述拾便抓(10)將糞便鏟起并裝入所述裝糞箱(2)內，之后使各所述執行機構恢復到初始的最小行程；

所述豬舍環境檢測深度相機(12)所拍攝的所述豬舍地板圖像信息通過相應的I/0端口傳輸至計算機PC，所述計算機PC通過相應的I/0端口發出開關控制信號控制所述小車驅動電機正轉或反轉，從而使所述糞便清潔裝置行走至清潔糞便位置，所述計算機PC將區域識別信息，通過無線通信模塊傳輸至所述單片機MCU。

2.根據權利要求1所述的一種豬舍糞便清潔系統，其特征在于：在所述機械臂的所述拾便抓(10)的前端設有超聲波傳感器(11)，所述單片機MCU通過其相應的I/0端口接收所述超聲波傳感器(11)的輸出信號，當所述單片機MCU檢測到牲畜距離范圍小于設定的危險距離閾值時，所述單片機MCU通過其相應的I/0端口發出開關控制信號控制相應的所述執行機構停止動作。