CN108214450A - 一种温室用机器人的底盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温室用机器人的底盘结构，其特征在于，包括底盘本体及设置在底盘本体底端的四个轮毂电机，所述各轮毂电机的安装架立轴分别与相对应的转向装置相连接以实现机器人底盘原地转向；所述底盘本体的前后左右均设置有障碍物检测传感器，所述底盘本体上还设置有主控制器。本发明可实现小半径转弯甚至是零半径转弯，可以在温室等狭小封闭的环境中应用，具有结构紧凑、转向灵活、无污染、噪声小、通过性能良好等特点。

Description

一种温室用机器人的底盘结构

技术领域

本发明属于智能农业机器人技术领域，具体涉及一种温室用机器人的底盘结构。

背景技术

现实生活中，随着人们生活水平的提高，生活需求的进一步增长，蔬菜温室、花卉温室等温室的应用越来越普遍，如果始终沿用传统的人工操作的话，不仅劳作辛苦，而且效率低下。设计温室用机器人，用于移栽、施肥、修剪、采摘等环节的物料转移，搭载喷药机械、采摘机械等作业设备，进行温室的自动化作业势在必行。但由于温室造价高，用于非直接性生产的辅助空间狭小，温室用机器人的活动范围有限，这就要求温室用机器人结构紧凑、转向灵活、无污染、噪声小、不平地面通过性高。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种温室用机器人的底盘结构，结构紧凑、转向灵活、无污染、噪声小、不平地面通过性高。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种温室用机器人的底盘结构，包括底盘本体及设置在底盘本体底端的四个轮毂电机，所述各轮毂电机分别与相对应的转向装置相连接以实现机器人底盘原地转向；所述底盘本体的前后左右均设置有障碍物检测传感器，所述底盘本体上还设置有主控制器。

进一步，所述转向装置包括转向舵机和传动机构，所述转向舵机通过相对应的传动机构与相对应轮毂电机的安装架立轴连接。

进一步，所述传动机构是齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的初级主动齿轮与所述转向舵机的输出轴固连，所述齿轮传动机构的末级被动齿轮与所述轮毂电机的安装架立轴固连。

进一步，所述齿轮传动机构是一级齿轮传动机构。

进一步，所述各转向装置通过转向装置控制器与所述主控制器连接。

进一步，所述转向装置控制器是舵机控制器。

进一步，所述各轮毂电机分别通过相对应的安装架与所述底盘本体连接；所述安装架是叉结构，所述叉结构的上部立轴通过轴套和所述底盘本体可转动连接，所述叉结构下部的分叉部分与相对应轮毂电机的中心轴连接。

进一步，所述安装架与所述轮毂电机之间还设置有减震装置。

进一步，所述减震装置是设置在所述叉结构下部的分叉部分的减震弹簧。

进一步，所述障碍物检测传感器是红外传感器。

进一步，所述底盘本体上还设置有测速单片机。

进一步，所述底盘本体包括上底板和下底板，所述上底板和下底板之间通过若干支架连接以形成容纳空间。

该温室用机器人的底盘结构具有以下有益效果：

（1）本发明采用四轮驱动原地转向底盘，可以实现机器人上部保持不动，车轮以竖直的转轴为中心进行转动，从而实现小半径转弯甚至是零半径转弯。

（2）本发明中每个轮毂电机不论是行走还是转向均是单独驱动，使机器人底盘可实现复杂形式的运动。

（3）本发明可以用于移栽、施肥、修剪、采摘等环节的物料转移，也可搭载喷药机械、采摘机械等作业设备，进行温室的自动化作业。

（4）本发明可以在温室等狭小封闭的环境中应用，具有结构紧凑、转向灵活、无污染、噪声小、通过性能良好等特点。

附图说明

图1：本发明实施方式中温室用机器人底盘结构的正视图；

图2：本发明实施方式中温室用机器人底盘结构的左视图；

图3：本发明实施方式中温室用机器人底盘结构的布局示意图。

附图标记说明：

1—底盘本体；11—上底板；12—下底板；13—支架；2—轮毂电机；31—转向舵机；32—传动机构；4—安装架；41—减震装置；5—轴套；6—舵机控制器；7—红外传感器；8—主控制器；9—测速单片机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1至图3示出了本发明温室用机器人底盘结构的一种实施方式。图1是本实施方式中温室用机器人底盘结构的正视图，图2是本实施方式中温室用机器人底盘结构的左视图，图3是本实施方式中温室用机器人底盘结构的布局示意图。

如图1至图3所示，本实施方式中的温室用机器人底盘结构，包括底盘本体1及设置在底盘本体1底端的四个轮毂电机2，各轮毂电机2分别与相对应的转向装置相连接以实现机器人底盘原地转向；底盘本体1的前后左右均设置有障碍物检测传感器，底盘本体1上还设置有主控制器8。

如图1和图2所示，转向装置包括转向舵机31和传动机构32，转向舵机31通过相对应的传动机构32与相对应轮毂电机2的安装架立轴连接。

优选地，传动机构32是齿轮传动机构，齿轮传动机构的初级主动齿轮与转向舵机31的输出轴固连，齿轮传动机构的末级被动齿轮与轮毂电机2的安装架立轴固连。本实施例中，齿轮传动机构是一级齿轮传动机构，结构紧凑。

如图3所示，各转向装置通过转向装置控制器与主控制器8连接。本实施例中，转向装置控制器是舵机控制器6，各转向装置中的转向舵机31通过舵机控制器6与主控制器8连接。

如图1和图2所示，各轮毂电机2分别通过相对应的安装架4与底盘本体1连接；安装架4是叉结构，叉结构的上部立轴通过轴套5和底盘本体1的下底板12可转动连接，叉结构下部的分叉部分与相对应轮毂电机2的中心轴连接。安装架4与轮毂电机2之间还设置有减震装置41。本实施例中，减震装置41是设置在安装架4叉结构下部的分叉部分的减震弹簧，可减小震动噪声及减轻底盘上搭载的设备、物料的颠簸损伤。

如图3所示，本实施例方式中，所述障碍物检测传感器是红外传感器7。

如图3所示，本实施例方式中，底盘本体1上还设置有测速单片机9，可实时检测各轮毂电机的行进转速。

如图1和图2所示，底盘本体1包括上底板11和下底板12，上底板11和下底板12之间通过若干支架13连接以形成容纳空间，该容纳空间可容纳安装该机器人底盘结构的其它零部件，以方便该机器人底盘结构的上表面搭载各种设备及物料。

本实施例中，各轮毂电机2、各红外传感器7、舵机控制器6分别与主控制器8相对应的IO口线路连接；舵机控制器6分别与各转向舵机31通过线路连接。轮毂电机2的转向，是转向舵机31驱动传动机构的主动齿轮转动，带动从被动齿轮转动，将转向角度通过安装架4的立轴传递给轮毂电机2，实现轮毂电机2的转向，从而实现底盘的原地转向。机器人底盘的行走运动，是通过轮毂电机2围绕其中心轴线旋转从而实现其前进或后退的。本实施例中，因为各轮毂电机2的行走与转向，均是单独驱动，所以本机器人底盘可实现复杂形式的运动。

本发明采用四轮驱动原地转向底盘，可以实现机器人上部保持不动，车轮以竖直的转轴为中心进行转动，从而实现小半径转弯甚至是零半径转弯。

本发明可以在温室等狭小封闭的环境中应用，具有结构紧凑、转向灵活、无污染、噪声小、通过性能良好等特点。

本发明可以用于移栽、施肥、修剪、采摘等环节的物料转移，也可搭载喷药机械、采摘机械等作业设备，进行温室的自动化作业。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种温室用机器人的底盘结构，其特征在于，包括底盘本体及设置在底盘本体底端的四个轮毂电机，所述各轮毂电机分别与相对应的转向装置相连接以实现机器人底盘原地转向；所述底盘本体的前后左右均设置有障碍物检测传感器，所述底盘本体上还设置有主控制器。

2.根据权利要求1所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述转向装置包括转向舵机和传动机构，所述转向舵机通过相对应的传动机构与相对应轮毂电机的安装架立轴连接。

3.根据权利要求2所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述传动机构是齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的初级主动齿轮与所述转向舵机的输出轴固连，所述齿轮传动机构的末级被动齿轮与所述轮毂电机的安装架立轴固连。

4.根据权利要求1、2或3所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述各转向装置通过转向装置控制器与所述主控制器连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述各轮毂电机分别通过相对应的安装架与所述底盘本体连接；所述安装架是叉结构，所述叉结构的上部立轴通过轴套和所述底盘本体可转动连接，所述叉结构下部的分叉部分与相对应轮毂电机的中心轴连接。

6.根据权利要求5所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述安装架与所述轮毂电机之间还设置有减震装置。

7.根据权利要求6所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述减震装置是设置在所述叉结构下部的分叉部分的减震弹簧。

8.根据权利要求1至7任一所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述障碍物检测传感器是红外传感器。

9.根据权利要求1至8任一所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述底盘本体上还设置有测速单片机。

10.根据权利要求1至9任一所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述底盘本体包括上底板和下底板，所述上底板和下底板之间通过若干支架连接以形成容纳空间。