CN104615135A - 对热胀冷缩不敏感的田轨系统 - Google Patents
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Abstract
对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是包括田轨、旁站电力线和受电模块总成；旁站电力线沿轨道设置并与电网电气连接；受电模块总成包括底盘、固定电气插接件、若干块导电列板和滑动受电块；底盘通过轮组或者电动轮组与壳体配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动；导线、滑动受电块、导电列板和固定电气插接件组成一条电路支路。导线的端部含有插接式连接界面以吸收导线线膨胀。本发明能确保壳体、绝缘材料管和导线反复经历太阳曝射和导线大电流发热带来的80℃以上的温度剧烈变化引起的热胀冷缩而长期可靠工作。旁站电力线设置连续的标记线，有助于确定轨基农业机器人及其作业对象的空间位置，也有利于采用无管滴灌进行种植。
Description
技术领域
本发明涉及在农地中设置田轨系统及其用途。
背景技术
现在技术公开了田轨旁站电力线，其用于连接外界电力网，包括壳体、设置于壳体内部的电力线线芯，所述线芯包括取三相四线四根线芯的形式；所述旁站电力线由电杆支撑设置于田轨旁，所述壳体含有一个通长槽口；所述电力线含有连续光滑的裸露表面；所述槽口和电气连接界面与壳体等长；外界的电气连接界面通过所述槽口与所述裸露表面电气连接实现在移动中的电力交换。
但现有技术没有提供因为温度变化而引起的导线热胀冷缩可能带来问题的技术方案，而这种热胀冷缩会带来一系列严重的问题。此外，外界的电气连接界面通过经常插入旁站电力线内部来与导线连接的方式可靠性低。
发明内容
本发明的目的是提供一种对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其可以解决现有技术中的田轨系统对热胀冷缩敏感的问题。
本发明实现其目的技术方案：对热胀冷缩不敏感的田轨系统，包括田轨和旁站电力线；田轨包括一组两根平行设置于农地中的钢筋混凝土轨道，其形状包括拱形和直型；相邻首尾衔接的直型田轨两者轴心线状态包括同心和不同心两种；旁站电力线包括若干相互首尾衔接的壳体、绝缘材料层和导线，旁站电力线沿轨道设置并与电网电气连接；还包括受电模块总成，受电模块总成包括底盘、固定电气插接件、若干块导电列板和滑动受电块；滑动受电块与导线表面相接触；底盘通过轮组或者电动轮组与壳体配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动；导线、滑动受电块、导电列板和固定电气插接件组成一条电路支路。
还可以令导线的端部含有导线插接式连接界面，导线插接式连接界面包括导线榫接插槽和导线插榫；导线插榫插入导线榫接插槽内实现导线的同心串联连接并保留一定的轴向间隙作为导线线膨胀伸缩空间；导线插接式连接界面包括相邻两导线之间的一段间隙；
绝缘材料层包括绝缘材料管和制作于导线部分表面的绝缘层，绝缘材料管端部带有绝缘材料管插接式连接界面，绝缘材料管插接式连接界面包括连续无缺口的绝缘材料管榫接插槽和绝缘材料管插榫；绝缘材料管插榫插入绝缘材料管榫接插槽内实现绝缘材料管的同心串联连接并保留一定的轴向间隙作为绝缘材料管线膨胀伸缩空间；
导线轴心线、壳体轴心线和绝缘材料管轴心线均包括直线和非直线曲线。
还可以令壳体或者遮光罩上含有连续的标记线，所述标记线包括工字型标记和包含与其本身所在位置信息的条形码。
还包括可移动光伏发电系统，可移动光伏发电系统包括电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件、自动插电机械手和光伏控制器，光伏电池组件通过自动插电机械手和旁站电力线连接电网；电动小车在田轨上行驶，电动推杆式太阳光高度角调节装置包括电动推杆和组件架，光伏电池组件安装于组件架上，电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、电动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件和自动插电机械手与光伏控制器信号连接，电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、电动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件和自动插电机械手的状态根据光伏控制器状态的变化而变化。
还包括轨上农业机器人及轨侧农业机器人，轨上农业机器人包括通用作业平台、中梁、电动轮组总成、自动插电机械手和机器人控制系统，在中梁的一侧设置通用的机械手模块安装底座，电动轮组总成包括电动转向机构和电动轮组；轨上农业机器人在轨道上行驶并通过旁站电力线从电网获取电能；
轨侧农业机器人包括螺旋输送装置、防滑轮组总成、防滑轮组连杆、大梁、机械手模块装卸机械手、自动插电机械手和机器人控制系统，在大梁的两侧设置通用的机械手模块安装底座，大梁上还设置有滑块钢轨，螺旋输送装置包括螺旋输送器和旁板，防滑轮组总成包括电动转向机构、防滑轮组和高度调节器；轨侧农业机器人通过旁站电力线从电网获取电能。
受电模块总成包括弧形底盘、固定电气插接件、若干块直导电列板、若干块内置滑动受电块、摄像头和光伏电池组件，弧形底盘包裹壳体并通过轮组或者电动轮组与壳体外表面配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动。
受电模块总成包括平板底盘、固定电气插接件、若干块弧形导电列板、若干块弧形滑动受电块和导线温度传感器，平板底盘通过轮组或者电动轮组与壳体内底部的槽形通道配合滚动连接并可以沿壳体轴心线方向移动。
受电模块总成包括平板底盘、固定电气插接件、若干块折弯导电列板和若干块平板滑动受电块；平板滑动受电块分别位于导线的上面和下面；或者平板滑动受电块分别位于导线的两个侧面，平板底盘通过轮组或者电动轮组与壳体内底部的槽形通道配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动。
导线插接式连接界面的轴向长度定义为：从相互配合的相邻两导线之间的轴向间隙中点起向两侧伸展两倍的滑动受电块轴向长度。
还可以将所述低电阻定量化描述为：所述导线连接界面两侧在电流强度为3安培/平方厘米的直流电流经过时平均电压降小于1伏；将所述低阻力定量化描述为：相邻两段旁站电力线在标准施工状态包括25±0.5℃条件下，壳体、绝缘材料管或者单根导线的插力或者拔力均不超过3千克。
采用铝导线或者铝型材导线时，还可以利用现有技术在铝材导线的表面形成一层耐磨表层，包括通过阳极氧化在铝材表面生成耐磨层、通过电镀形成耐磨表层。旁站电力线的导线与滑动受电块每年平均经历2000次速度约为0.2米/秒的滑动摩擦。作为对比参照：一种手电钻，其电刷结构包括石墨电极和铜换向极，其转速3000转/分即每分钟经历速度约3.8米/秒的滑动摩擦3000次；使用五年仍能正常使用，并且几乎察觉不到铜电极和石墨电极的磨损。
有益效果：本发明田轨系统，其旁站电力线的壳体端部设置沿轴心线方向的壳体插接连接界面包括变径段、绝缘材料管的端部设置沿轴心线方向的绝缘材料管插接连接界面包括榫接插槽和插榫、导线的端部设置沿轴心线方向的低电阻和低阻力插接连接界面包括榫接插槽和插榫、插孔和插棒及相互配合的同心圆深槽，在所述连接界面处保留轴向间隙即各种线膨胀伸缩空间吸收壳体、绝缘材料管和导线热胀冷缩尺寸变化，并令壳体在固定结合点之外的地方与农地之间实现滑动连接使其端部可以自由伸缩、令绝缘材料管相对于壳体或者导线在固定结合点之外的地方可以自由移动，从而确保壳体、绝缘材料管和导线能够反复经历因为太阳曝射和导线大电流发热带来的80℃以上的温度剧烈变化引起的热胀冷缩而仍能长期可靠工作。
令相邻的导线之间保持榫接并含有一根辅助软导线进行电气连接，可以增加连接的可靠性和减小整根导线的电阻。
旁站电力线设置连续的标记线，有助于确定轨基农业机器人及其作业对象的空间位置，也有利于采用无管滴灌进行种植。
本发明的可移动光伏发电系统可以在不影响农作物产量和品质前提下大量提供电力。本发明的轨基农业机器人可以提供使用电力驱动的无人驾驶农机设施，通过更换不同的机械手模块和应用程序可以不断进行产品升级。轨上农业机器人的通用作业平台可以安装谷物脱粒机和秸秆捆扎机。轨侧农业机器人的螺旋输送装置可以和轨上农业机器人的通用作业平台实现谷物的无缝连接。驳运车可以完成现场与物料存储点之间的物流。轨侧农业机器人采用防滑轮，可以提供大马力牵引力，并且其作业幅宽可以达到20米以上。
令壳体轴心线包括直线和非直线曲线，并令导线和绝缘材料的轴心线与壳体轴心线相互平行或者大致相互平行，可以适应复杂的地形。
分别位于导线的上面和下面和分别位于导线的两个侧面的平板滑动受电块，对导线的弯曲相对不敏感。
附图说明
以下结合附图进一步说明。
图1a是一段带外置式受电模块总成的旁站电力线的结构示意图。图1b是图1c中电动轮组的局部放大。图1c是一个外置式受电模块总成的结构示意图。图1d是两个壳体采用缩径段首尾衔接的结构示意图。图1e是一个标记线的局部放大。图1f是一个绝缘材料管的燕尾槽局部放大。图1g是一个绝缘材料管连续无缺口榫接插槽和插榫在接缝处的局部放大，剖视沿表面垂直正向深入。图1h是各绝缘材料管之间依靠燕尾槽结构滑动配合连接成一体的结构示意图。图1i是一个两段铝型材导线通过插棒实现低电阻和低阻力插接式连接的结构示意图。图1j是一个自动插电机械手连接固定电气插接件的结构示意图。
图2a、2b分别为一个内置滑动受电块的部件分解图和外形图。图2c是图2a弹性片的局部放大。
图3是两段横截面为正四分之一圆的导线低电阻和低阻力插接的结构示意图。
图4a、4b分别是一段带内置式受电模块总成的旁站电力线的外形图和部件分解图。
图5a、5b分别是一个可移动光伏发电系统的结构示意图和部件分解图。
图6a、6b分别是一个轨上农业机器人的部件分解图和结构示意图。
图7是图5中电动推杆的局部放大结构示意图。
图8是图6a中水管和轨道的局部放大。
图9a、9b分别是一个轨侧农业机器人的部件分解图和结构示意图。
图10是一个轨上农业机器人与轨侧农业机器人协同工作的示意图。
图11是个平板滑动受电块分别位于导线上面和下面的受电模块总成的结构示意图。
图12是一个平板滑动受电块分别位于导线的两个侧面的受电模块总成的正剖结构示意图。
图中1.旁站电力线；2.壳体；3.绝缘材料管；4.导线；5.工字型标记；6.受电模块总成；7.电线杆；8.农地；9.开式腔体；10.条形码；11.内置滑动受电块；12.直导电列板；13.固定电气插接件；14.弧形底盘；15.标记线；16.摄像头；17.光伏电池；18.电动轮组；19.壳体轴心线；20.卡块；21.通长槽口；22.缩径段；23.胶圈；24.线膨胀伸缩空间；25.卡孔；26.燕尾槽结构；27.带口卡箍；28.榫接插槽；29.插榫；30.电网；31.导线固定结合点；32.导线插接式连接界面；33.插棒；34.插孔；35.平板滑动受电块；36.接线盒；37.插接导向口；38.自动插电机械手；39.插接控制系统；40.折弯导电列板；41.多关节手臂；42.插接摄像头；43.外部电气插接件；44.电源插头；46.电动螺钉；47.插接导向；48.电缆；49.螺孔；51.受电电刷块；52.导电母板；53.包边；54.弹性片；56.弹簧；57.软接线片；58.受电计算机控制系统；59.导线温度传感器；61.粘结材料；62.结合点；63.垫块；64.一维移动副机构；66.绝缘层；67.扇形腔体；68.弧面；69.弧形滑动受电块；71.弧形导电列板；72.平板底盘；73.槽形通道；74.同心圆深槽；75.可移动光伏发电系统；76.电动小车；77.旋转基座式太阳照射角跟踪装置；78.电动推杆式太阳光高度角调节装置；79.光伏电池组件；80.轨道桩；81.光伏控制器；82.轨道；83.辅助软导线；84.电动轮组；86.轮组柱；87.底盘；88.平面转动副机构；89.基座；91.电动驱动装置；92.电动推杆；93.组件架；94.转动副机构；96.轨上农业机器人；97.通用作业平台；98.中梁；99.电动轮组总成；101.机器人控制系统；102安装底座；103.电动转向机构；104割稻机械手模块；106.水管；107.电动取水阀总成；108.轨侧农业机器人；109.螺旋输送装置；111.防滑轮组总成；112.防滑轮组连杆；113.大梁；114.机械手装卸机械手；116.滑块钢轨；117.螺旋输送器；118.旁板；119.防滑轮组；121.高度调节器；122.旋耕机；123.电缆；124.驳运车。
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示，轨道系统包括轨道桩80、轨道82、电线杆7和旁站电力线1；且旁站电力线1包括壳体2、绝缘材料管3、导线4和受电模块总成6，旁站电力线1通过电线杆7固定于农地8中；且旁站电力线1与电网30连接。
导线4带有开式腔体9，开式腔体9配合连接内置滑动受电块11并通过直导电列板12与固定电气插接件13电气连接。
受电模块总成6包括弧形底盘14、固定电气插接件13、若干块直导电列板12、若干块内置滑动受电块11、摄像头16和光伏电池17。摄像头16用于构建机器视觉。光伏电池17用于为受电模块总成6供电。弧形底盘14为一个具有约270度圆周角的筒状物体，弧形底盘14套设于壳体2的外侧，通过电动轮组18与壳体2外表面配合滚动连接并可以沿壳体轴心线19方向移动。
壳体2带有通长槽口21，壳体2的一端带有缩径段22，缩径段22可与未缩径的壳体2同心配合、用不连续的胶圈23密封连接并保留一定的轴向间隙即线膨胀伸缩空间24。线膨胀伸缩空间24吸收壳体2的热胀冷缩。在缩径段22上制作有一个向外凸起的卡块20，卡块20与壳体2上的卡孔25配合以确保通长槽口21的连贯但不影响缩径段22相对于相邻壳体2的热胀冷缩移动。缩径段22可以另行制作后焊接在壳体2上。
在壳体2上，制作有连续的标记线15。标记线15包括工字型标记5和条形码10。条形码10包含的信息与其本身所在的位置相对应。条形码10信息通过与摄像头的信号连接被读取并被转换为数字信号。
制作标记线的方法包括是用激光打标设备在不锈钢壳体2的表面打标。
绝缘材料管3置于壳体2内，各绝缘材料管3之间依靠燕尾槽结构26滑动配合连接成一体，用带口卡箍27将将多根沿壳体轴心线19方向相互平行布置的绝缘材料管3捆绑在一起。从图1d的局部放大B可见：绝缘材料管3带有滑动配合的连续无缺口榫接插槽28和插榫29，插榫29可以插入榫接插槽28内实现绝缘材料管3的同心串联连接并保留吸收热胀冷缩的绝缘材料线膨胀伸缩空间126。保留绝缘材料线膨胀伸缩空间126是指榫接连接时插榫29不直接插到底。通常各种线膨胀伸缩空间24、绝缘材料线膨胀伸缩空间126、导线线膨胀伸缩空间127的尺寸为毫米数量级，具体可以查询有关资料进行计算后得到。
多根绝缘材料管3捆绑在一起，不同的绝缘材料线膨胀伸缩空间126之间沿壳体轴心线19方向不要重合。这样即使不采用榫接插槽28和插榫29，也可以确保在任何一处的两根平行导线4之间都有至少一层具有足够耐压的绝缘材料管3。
置于绝缘材料管3中的四根导线4的端部均含有沿与壳体轴心线19方向平行的低电阻和低阻力导线插接式连接界面32。图1i给出一种独立插棒连接结构的低电阻和低阻力导线插接式连接界面32：包括插棒33和导线4的插孔34。令插孔34直径尺寸一致，并令插棒33的直径为大约一半细一半粗。直径粗的一半与插孔34紧配合可以减小电阻避免与大气接触，细的一半与插孔34滑动配合可以实现导线4的串联连接并保留导线线膨胀伸缩空间127，导线线膨胀伸缩空间127吸收导线4的线膨胀。可以限定相邻串联连接的导线4的轴向间隙即导线线膨胀伸缩空间127。还可以采用一体制作的带插棒33的导线4。
直导电列板12伸入通长槽口21并连接设置于开式腔体9内的内置滑动受电块11。内置滑动受电块11与导线4配合滑动低电阻连接。
固定电气插接件13位于壳体2的通长槽口21外侧，采用接线盒36加以保护。接线盒36上还带有插接导向口37帮助自动插电机械手38与固定电气插接件13插接时定位。
固定电气插接件13的自动连接：采用一个自动插电机械手38，自动插电机械手38包括插接控制系统39、一个多关节手臂41，一个插接摄像头42和一个外部电气插接件43。外部电气插接件43包括若干个电源插头44、两个电动螺钉46、两个插接导向47和一段电缆48。在插接摄像头42监视和插接控制系统39命令下，多关节手臂41将外部电气插接件43送到固定电气插接件13下方并上抬，在插接导向47的约束下，实现与固定电气插接件13的连接合并，然后两个电动螺钉46伸入接线盒36上的螺孔49并锁紧。
内置滑动受电块11包括两块受电电刷块51、两片弹性片54和一块导电母板52，导电母板52带有包边53用于约束受电电刷块51。受电电刷块51与直导电列板12之间通过一个以上弹簧56连接；受电电刷块51具体可以采用铜基受电电刷块、石墨受电电刷块或者铜与石墨结合制作的受电电刷块。受电电刷块51与直导电列板12之间用软接线片57连接。弹簧56处于受压状态使受电电刷块51与开式腔体9内表面贴合。
内置滑动受电块11的这种结构使得其在具有一定精度误差和轴向连接间隙的导线4表面移动时仍能够保持与导线4的低电阻连接。
受电模块总成6还包括一个受电计算机控制系统58，受电计算机控制系统58信号连接位于壳体2内的导线温度传感器59、和位于壳体2外的摄像头16、光伏电池17和与弧形底盘14配合连接的电动轮组18。导线温度传感器59、摄像头16、光伏电池17的状态根据受电计算机控制系统58状态的变化而变化。
本发明还包括设于壳体2与绝缘材料管3之间的固定结合点62。固定点62用于保持壳体2与绝缘材料管3之间必要的连接。固定结合点62包括在壳体2与绝缘材料管3之间按360度圆周角均布垫块63进行定位，并用粘结材料61将垫块63固定。固定结合点62如果设置在每一段旁站电力线的中部，可以将有关零部件的线膨胀引起的尺寸变化值分成相等的两部分，即使得尺寸变化相对于固定结合点而言减小一半。
绝缘材料管3与导线4之间可直接用粘结材料粘结形成或者焊接连接形成或者用紧固方式连接形成导线固定结合点31。
本发明还包括一根辅助软导线83，前后相邻串联的导线4相互榫接并通过辅助软导线83进行电气连接，辅助软导线83对外力的抵抗力可以忽略。辅助软导线83可以确保相邻首尾衔接的两导线4最低限度的电气连接，手电钻的电刷也使用到辅助的软导线。
壳体2与电线杆7之间的连接包括固定连接和采用沿壳体轴心线19方向移动的一维移动副机构64的滑动连接。滑动连接是为了防止因为热胀冷缩而对整个结构带来有害拉力或者推力。
各导线4之间通过绝缘材料管3相互绝缘、各块位于开式腔体9内的内置滑动受电块11也是相互绝缘的，这样可提供更多的输电线路。
举例，当温度变化达到40℃时，以铝型材导线4在中点用胶水固定计，相邻铝型材导线4的两端点相对变化范围为1.56毫米（40*6000/2（0.000024-0.000011））。铝型材导线4的插榫长度超过40毫米时，因为低电阻和低阻力插接式连接界面而增加的电阻就不会很大。
当铝型材导线4由于电流增大而升温达到80℃以上、温度达到100℃以上时，上述例子中相邻铝型材导线4的两端点相对变化范围可达3.12毫米。但由于相邻两铝型材导线4连接界面之间的轴向间隙可以吸收这些尺寸变化，因而旁站电力线1仍能正常工作。
实施例2，如图3和图4所示，轨道系统包括轨道桩80、轨道82、电线杆7和旁站电力线1，且旁站电力线1包括壳体2、十字型的绝缘材料管3、导线4和受电模块总成6，并通过电线杆7与土地8连接。壳体2带有通长槽口21。在壳体2的内表面设置绝缘层66。绝缘材料管3在上方与壳体2连接。铝型材导线4置于绝缘材料管3四个扇形腔体67内；导线4带有60~80度圆周角的弧面68，采用与导线4弧面68形状吻合的弧形滑动受电块69与导线4滑动连接。导线4除与弧形滑动受电块69滑动连接的表面以外凃制绝缘材料。采用弹性材料制作的弧形导电列板71。弧形导电列板71在下面电气连接固定电气插接件13。
受电模块总成6包括平板底盘72、固定电气插接件13、若干块弧形导电列板71、若干块弧形滑动受电块69和导线温度传感器59。平板底盘72通过电动轮组18与壳体2槽形通道73配合滚动连接并可以沿壳体轴心线19方向移动。
绝缘材料管3的连接界面参实施例1有关带有滑动配合的连续无缺口榫接插槽28和插榫29的内容。
图3中，导线4的横截面为正四分之一圆。在相邻两导线4的端面各用车床加工出一个以上相互滑动榫接配合的同心圆深槽74，并在两者最外层切削去一部分使两者在连接时形成一个绝缘材料线膨胀伸缩空间126。
固定电气插接件13位于壳体2的通长槽口21外侧，采用接线盒36加以保护。
实施例3，如图5所示，本发明还包括一可移动光伏发电系统75，可移动光伏发电系统75包括电动小车76、旋转基座式太阳照射角跟踪装置77、动推杆式太阳光高度角调节装置78、光伏电池组件79、自动插电机械手38和光伏控制器81。光伏电池组件79通过自动插电机械手38和旁站电力线1连接电网30；电动小车76通过轨道82和轨道桩80向地面传递重力并可在轨道82上行驶。轨道82设置于农地8中。电动小车76包括电动轮组84、轮组柱86和底盘87。旋转基座式太阳照射角跟踪装置77包括一个与底盘87通过平面转动副机构88连接的基座89和一个与基座89传动连接的电动驱动装置91。电动推杆式太阳光高度角调节装置78包括电动推杆92和组件架93。组件架93下端通过转动副机构94与基座89连接；组件架93的上端通过转动副机构94与电动推杆92的上端连接。电动推杆92的下端通过一个转动副机构94与基座89连接。光伏电池组件79安装于组件架93上。电动小车76、旋转基座式太阳照射角跟踪装置77、电动推杆式太阳光高度角调节装置78、光伏电池组件79和自动插电机械手38与光伏控制器81信号连接。电动小车76、旋转基座式太阳照射角跟踪装置77、电动推杆式太阳光高度角调节装置78、光伏电池组件79和自动插电机械手38的状态根据光伏控制器81状态的变化而变化。
实施例4，如图6、7、8所示，本发明还包括一轨上农业机器人96，轨上农业机器人96包括通用作业平台97、中梁98、电动轮组总成99、自动插电机械手38和机器人控制系统101，在中梁98的一侧设置通用的机械手模块安装底座102。电动轮组总成99包括电动转向机构103和电动轮组18。电动转向机构103方便轨上农业机器人96在不同土地8之间迁徙时使用；并配置割稻机械手模块104。
通用的机械手模块安装底座102可以更换不同的农业机械手以完成不同的工作。轨上农业机器人96在轨道82上行驶并通过旁站电力线1从电网30获取电能。中梁98通过电动轮组总成99和轨道82向土地8传递重力。在轨道82一侧的土地8中埋置有与轨道82平行布置的水管106。在水管106上设置有电动取水阀总成107。通用作业平台97以后可以安装需要利用，包括谷物脱粒和秸秆捆扎。
实施例5，如图9所示，本发明还包括一轨侧农业机器人108，轨侧农业机器人108包括螺旋输送装置109、防滑轮组总成111、防滑轮组连杆112、大梁113、机械手装卸机械手114、自动插电机械手38和机器人控制系统101，在大梁113的一侧设置通用的机械手模块安装底座102用于安装农业机械手包括割稻机械手模块104。大梁113上还设置有滑块钢轨116用于运行机械手装卸机械手114。机械手装卸机械手114负责装卸农业机械手包括割稻机械手模块104。螺旋输送装置109包括螺旋输送器117和旁板118。防滑轮组总成111包括电动转向机构103、防滑轮组119和高度调节器121。高度调节器121用于调节大梁113的高度。轨侧农业机器人108在轨道82上行驶并通过旁站电力线1从电网30获取电能。电动转向机构103方便轨侧农业机器人108在不同土地8之间迁徙时使用。并配置割稻机械手模块104和旋耕机122。旋耕机122负责耕地。
轨侧农业机器人108的大梁长度可达40米，份量重，只能通过其防滑轮组总成111直接向土地8传递重力。利用防滑轮组总成111可以提供足够的牵引力进行耕地作业，避免轨道82摩擦力小的缺点。轨侧农业机器人108通过自动插电机械手38上的插接摄像头42与旁站电力线1上的标记线15视觉连接获得空间位置信息。
实施例6，如图10所示，轨上农业机器人96与轨侧农业机器人108通过电缆123电气连接，并通过旁站电力线1与电网连接，协同工作。并采用驳运车124驳运物料。驳运车124在田轨82上行驶，也通过旁站电力线1与电网连接。
实施例7，如图11所示，平板滑动受电块35分别位于导线4的上面和下面并与折弯导电列板40电气连接。折弯导电列板40与平板底盘72连接并穿过平板底盘72与固定电气插接件13电气连接。
从图11 可见，如果导线4在高度方面连续变化不平直，不影响平板滑动受电块35与之低电阻连接。同样，如果壳体2在高度方面连续变化不平直，也不影响电动轮组18与之配合滚动连接。
实施例8，如图12所示，平板滑动受电块35分别位于导线4的两个侧面并与折弯导电列板40电气连接。折弯导电列板40与平板底盘72连接并穿过平板底盘72与固定电气插接件13电气连接。
从图12 可见，如果导线4不笔直带有连续的左右弯曲表面，不影响平板滑动受电块35与之低电阻连接。同样，如果壳体2不笔直带有连续的左右弯曲表面，也不影响电动轮组18与之配合滚动连接。
实施例7和8的壳体2可以包括弯曲段，其制作方法包括将直的壳体2用带芯模的弯管设备进行弯曲而成。
实施例7和8的绝缘材料管3可以包括弯曲段，其制作方法包括用专用模具制作。
实施例7和8的导线4可以包括弯曲段，其制作方法包括将直的导线4用弯管设备进行弯曲制成。
本发明的旁站电力线通过受电模块总成实现与轨基农业机器人或者可移动光伏发电系统电气连接后，接受轨基农业机器人或者可移动光伏发电系统的控制。受电模块总成按照指令移动，电能通过受电模块总成从可移动光伏发电系统传送到旁站电力线并通过旁站电力线进入电网；或者电网的电能经过旁站电力线通过受电模块总成直接或者间接传送到轨基农业机器人。
Claims (8)
1.对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是包括田轨和旁站电力线；田轨包括一组两根平行设置于农地中的钢筋混凝土轨道，其形状包括拱形和直型；相邻首尾衔接的直型田轨两者轴心线状态包括同心和不同心两种；旁站电力线包括若干相互首尾衔接的壳体、绝缘材料层和导线，旁站电力线沿轨道设置并与电网电气连接；还包括受电模块总成，受电模块总成包括底盘、固定电气插接件、若干块导电列板和滑动受电块；滑动受电块与导线表面相接触；底盘通过轮组或者电动轮组与壳体配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动；导线、滑动受电块、导电列板和固定电气插接件组成一条电路支路。
2.如权利要求1所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是导线的端部含有导线插接式连接界面，导线插接式连接界面包括导线榫接插槽和导线插榫；导线插榫插入导线榫接插槽内实现导线的同心串联连接并保留一定的轴向间隙作为导线线膨胀伸缩空间；导线插接式连接界面包括相邻两导线之间的一段间隙；
绝缘材料层包括绝缘材料管和制作于导线部分表面的绝缘层，绝缘材料管端部带有绝缘材料管插接式连接界面，绝缘材料管插接式连接界面包括连续无缺口的绝缘材料管榫接插槽和绝缘材料管插榫；绝缘材料管插榫插入绝缘材料管榫接插槽内实现绝缘材料管的同心串联连接并保留一定的轴向间隙作为绝缘材料管线膨胀伸缩空间；
导线轴心线、壳体轴心线和绝缘材料管轴心线均包括直线和非直线曲线。
3.如权利要求1所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是壳体或者遮光罩上含有连续的标记线，所述标记线包括工字型标记和包含与其本身所在位置信息的条形码。
4.如权利要求1所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是还包括可移动光伏发电系统，可移动光伏发电系统包括电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件、自动插电机械手和光伏控制器，光伏电池组件通过自动插电机械手和旁站电力线连接电网；电动小车在轨道上行驶，电动推杆式太阳光高度角调节装置包括电动推杆和组件架，光伏电池组件安装于组件架上，电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、电动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件和自动插电机械手与光伏控制器信号连接；电动小车、旋转基座式太阳照射角跟踪装置、电动推杆式太阳光高度角调节装置、光伏电池组件和自动插电机械手的状态根据光伏控制器状态的变化而变化。
5.如权利要求1所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是还包括轨上农业机器人及轨侧农业机器人，轨上农业机器人包括通用作业平台、中梁、电动轮组总成、自动插电机械手和机器人控制系统，在中梁的一侧设置通用的机械手模块安装底座，电动轮组总成包括电动转向机构和电动轮组；轨上农业机器人在轨道上行驶并通过旁站电力线从电网获取电能；
轨侧农业机器人包括螺旋输送装置、防滑轮组总成、防滑轮组连杆、大梁、机械手模块装卸机械手、自动插电机械手和机器人控制系统，在大梁的两侧设置通用的机械手模块安装底座，大梁上还设置有滑块钢轨，螺旋输送装置包括螺旋输送器和旁板，防滑轮组总成包括电动转向机构、防滑轮组和高度调节器；轨侧农业机器人通过旁站电力线从电网获取电能。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是受电模块总成包括弧形底盘、固定电气插接件、若干块直导电列板、若干块内置滑动受电块、摄像头和光伏电池组件，弧形底盘包裹壳体并通过轮组或者电动轮组与壳体外表面配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是受电模块总成包括平板底盘、固定电气插接件、若干块弧形导电列板、若干块弧形滑动受电块和导线温度传感器，平板底盘通过轮组或者电动轮组与壳体内底部的槽形通道配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的对热胀冷缩不敏感的田轨系统，其特征是受电模块总成包括平板底盘、固定电气插接件、若干块折弯导电列板和若干块平板滑动受电块；平板滑动受电块分别位于导线的上面和下面；或者平板滑动受电块分别位于导线的两个侧面，平板底盘通过轮组或者电动轮组与壳体内底部的槽形通道配合滚动连接并沿壳体轴心线方向移动。
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