CN106181975A - 一种秧苗移植机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种秧苗移植机器人，包括机架、卧式轴承座、传送带、第一步进电机等，其特征在于：所述的机架由若干根横梁和纵梁拼接而成，任意两根梁直接均采用角码固定；所述的两对卧式轴承座，分别对称安放在机架前端左右两侧的横梁处；所述的两副辊子的辊轴两端分别转动安装在两对卧式轴承座上；所述的传送带安装在两副辊子外侧；本发明具有以下优点：本发明使用XYZ三轴机构，稳定、准确、高效；抓取机构部分使用齿轮齿条机构，反应迅速，运动精确，能够稳定快速的完成秧苗移植操作，极大地节省了人力。

Description

一种秧苗移植机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种秧苗移植机器人。

背景技术

当实验室中培育的幼苗需要进一步生长时，需要将培养皿或者是实验室中栽培的秧苗移植到供其生长的容器中，以便其后期的培育。然而手工的移植一方面效率较慢，另一方面容易较为准确的控制株距，不利于幼苗后期的生长。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种秧苗移植机器人，其使用XYZ三轴机构，稳定、准确、高效；抓取机构部分使用齿轮齿条机构，反应迅速，运动精确，能够稳定快速的完成秧苗移植操作，极大地节省了人力。

本发明所使用的技术方案是：一种秧苗移植机器人，包括机架、两对卧式轴承座、一条传送带、第一步进电机、第一电机安装座、第一同步带、若干个角码、抓取机构、两对立式光轴座、横向运动机构、安放架、两根纵向导向轴、传送电机、两副辊子、第一轴座、第一短轴、两个第一同步带轮，其特征在于：所述的机架由若干根横梁和纵梁拼接而成，任意两根梁直接均采用角码固定；所述的两对卧式轴承座相对摆放，分别对称安放在机架前端左右两侧的横梁处；所述的两副辊子的辊轴两端分别转动安装在两对卧式轴承座上；所述的传送带安装在两副辊子外侧；所述的传送电机本体固定安装在机架前侧，电机轴固定安装在辊子的辊轴上；所述的两对立式光轴座分别安装在机架靠右的四根长纵梁上部；所述的两根纵向导向轴对称安装在左右两侧的立式光轴座上；所述的横向运动机构通过纵向运动滑块滑动安装在纵向导向轴上；所述的抓取机构通过其安装平台滑动安装在横向运动机构的横向导向轴上；所述的第一电机安装座突起一侧向右放置，固定安装在中间位置的纵梁上；所述的第一步进电机朝右放置并固定安装在第一电机座上；所述的第一轴座固定安装在机架后侧的中间纵梁上部，其远离安装端一侧开有一圆孔，安装时保证圆孔周线与第一步进电机的电机轴轴线在同一高度上；所述的第一短轴转动安装在第一轴座的圆孔处；所述的两个第一同步带轮固定安装分别固定安装在第一步进电机的电机轴和第一短轴上；所述的第一同步带安装在两个第一同步带轮的外侧；所述的安放架固定安装在机架中间靠后位置的两根横梁中间；

所述的抓取机构包括安装平台、齿轮、齿条、第二步进电机、第二电机安装座、摄像头、抓取手，其特征在于：所述的安装平台主体为扁平长方体形状，靠前一侧开有一个方形通槽，前侧靠左位置有一个凸台，凸台外侧开有方槽；所述的第二电机安装座突起一侧向前放置，固定安装在安装平台的对应孔位处；所述的第二步进电机朝前固定安装在第二电机安装座上；所述的齿轮固定安装在第二步进电机的电机轴上；所述的齿条竖直放置，通过安装平台的方形通槽滑动安装在安装平台上，并于齿轮形成配合；所述的抓取手开口朝后固定安装在齿条底部；所述的摄像头镜头朝下，固定安装在安装平台底部；

所述的横向运动机构包括两个纵向运动滑块、带固定座、第二短轴、第二轴座、第二同步带轮、第二同步带、第三同步带轮、第三电机安装座、第三步进电机、两根横向导向轴，其特征在于：所述的纵向运动滑块为长方体结构，在其右侧对称开有两个圆孔，所述的两个纵向运动滑块对称放置；所述的两根横向导向轴的左右两端分别固定安装在两个纵向运动滑块侧面的两个孔内；所述的带固定座槽口向左放置，固定安装在左侧纵向运动滑块的靠前部分；所述的第二轴座与带固定座垂直放置，固定安装在左侧的纵向运动滑块靠后部分，其上部中心位置开有一个圆孔；所述的第二短轴转动安装在第二轴座上部的圆孔中；所述的第二同步带轮固定安装在第二短轴上；所述的第三电机安装座突起部分朝后放置并固定安装在右侧的纵向运动滑块处；所述的第三步进电机朝后放置固定安装在第三电机安装座上；所述的第三同步带轮固定安装在第三步进电机的电机轴上；所述的第二同步带安装在第二同步带轮和第三同步带轮的外侧；

所述的安放架包括安放底座和洞洞板，其特征在于：安放底座主体为矩形平板，在平板上侧平面中间部位开有倒置L形槽；所述的洞洞板上开有若干个圆形孔洞，其通过L形槽滑动安装在安放支架上；

所述的辊子包括辊轴和辊筒，其特征在于：所述的辊筒为截面是圆环的柱体；所述的辊轴固定安装在辊筒中心的圆孔里。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明使用XYZ三轴机构，稳定、准确、高效；抓取机构部分使用齿轮齿条机构，反应迅速，运动精确，能够稳定快速的完成秧苗移植操作，极大地节省了人力。

附图说明

图1、图2为本发明的整体装配结构示意图。

图3为本发明抓取机构的整体装配结构示意图。

图4为本发明横向运动机构的整体装配示意图。

图5为本发明安放架的整体结构示意图。

图6为本发明安装平台的三维结构示意图。

图7为本发明的辊筒结构示意图。

附图标号：1-机架；2-卧式轴承座；3-传送带；4-第一步进电机；5-第一电机安装座；6-第一同步带；7-角码；8-抓取机构；9-立式光轴座；10-横向运动机构；11-安放架；12-纵向导向轴；13-传送电机；14-辊子；15-第一轴座；16-第一短轴；17-第一同步带轮；

801-安装平台；802-齿轮；803-齿条；804-第二步进电机；805-第二电机安装座；806-摄像头；807-抓取手；901-纵向运动滑块；902-带固定座；903-第二短轴；904-第二轴座；905-第二同步带轮；906-第二同步带；907-第三同步带轮；908-第三电机安装座；909-第三步进电机；910-横向导向轴；1101-安放底座；1102-洞洞板；1401-辊轴；1402-辊筒。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1至图7所示，一种秧苗移植机器人，包括机架1、两对卧式轴承座2、一条传送带3、第一步进电机4、第一电机安装座5、第一同步带6、若干个角码7、抓取机构8、两对立式光轴座9、横向运动机构10、安放架11、两根纵向导向轴12、传送电机13、两副辊子14、第一轴座15、第一短轴16、两个第一同步带轮17，其特征在于：所述的机架1由若干根横梁和纵梁拼接而成，任意两根梁直接均采用角码7固定；所述的两对卧式轴承座2相对摆放，分别对称安放在机架1前端左右两侧的横梁处；所述的两副辊子14的辊轴1401两端分别转动安装在两对卧式轴承座2上；所述的传送带3安装在两副辊子14外侧；所述的传送电机13本体固定安装在机架1前侧，电机轴固定安装在辊子14的辊轴1401上；所述的两对立式光轴座9分别安装在机架1靠右的四根长纵梁上部；所述的两根纵向导向轴12对称安装在左右两侧的立式光轴座9上；所述的横向运动机构10通过纵向运动滑块901滑动安装在纵向导向轴12上；所述的抓取机构8通过其安装平台801滑动安装在横向运动机构10的横向导向轴910上；所述的第一电机安装座5突起一侧向右放置，固定安装在中间位置的纵梁上；所述的第一步进电机4朝右放置并固定安装在第一电机座上；所述的第一轴座15固定安装在机架1后侧的中间纵梁上部，其远离安装端一侧开有一圆孔，安装时保证圆孔周线与第一步进电机4的电机轴轴线在同一高度上；所述的第一短轴16转动安装在第一轴座15的圆孔处；所述的两个第一同步带轮17固定安装分别固定安装在第一步进电机4的电机轴和第一短轴16上；所述的第一同步带6安装在两个第一同步带轮17的外侧；所述的安放架11固定安装在机架1中间靠后位置的两根横梁中间；

所述的抓取机构8包括安装平台801、齿轮802、齿条803、第二步进电机804、第二电机安装座805、摄像头806、抓取手807，其特征在于：所述的安装平台801主体为扁平长方体形状，靠前一侧开有一个方形通槽，前侧靠左位置有一个凸台，凸台外侧开有方槽；所述的第二电机安装座805突起一侧向前放置，固定安装在安装平台801的对应孔位处；所述的第二步进电机804朝前固定安装在第二电机安装座805上；所述的齿轮802固定安装在第二步进电机804的电机轴上；所述的齿条803竖直放置，通过安装平台801的方形通槽滑动安装在安装平台801上，并于齿轮802形成配合；所述的抓取手807开口朝后固定安装在齿条803底部；所述的摄像头806镜头朝下，固定安装在安装平台801底部；

所述的横向运动机构10包括两个纵向运动滑块901、带固定座902、第二短轴903、第二轴座904、第二同步带轮905、第二同步带906、第三同步带轮907、第三电机安装座908、第三步进电机909、两根横向导向轴910，其特征在于：所述的纵向运动滑块901为长方体结构，在其右侧对称开有两个圆孔，所述的两个纵向运动滑块901对称放置；所述的两根横向导向轴910的左右两端分别固定安装在两个纵向运动滑块901侧面的两个孔内；所述的带固定座902槽口向左放置，固定安装在左侧纵向运动滑块901的靠前部分；所述的第二轴座904与带固定座902垂直放置，固定安装在左侧的纵向运动滑块901靠后部分，其上部中心位置开有一个圆孔；所述的第二短轴903转动安装在第二轴座904上部的圆孔中；所述的第二同步带轮905固定安装在第二短轴903上；所述的第三电机安装座908突起部分朝后放置并固定安装在右侧的纵向运动滑块901处；所述的第三步进电机909朝后放置固定安装在第三电机安装座908上；所述的第三同步带轮907固定安装在第三步进电机909的电机轴上；所述的第二同步带906安装在第二同步带轮905和第三同步带轮907的外侧；

所述的安放架11包括安放底座1101和洞洞板1102，其特征在于：安放底座1101主体为矩形平板，在平板上侧平面中间部位开有倒置L形槽；所述的洞洞板1102上开有若干个圆形孔洞，其通过L形槽滑动安装在安放支架上；

所述的辊子14包括辊轴1401和辊筒1402，其特征在于：所述的辊筒1402为截面是圆环的柱体；所述的辊轴1401固定安装在辊筒1402中心的圆孔里。

本发明工作原理：本机器人在工作时，首先第一步进电机4和第二步进电机804同时转动，带动抓取机构8向传送带3处移动；使用者将需要移植的秧苗连同容器依次放置在传送带3上；传送电机13带动传送带3将幼苗运向右侧；当摄像头806捕捉到有幼苗经过，第一步进电机4和第二步进电机804同时运动带动抓取机构8到达准备抓取的位置；第三步进电机909运动带动抓取手807向下运动一定距离，并抓取秧苗，然后使用者取走容器；抓取完成后第三步进电机909反向旋转带动抓取手807上升至不会发生干涉的距离；第一步进电机4和第二步进电机804同时运动带动抓取平台运动到洞洞板1102的左下第一个圆孔处；第三步进电机909旋转带动抓取手807向下运动，待秧苗插入圆孔，抓取手807送开幼苗，第一步进电机4运动带动抓取手807朝开口相反方向运动微小距离；第三步进电机909反向运动带动抓取手807上升至初始位置；第一步进电机4和第二步进电机804带动抓取机构8运动到传送带3上方，等待下次抓取。

Claims (5)

1.一种秧苗移植机器人，包括机架（1）、两对卧式轴承座（2）、一条传送带（3）、第一步进电机（4）、第一电机安装座（5）、第一同步带（6）、若干个角码（7）、抓取机构（8）、两对立式光轴座（9）、横向运动机构（10）、安放架（11）、两根纵向导向轴（12）、传送电机（13）、两副辊子（14）、第一轴座（15）、第一短轴（16）、两个第一同步带轮（17），其特征在于：所述的机架（1）由若干根横梁和纵梁拼接而成，任意两根梁直接均采用角码（7）固定；所述的两对卧式轴承座（2）相对摆放，分别对称安放在机架（1）前端左右两侧的横梁处；所述的两副辊子（14）的辊轴（1401）两端分别转动安装在两对卧式轴承座（2）上；所述的传送带（3）安装在两副辊子（14）外侧；所述的传送电机（13）本体固定安装在机架（1）前侧，电机轴固定安装在辊子（14）的辊轴（1401）上；所述的两对立式光轴座（9）分别安装在机架（1）靠右的四根长纵梁上部；所述的两根纵向导向轴（12）对称安装在左右两侧的立式光轴座（9）上；所述的横向运动机构（10）通过纵向运动滑块（901）滑动安装在纵向导向轴（12）上；所述的抓取机构（8）通过其安装平台（801）滑动安装在横向运动机构（10）的横向导向轴（910）上；所述的第一电机安装座（5）突起一侧向右放置，固定安装在中间位置的纵梁上；所述的第一步进电机（4）朝右放置并固定安装在第一电机座上；所述的第一轴座（15）固定安装在机架（1）后侧的中间纵梁上部，其远离安装端一侧开有一圆孔，安装时保证圆孔周线与第一步进电机（4）的电机轴轴线在同一高度上；所述的第一短轴（16）转动安装在第一轴座（15）的圆孔处；所述的两个第一同步带轮（17）固定安装分别固定安装在第一步进电机（4）的电机轴和第一短轴（16）上；所述的第一同步带（6）安装在两个第一同步带轮（17）的外侧；所述的安放架（11）固定安装在机架（1）中间靠后位置的两根横梁中间。

2.如权利要求1所述的一种秧苗移植机器人，其特征在于：所述的抓取机构（8）包括安装平台（801）、齿轮（802）、齿条（803）、第二步进电机（804）、第二电机安装座（805）、摄像头（806）、抓取手（807），其特征在于：所述的安装平台（801）主体为扁平长方体形状，靠前一侧开有一个方形通槽，前侧靠左位置有一个凸台，凸台外侧开有方槽；所述的第二电机安装座（805）突起一侧向前放置，固定安装在安装平台（801）的对应孔位处；所述的第二步进电机（804）朝前固定安装在第二电机安装座（805）上；所述的齿轮（802）固定安装在第二步进电机（804）的电机轴上；所述的齿条（803）竖直放置，通过安装平台（801）的方形通槽滑动安装在安装平台（801）上，并于齿轮（802）形成配合；所述的抓取手（807）开口朝后固定安装在齿条（803）底部；所述的摄像头（806）镜头朝下，固定安装在安装平台（801）底部。

3.如权利要求1所述的一种秧苗移植机器人，其特征在于：所述的横向运动机构（10）包括两个纵向运动滑块（901）、带固定座（902）、第二短轴（903）、第二轴座（904）、第二同步带轮（905）、第二同步带（906）、第三同步带轮（907）、第三电机安装座（908）、第三步进电机（909）、两根横向导向轴（910），其特征在于：所述的纵向运动滑块（901）为长方体结构，在其右侧对称开有两个圆孔，所述的两个纵向运动滑块（901）对称放置；所述的两根横向导向轴（910）的左右两端分别固定安装在两个纵向运动滑块（901）侧面的两个孔内；所述的带固定座（902）槽口向左放置，固定安装在左侧纵向运动滑块（901）的靠前部分；所述的第二轴座（904）与带固定座（902）垂直放置，固定安装在左侧的纵向运动滑块（901）靠后部分，其上部中心位置开有一个圆孔；所述的第二短轴（903）转动安装在第二轴座（904）上部的圆孔中；所述的第二同步带轮（905）固定安装在第二短轴（903）上；所述的第三电机安装座（908）突起部分朝后放置并固定安装在右侧的纵向运动滑块（901）处；所述的第三步进电机（909）朝后放置固定安装在第三电机安装座（908）上；所述的第三同步带轮（907）固定安装在第三步进电机（909）的电机轴上；所述的第二同步带（906）安装在第二同步带轮（905）和第三同步带轮（907）的外侧。

4.如权利要求1所述的一种秧苗移植机器人，其特征在于：所述的安放架（11）包括安放底座（1101）和洞洞板（1102），其特征在于：安放底座（1101）主体为矩形平板，在平板上侧平面中间部位开有倒置L形槽；所述的洞洞板（1102）上开有若干个圆形孔洞，其通过L形槽滑动安装在安放支架上。

5.如权利要求1所述的一种秧苗移植机器人，其特征在于：所述的辊子（14）包括辊轴（1401）和辊筒（1402），其特征在于：所述的辊筒（1402）为截面是圆环的柱体；所述的辊轴（1401）固定安装在辊筒（1402）中心的圆孔里。