CN109121703A - 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法 - Google Patents

一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109121703A
CN109121703A CN201811088907.2A CN201811088907A CN109121703A CN 109121703 A CN109121703 A CN 109121703A CN 201811088907 A CN201811088907 A CN 201811088907A CN 109121703 A CN109121703 A CN 109121703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
track
control cabinet
driving wheel
vehicle frame
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811088907.2A
Other languages
English (en)
Inventor
欧阳玉平
吴向九
吴水前
熊厚樟
蒋鹏程
黄文彬
蒋水龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ganzhou Shuangmu Technology Co Ltd
Original Assignee
Ganzhou Shuangmu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ganzhou Shuangmu Technology Co Ltd filed Critical Ganzhou Shuangmu Technology Co Ltd
Priority to CN201811088907.2A priority Critical patent/CN109121703A/zh
Publication of CN109121703A publication Critical patent/CN109121703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/04—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs of tea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B23/00—Easily dismountable or movable tracks, e.g. temporary railways; Details specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，其特征在于包括控制箱、限位开关、轨道档板、行走机构、电池箱、光电式旋转编码器、轨道和车架；控制箱和电池箱设置在车架上，控制箱、光电式旋转编码器以及行走机构的电动机分别与电池箱连接，光电式旋转编码器设于行走机构的驱动轮上并与安装在控制箱内的PLC模块连接，轨道挡板设置于轨道的末端，限位开关设置于车架面向轨道挡板的前端。本发明运用旋转编码器定位机器人前进距离，可实时查看机器人作业进度；本发明用旋转编码器和限位开关两种方式共同防止机器人冲离轨道，安全可靠；本发明不影响机器人的正常作业，有利于推广使用。

Description

一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法
技术领域
本发明涉及防冲离轨道领域，具体涉及一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法。
背景技术
现有的采茶方式一般为三种，分别是：第一种是用手采摘，采茶工人使用手指挑选品质不同的茶叶并折断摘下置于采茶蓝中，虽采摘茶叶的完整率高，但是工作效率很低，劳动强度大；第二种是割采，使用小铁刮刀、镰刀或采摘铗等工具进行采摘，虽然工作效率得到了一定的提高，但由于工具刀刃迟钝或采茶工人采割速度慢，容易将枝条割裂而影响下轮新梢的萌发；第三种是利用采茶机进行采茶，现如今的采茶机都是那种小型的采茶机，由单人手提，或者两人抬着，进行茶叶的半自动采摘，此类茶叶机的采茶速度虽然较人工采摘有了较大的提升，但所持有者需有较大力气，而且长时间采茶会非常疲劳。现有技术中也存在可供采摘者站立在机器上并完成采摘操作控制的采茶机，但是其所需消耗的能源较大，不利于大规模普及。
发明内容
根据背景技术提出的问题，本发明提供一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法进行改进，接下来对本发明做进一步地阐释。
一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，包括控制箱、限位开关、轨道档板、行走机构、电池箱、光电式旋转编码器、轨道和车架；控制箱和电池箱设置在车架上，控制箱、光电式旋转编码器以及行走机构的电动机分别与电池箱连接，光电式旋转编码器设于行走机构的驱动轮上，轨道挡板设置于轨道的末端，限位开关设置于车架面向轨道挡板的前端；光电式旋转编码器、限位开关通过串口和控制箱连接。
所述行走机构包括行走轮、行走轮吊板、行走轮连接轴、驱动轮、驱动轮连接轴、电动机、皮带二、轴承座、皮带转换轴和皮带一；电动机与轴承座安置在车架上，皮带转换轴安置在轴承座上，皮带一的一端与电动机连接，另一端与皮带转换轴连接，皮带二的一端与皮带转换轴连接，另一端与驱动轮连接轴连接，驱动轮通过驱动轮连接轴与车架连接。
进一步的，所述控制箱上设有与控制箱连接的无线遥控接收器。
一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，设置在驱动轮连接轴上的光电式旋转编码器采集驱动轮的转速信息，并生成脉冲信号传递至控制箱；控制箱处理接收脉冲的数目及相位并计算确认机器人在轨道上作业时的运动距离和方向；行进距离达到预设值，控制箱输出信号停止电动机运行。
进一步的，控制箱输出信号停止电动机运行的同时通过无线遥控接收器发送作业完成信息。
进一步的，装置达到行进至轨道末端还未停止并继续前行时，机器人车架前端设置的限位开关与轨道末端设置的轨道挡板接触，触发限位开关动作并同时断开电动机电源。
有益效果：与现有技术相比，本发明的茶园采收机器人防冲离轨道装置及控制方法具有以下优点：本发明运用旋转编码器定位机器人前进距离，可实时查看机器人作业进度；本发明用旋转编码器和限位开关两种方式共同防止机器人冲离轨道，安全可靠；本发明不影响机器人的正常作业，有利于推广使用。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的行走部分示意图；
图3是本发明的行走电动机的电路连接图；
图4是本发明的光电式旋转编码器的电路连接图；
图5是本发明的控制方法示意图；
图6是本发明的控制方法流程图；
图中：1-无线遥控接收器；2-控制箱；3-限位开关；4-轨道档板；5-行走轮；6-行走轮吊板；7-行走轮连接轴；8-电池箱；9-驱动轮；10-驱动轮连接轴；11-光电式旋转编码器；12-轨道；13-车架；14-电动机；15-皮带二；16-轴承座；17-皮带转换轴；18-皮带一。
具体实施方式
接下来对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。
一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，包括无线遥控接收器1、控制箱2、限位开关3、轨道档板4、行走机构、电池箱8、光电式旋转编码器11、轨道12和车架13，其中，控制箱2内包括PLC模块，控制箱2和电池箱8通过螺栓螺母设置在车架13上，无线遥控接收器1设置在控制箱2上并与控制箱2内的PLC模块通讯连接；无线遥控接收器1、控制箱2、光电式旋转编码器11和电动机14分别与电池箱8连接。
行走机构包括行走轮5、行走轮吊板6、行走轮连接轴7、驱动轮9、驱动轮连接轴10、电动机14、皮带二15、轴承座16、皮带转换轴17和皮带一18；电动机14与轴承座16安置在车架13上，皮带转换轴17安置在轴承座14上，皮带一18的一端与电动机14连接，另一端与皮带转换轴17连接，皮带二15的一端与皮带转换轴17连接，另一端与驱动轮连接轴10连接，驱动轮9通过驱动轮连接轴10与车架13连接；控制箱2、光电式旋转编码器11、限位开关3和无线遥控接收器1等组成控制系统，它们之间通过串口相连；光电式旋转编码器11与驱动轮连接轴10通过键槽连接，光电式旋转编码器11的信号输出端与安装在控制箱2内的PLC模块连接，轨道挡板4设置于轨道12的末端，限位开关3设置于车架13面向轨道挡板4的前端。
一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，包括驱动轮9滚动定距控制方式：设置在驱动轮连接轴10上的光电式旋转编码器11采集驱动轮9的转速信息，并生成脉冲信号传递至控制箱2，控制箱2处理接收脉冲的数目及相位并计算确认机器人在轨道上作业时的运动距离和方向；当行进距离达到预设值时，控制箱2输出信号停止电动机14运行，并通过无线遥控接收器1向使用者发送作业完成信息。
还包括限位开关的触发控制方式：若机器人由于系统出错或惯性太大或其他原因，装置达到行进至轨道末端还未停止并继续前行时，机器人车架15前端设置的限位开关3会与轨道末端设置的轨道挡板4接触，以触发限位开关3动作并同时断开电动机14电源，使机器人在轨道末端停下。
图5所示，本实施例一种茶园采收机器人防冲离轨道装置及控制方法，具体包括如下步骤：
S1：启动机器人，光电式旋转编码器与PLC连接，光电式旋转编码器开始采集驱动轮转速信息，并发出脉冲信号；
S2：机器人开始采茶作业，PLC接收光电式旋转编码器的脉冲信号后进行计算并判断机器人当前行进距离是否达到预设值，若达到预设值，PLC发出信号断开电动机电源，停止采茶作业，并通过无线遥控接收器向使用者发送作业停止信号；
S3：若PLC计算行进距离未达到预设值，机器人继续进行采茶作业，直至限位开关被触发并向PLC发出信号，PLC接到限位开关信号后断开电动机电源，停止采茶作业，并通过无线遥控接收器向使用者发送作业停止信号。
以上所述的驱动轮滚动定距和限位开关的触发与否两种方式防止茶叶采收机器人在作业时冲离轨道，使得机器人的安全性得到很大提升。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，其特征在于包括控制箱、限位开关、轨道档板、行走机构、电池箱、光电式旋转编码器、轨道和车架；控制箱和电池箱设置在车架上，控制箱、光电式旋转编码器以及行走机构的电动机分别与电池箱连接，光电式旋转编码器设于行走机构的驱动轮上，轨道挡板设置于轨道的末端，限位开关设置于车架面向轨道挡板的前端；光电式旋转编码器、限位开关通过串口和控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，其特征在于：所述行走机构包括行走轮、行走轮吊板、行走轮连接轴、驱动轮、驱动轮连接轴、电动机、皮带二、轴承座、皮带转换轴和皮带一；电动机与轴承座安置在车架上，皮带转换轴安置在轴承座上，皮带一的一端与电动机连接，另一端与皮带转换轴连接，皮带二的一端与皮带转换轴连接，另一端与驱动轮连接轴连接，驱动轮通过驱动轮连接轴与车架连接。
3.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，其特征在于：所述控制箱上设有与控制箱连接的无线遥控接收器。
4.一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，其特征在于：设置在驱动轮连接轴上的光电式旋转编码器采集驱动轮的转速信息，并生成脉冲信号传递至控制箱；控制箱处理接收脉冲的数目及相位并计算确认机器人在轨道上作业时的运动距离和方向；行进距离达到预设值，控制箱输出信号停止电动机运行。
5.根据权利要求3或4所述的一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，其特征在于：控制箱输出信号停止电动机运行的同时通过无线遥控接收器发送作业完成信息。
6.根据权利要求4所述的一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，其特征在于：装置达到行进至轨道末端还未停止并继续前行时，机器人车架前端设置的限位开关与轨道末端设置的轨道挡板接触，触发限位开关动作并同时断开电动机电源。
CN201811088907.2A 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法 Pending CN109121703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811088907.2A CN109121703A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811088907.2A CN109121703A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109121703A true CN109121703A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64814691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811088907.2A Pending CN109121703A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109121703A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1080223A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Kawasaki Giken Kk 緩停止構造を具えたレール走行式茶園管理装置
CN103075983A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 太原重工工程技术有限公司 一种轨道移动机械位置检测装置
CN104584773A (zh) * 2015-01-20 2015-05-06 山东农业大学 一种设施叶菜采收机器人的在轨自走式采收装置及采收方法
CN204402563U (zh) * 2015-01-06 2015-06-17 东北大学 用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪
CN104875179A (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 南京理工大学 一种电力系统分段式自动巡检机器人
CN107231889A (zh) * 2017-07-31 2017-10-10 崔金芬 自动化采茶机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1080223A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Kawasaki Giken Kk 緩停止構造を具えたレール走行式茶園管理装置
CN103075983A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 太原重工工程技术有限公司 一种轨道移动机械位置检测装置
CN204402563U (zh) * 2015-01-06 2015-06-17 东北大学 用于隧/巷道的轨道式三维激光数字测量仪
CN104584773A (zh) * 2015-01-20 2015-05-06 山东农业大学 一种设施叶菜采收机器人的在轨自走式采收装置及采收方法
CN104875179A (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 南京理工大学 一种电力系统分段式自动巡检机器人
CN107231889A (zh) * 2017-07-31 2017-10-10 崔金芬 自动化采茶机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109328631A (zh) 履带式菠萝采摘机
CN109005923A (zh) 一种全自动摘水果装置
CN202443328U (zh) 一种具有自我故障诊断功能的家用机器人
CN106171569B (zh) 便携式打顶抑芽机及其控制方法
CN104354159B (zh) 复杂环境机器人救援系统
CN208210794U (zh) 一种用于采摘树生果实的攀爬机器人
CN201571350U (zh) 便携式电动采茶机
CN107732771A (zh) 一种输电线巡检除冰机器人控制系统及其控制方法
CN215074028U (zh) 一种番茄采摘机器人
CN109121703A (zh) 一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法
CN105944869B (zh) 一种木材加工前喷漆处理装置
CN109258243A (zh) 一种四自由度林木除雪机器人及其除雪方法
CN209120674U (zh) 履带式菠萝采摘机
CN202389968U (zh) 一种语音无线遥控搬运机器人
CN104998847B (zh) 一种用于变电站带电水冲洗机器人的高压喷水系统
CN112136381A (zh) 一种用于玉米地除草机器人及其控制系统
CN109436322B (zh) 一种小型摘果无人机及其工作方法
CN108651003A (zh) 一种便携式单人苹果采摘装置及方法
CN2479726Y (zh) 手提式直流电机割草机
CN104354160A (zh) 救援机器人附属装置
CN202158806U (zh) 一种移动靶系统
CN206686793U (zh) 烟草植株套袋作业的输送张口装置
CN206883644U (zh) 一种接水机器人
CN109121702A (zh) 一种茶园采摘机器人的控制系统及控制方法
CN209364635U (zh) 一种新型电力生产场所多用途模块化小型机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190104