CN109089839A - 一种采用机器人手臂喷水的喷灌车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用机器人手臂喷水的喷灌车，包括车体和设于车体上的水罐，所述车体上设有机器人手臂、带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于配合输水管跟随机器人手臂运动进行卷曲收放输水管且对输水管供水的卷曲供水机构，输水管的出水口与机器人手臂的喷水口连接，卷曲供水机构通过送水管与水罐连接。本发明通过机器人手臂带动输水管升降及亨索运动到不同高度绿化带浇灌高度位置，启动供水泵，通过输水管内将水输送到机器人手臂喷水口进行浇灌。

Description

一种采用机器人手臂喷水的喷灌车

技术领域

本发明属于喷灌车技术领域，具体涉及一种采用机器人手臂喷水的喷灌车。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城镇化建设也飞速前进，更多的人开始涌入城市，人们在追求城市物质生活的同时，也越来越重视城市生活的精神享受。作为城市精神文明的基础要素之一，市政道路绿化带是城市规划的重要组成部分。伴随着道路绿化带的大量建设，道路绿化浇灌机械化程度也越来越高，目前的喷灌车要么是工人随车协助喷水，要么是车体上固定一个喷灌头，无法高度调节，无法针对不同高度的绿化带进行浇灌。此外，喷灌车上若堆叠过多的输水管时，易缠绕打结。

发明内容

本发明提供一种采用机器人手臂喷水的喷灌车，目的是便于针对不同高度的绿化带进行调节喷灌高度。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种采用机器人手臂喷水的喷灌车，包括车体和设于车体上的水罐，所述车体上设有机器人手臂、带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于配合输水管跟随机器人手臂运动进行卷曲收放输水管且对输水管供水的卷曲供水机构，输水管的出水口与机器人手臂的喷水口连接，卷曲供水机构通过送水管与水罐连接。

所述喷水口设有雾化喷头。

所述横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽，第一导槽朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管可沿第一导槽导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨升降运动。

所述横向伸缩机构包括横向导轨、横移滑块、第二驱动机构和设于横向导轨侧壁且沿横向导轨的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽，输水管通过第一导槽的开口槽导入第二导槽内且可沿第二导槽导向移动，机器人手臂通过横移滑块与横向导轨连接，第二驱动机构可驱动横移滑块沿横向导轨运动。

所述卷曲供水机构包括第一输送泵、缓存水箱、分别设于缓存水箱上下两侧的收放转轴和用于带动收放转轴转动的第三驱动机构，第一输送泵将缓存水箱内的水通过第一导出管导入输水管的进液口。

所述收放转轴的外周向侧壁设有螺旋收放导槽，所述车体上设有第二承重座，第二承重座上设有用于辅助缓存水箱转动及带动收放转轴升降以使输液管沿螺旋收放导槽收放运动的升降辅转机构。

所述升降辅转机构包括设于第二承重座上的第二电动推杆和设于第二电动推杆伸缩端上的辅转盘，辅转盘上设有滑道，滑道内设有滚轮，缓存水箱通过连杆与滚轮的旋转轴连接，所述第三驱动机构设于辅转盘上。

设置第二输送泵将水罐内的水经送水管泵入缓存水箱。

缓存水箱的底部设有液位传感器，所述车体上设有控制器，液位传感器和第二输送泵均与控制器电连接。

本发明的有益效果：本发明通过机器人手臂带动输水管升降及横向伸缩运动到不同高度绿化带浇灌高度位置，启动输送泵，通过输水管内将水输送到机器人手臂喷水口进行浇灌。在机器人手臂运动向浇灌点时，通过本发明卷曲供水机构的独创性合理结构设置，使得收放转轴上升的同时输水管展开随着机器人手臂同步运动，在机器人手臂回收时，收放转轴下降的同时输水管缠绕于收放转轴上，直至回到最初的位置。本发明够有效避免输水管在浇灌后收放易出现散乱或打结的现象。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的结构示意图；

图2是横向伸缩机构的结构示意图；

图3是卷曲供液机构及升降辅转机构的结构示意图。

图中标记为：

1、车体，2、水罐，3、机器人手臂，4、输水管，5、喷水口，6、送水管，7、第一承重座，8、第二承重座，9、升降导轨，10、第一导槽，11、横向导轨，12、横移滑块，13、第二导槽，14、第一电动推杆，15、第一输送泵，16、缓存水箱，17、收放转轴，18、螺旋收放导槽，19、第二电动推杆，20、辅转盘，21、滑道，22、滚轮，23、第二输送泵，24、固定座，25、加水口。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图3所示，一种采用机器人手臂喷水的喷灌车，包括车体1和设于车体1上的水罐2、机器人手臂3、带动机器人手臂3横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于配合输水管4跟随机器人手臂3运动进行卷曲收放输水管且对输水管供水的卷曲供水机构，输水管4的出水口与机器人手臂3的喷水口5连接，卷曲供水机构通过送水管6与水罐2连接。在车体上设置固定脚24，用以通过紧固件固定安装水罐，避免水罐晃动。水罐上设置有加水口25和盖合加水口的密封盖体，打开密封盖体，可以通过加水口加水。喷水口5设有雾化喷头，便于雾化喷水。为了便于在车体上布置上述横纵向伸缩机构和卷曲供水机构，在车体上设置固定用龙骨支架，在固定龙骨支架上分别设置第一承重座7和第二承重座8，第一承重座7上用于安装横纵向伸缩机构，第二称重座8上用于安装卷曲供水机构，第一承重座和第二承重座均可以通过紧固螺栓与龙骨支架紧固连接，便于安装拆卸。机器人手臂侧壁设置安装输水管的卡槽，且输水管可沿在卡槽内移动，避免机器人手臂移动时，输水管散乱在外，造成不必要的麻烦。

横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂3横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨9、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨9侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽10，第一导槽10朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管4可沿第一导槽10导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨升降运动。第一驱动机构可以采用电动推杆、气缸或液压缸，比如采用电动推杆，电动推杆设于升降导轨内部，升降导轨内部沿升降方向设置导向通道，电动推杆的伸缩端与升降滑块连接，当电动推杆的伸缩端沿着导向通道升降运动，升降滑块沿着升降导轨作升降运动。

横向伸缩机构包括横向导轨11、横移滑块12、第二驱动机构和设于横向导轨侧壁且沿横向导轨11的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽13，输水管通过第一导槽10的开口槽导入第二导槽13内且可沿第二导槽导向移动，机器人手臂3通过横移滑块12与横向导轨11连接，第二驱动机构可驱动横移滑块12沿横向导轨运动。横移滑块上设置安装孔，机器人手臂的底端通过紧固螺栓安装于横移滑块上，便于安装拆卸。第二驱动机构可以采用电动推杆、气缸或液压缸，比如采用第一电动推杆14，第一电动推杆14设于横向导轨的一端，横向导轨内部沿设置横向导向通道，电动推杆的伸缩端与升降滑块连接，当电动推杆的伸缩端沿着横向导向通道伸缩运动，横移滑块沿着横向导轨作伸缩运动。第一导槽10和第二导槽13可以为半圆形槽、方形槽或者柱形导槽，若采用半圆形槽，半圆形槽半包围输水管，避免输水管从槽内脱离出来。优选采用柱形导槽，输水管穿入柱形导槽内，并可在柱形导槽内移动。柱形导槽一侧设置开口槽，便于输水管穿入横向伸缩机构内可以随着横向伸缩机构一起沿着升降导轨升降，避免干涉。

卷曲供水机构包括第一输送泵15、缓存水箱16、分别设于缓存水箱16上下两侧的收放转轴17和用于带动收放转轴17转动的第三驱动机构，第一输送泵15将缓存水箱16内的水通过第一导出管导入输水管的进液口。第一输送泵可以采用潜水泵，潜水泵设置于缓存水箱的内部底端面上，潜水泵的出水口通过第一导出管穿过缓存水箱的顶部端面与外绕于收放转轴的输水管进液口连通；当然也可以在缓存水箱顶部设置供水泵，供水泵进水口与延伸入缓存水箱内的导入管连接，出水口通过第一导出管与输水管的进水口连通。第三驱动机构包括驱动电机和固定驱动电机的电机座，驱动电机的输出端与缓存水箱的底端的固定座固定连接，固定座的设置，起到过渡及连接的作用，避免对缓存水箱造成磨损。需要供水时，启动第一输送泵，缓存水箱内的水导入输水管内，之后输送到机器人手臂的喷水口进行浇灌操作。

收放转轴17的外周向侧壁设有螺旋收放导槽18，第二承重座8上设有用于辅助缓存水箱转动及带动收放转轴升降以使输液管沿螺旋收放导槽收放运动的升降辅转机构。升降辅转机构包括设于第二承重座8上的第二电动推杆19和设于第二电动推杆19伸缩端上的辅转盘20，辅转盘20上设有滑道21，滑道21内设有滚轮22，缓存水箱16通过连杆与滚轮22的旋转轴连接，第三驱动机构的驱动电机设于辅转盘上。第二电动推杆优选为多个，多个第二电动推杆均布于辅转盘的周向方向，此处的多个电动推杆通过升降运动，便于承担上部的压力，对辅转盘起到辅助定位的作用。具体设置时，电动推杆可以设置为三个，三个电动推杆成三角形布置于辅转盘的周向底面，增加支撑的稳定性。通过设置第二输送泵23将水罐2内的水经送水管泵入缓存水箱16。

缓存水箱16的底部设有液位传感器，车体上设有控制器，液位传感器和第二输送泵均匀控制器电连接。液位传感器用于采集缓存水箱内的液位信号，当缓存水箱内的液位过低时，液位传感器采集此时的信号，并将此信号传递给控制处理单元，控制处理单元对此信号处理后，通过控制第二输送泵将水罐内的水经送水管输送入缓存水箱内。

采用喷灌车对绿化带进行喷灌时，首先调节机器人手臂所在的横向导轨的高度到绿化带近似高度，此时收放转轴转动使外缠绕的输水管展开进入升降导轨的第一导槽，以适配输水管在高度方向的拉伸需求，之后调节纵向导轨的翻转角度以使机器人手臂的喷水口指向需要浇灌的地方，然后调节机器人手臂靠近绿化带位置，此时同样使得收放转轴外缠绕的输水管继续展开以适应输水管在横向方向的拉伸需求，喷水口到达设定位置后，启动水泵(第一输送泵)，水通过输水管导入机器人手臂的喷水口喷出，进而实现浇灌操作，当缓存水箱内的水较少时，第二输送泵将水罐内的水经送水管输送入缓存水箱内，进而实现可持续的浇灌操作。其中，收放转轴上升的同时输水管展开随着机器人手臂同步运动，在机器人手臂回收时，收放转轴下降的同时输水管缠绕于收放转轴上，直至回到最初的位置。同一区域的绿化带高度类似，只需要将机器人手臂调节到一个合适的浇灌位置即可；当喷灌车驶入到下一个绿化带，根据此时绿化带的高度重新调整一个合适的浇灌位置即可。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述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之内。

Claims (8)

1.一种采用机器人手臂喷水的喷灌车，包括车体和设于车体上的水罐，其特征在于，所述车体上设有机器人手臂、带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于配合输水管跟随机器人手臂运动进行卷曲收放输水管且对输水管供水的卷曲供水机构，输水管的出水口与机器人手臂的喷水口连接，卷曲供水机构通过送水管与水罐连接。

2.根据权利要求1所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，所述横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽，第一导槽朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管可沿第一导槽导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨升降运动。

3.根据权利要求2所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，所述横向伸缩机构包括横向导轨、横移滑块、第二驱动机构和设于横向导轨侧壁且沿横向导轨的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽，输水管通过第一导槽的开口槽导入第二导槽内且可沿第二导槽导向移动，机器人手臂通过横移滑块与横向导轨连接，第二驱动机构可驱动横移滑块沿横向导轨运动。

4.根据权利要求1所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，所述卷曲供水机构包括第一输送泵、缓存水箱、分别设于缓存水箱上下两侧的收放转轴和用于带动收放转轴转动的第三驱动机构，第一输送泵将缓存水箱内的水通过第一导出管导入输水管的进液口。

5.根据权利要求4所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，所述收放转轴的外周向侧壁设有螺旋收放导槽，所述车体上设有第二承重座，第二承重座上设有用于辅助缓存水箱转动及带动收放转轴升降以使输液管沿螺旋收放导槽收放运动的升降辅转机构。

6.根据权利要求5所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，所述升降辅转机构包括设于第二承重座上的第二电动推杆和设于第二电动推杆伸缩端上的辅转盘，辅转盘上设有滑道，滑道内设有滚轮，缓存水箱通过连杆与滚轮的旋转轴连接，所述第三驱动机构设于辅转盘上。

7.根据权利要求4所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，设置第二输送泵将水罐内的水经送水管泵入缓存水箱。

8.根据权利要求7所述采用机器人手臂喷水的喷灌车，其特征在于，缓存水箱的底部设有液位传感器，所述车体上设有控制器，液位传感器和第二输送泵均与控制器电连接。