CN109197141A - 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法 - Google Patents

一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109197141A
CN109197141A CN201811089106.8A CN201811089106A CN109197141A CN 109197141 A CN109197141 A CN 109197141A CN 201811089106 A CN201811089106 A CN 201811089106A CN 109197141 A CN109197141 A CN 109197141A
Authority
CN
China
Prior art keywords
driving motor
tea place
horizontal rail
revolving speed
driving system
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
CN201811089106.8A
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 CN201811089106.8A priority Critical patent/CN109197141A/zh
Publication of CN109197141A publication Critical patent/CN109197141A/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
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

本发明公开了一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法，包括水平轨道、驱动机构以及可安装茶园采收机器人的移动平台，驱动机构提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台沿水平轨道滑动；该种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法，通过驱动机构提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台沿水平轨道滑动，驱动机构的驱动电机由微控制器依据电流控制功率驱动模块改变对其的输出，进而使得运行时驱动电机不必处于最大转速，从而降低了噪音；而由于驱动电机转速低，因此电流小，有利于确保达到EMC的相关标准；此外，依据实际电流大小来改变驱动电机转速，有效的针对了作业时遇到的负载状况，能够实现自适应，从而达到节能的效果。

Description

一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法
技术领域
本发明涉及茶园采收机器人技术领域，具体为一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法。
背景技术
我国是茶叶生产大国，茶叶是我国重要的经济作物。目前茶叶采摘方式主要有人工采摘、机械化采摘和机器人采摘。人工采摘是目前茶叶的最主要的采摘方式，劳动强度大，并且在茶叶采摘季节劳动力短缺十分严重，由于采摘能力的不足，往往造成错过采摘茶叶的最佳时间，随着劳动力的人工成本提高，这一问题更加突出。而且，随着经济以及种植技术的发展，茶叶种植的农场化、规模化、产业化也已成为一种趋势，现在高品质茶叶的采摘已经成为制约茶叶产业发展的瓶颈。例如，中国专利公布号为CN108040599A公开了一种自主移动智能化采茶机器人，其包含框架结构、采茶结构以及采茶辅助结构；所述框架结构包含移动平台与支架，支架紧固安装在移动平台上，移动平台包含履带、驱动电机以及轮系，通过驱动电机驱动轮系进行移动，然而，目前的这种驱动方案为打开启动开关后，驱动电机启动直到其能承受的最大转速，驱动轮系进行移动。这种控制方案有着诸多弊端，例如，开始运转时噪声大；开机空载电流大，影响EMC(电磁兼容性)；以及，电量消耗大，不节能。
所以，如何设计一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种茶园采收机器人通用驱动系统，包括水平轨道、驱动机构以及可安装茶园采收机器人的移动平台，所述驱动机构提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台沿水平轨道滑动；
所述水平轨道包括轨道支架以及设置在所述水平轨道上表面一侧的齿条，所述轨道支架通过螺钉与所述水平轨道固定连接，所述移动平台上安装有驱动电机和齿轮，所述齿轮与所述水平轨道上的齿条齿合连接；
所述驱动机构主要包括运动控制箱、驱动电机以及齿轮构成，所述运动控制箱与所述驱动电机电性相连，在所述运动控制箱的内部设有功率驱动模块、电流采样模块、微控制器以及电源；
所述水平轨道的上下两端均安装有C型钢，所述C型钢的内部具有一滑槽，所述移动平台的底部安装有滑轮，且所述滑轮可在所述C型钢内部的滑槽进行滑动；
进一步的，在所述水平导轨的两端均安装有限位结构，所述限位结构通过螺钉固定在所述水平导轨上。
进一步的，所述轨道支架的一侧安装有辅助支架。
进一步的，所述功率驱动模块的上桥臂连接一电源的正极，所述功率驱动模块的下桥臂连接所述电流采样模块的输入端，所述电流采样模块的输出端连接所述电源的负极，所述上桥臂、所述驱动电机、所述下桥臂和所述电流采样模块构成一回路，所述电流采样模块获得所述回路中的电流；所述微控制器与所述电流采样模块和所述功率驱动模块相连接；所述微控制器依据所述电流控制所述功率驱动模块改变对所述驱动电机的输出。
进一步的，所述运动控制箱的内部还设有DC/DC控制器，所述微控制器的电源端通过所述DC/DC控制器与所述电源的正极相连接。
本发明还提供一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S100,按下运动控制箱的启动开关，驱动电机工作；
步骤S200，微控制器通过功率驱动模块控制驱动电机运转，驱动电机带动齿轮运转；
步骤S300，通过电流采样模块检测回路中的电流；
步骤S400，微控制器依据步骤S300检测的电流控制所述功率驱动模块改变对驱动电机的输出；
进一步的，所述步骤S300中的电流具有一阈值，所述驱动电机具有至少第一转速和第二转速，所述第二转速大于所述第一转速；当所述电流达到所述阈值时，所述驱动电机处于第二转速；当所述电流未达到所述阈值时，所述驱动电机处于第一转速。
进一步的，所述第一转速为最大转速的65％-90％。
进一步的，所述第二转速为最大转速的85％-100％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法，通过驱动机构提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台沿水平轨道滑动，驱动机构的驱动电机由微控制器依据电流控制功率驱动模块改变对其的输出，进而使得运行时驱动电机不必处于最大转速，从而降低了噪音；而由于驱动电机转速低，因此电流小，有利于确保达到EMC的相关标准；此外，依据实际电流大小来改变驱动电机转速，有效的针对了作业时遇到的负载状况，能够实现自适应，从而达到节能的效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的局部放大结构示意图；
图3是本发明的驱动系统的模块示意图；
图4是本发明的驱动系统的控制方法的流程图；
图中：1-水平轨道；2-移动平台；3-轨道支架；4-运动控制箱；5-齿轮；6-驱动电机；7-齿条；8-C型钢；9-滑槽；10-滑轮；11-开关；12-驱动机构；13-辅助支架；14-限位结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“端部”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/开设有”、“连接”、等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种茶园采收机器人通用驱动系统，包括水平轨道1、驱动机构12以及可安装茶园采收机器人的移动平台2，所述驱动机构12提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台2沿水平轨道1滑动；
所述水平轨道1包括轨道支架3以及设置在所述水平轨道1上表面一侧的齿条7，所述轨道支架3通过螺钉与所述水平轨道1固定连接，所述移动平台2上安装有驱动电机6和齿轮5，所述齿轮5与所述水平轨道1上的齿条7齿合连接；
所述驱动机构12主要包括运动控制箱4、驱动电机6以及齿轮5构成，所述运动控制箱4与所述驱动电机6电性相连，在所述运动控制箱4的内部设有功率驱动模块、电流采样模块、微控制器以及电源；
所述水平轨道1的上下两端均安装有C型钢8，所述C型钢8的内部具有一滑槽9，所述移动平台2的底部安装有滑轮10，且所述滑轮10可在所述C型钢8内部的滑槽9进行滑动；
进一步的，在所述水平导轨1的两端均安装有限位结构14，所述限位结构14通过螺钉固定在所述水平导轨1上。
进一步的，所述轨道支架3的一侧安装有辅助支架13。
进一步的，所述功率驱动模块的上桥臂连接一电源的正极，所述功率驱动模块的下桥臂连接所述电流采样模块的输入端，所述电流采样模块的输出端连接所述电源的负极，所述上桥臂、所述驱动电机6、所述下桥臂和所述电流采样模块构成一回路，所述电流采样模块获得所述回路中的电流；所述微控制器与所述电流采样模块和所述功率驱动模块相连接；所述微控制器依据所述电流控制所述功率驱动模块改变对所述驱动电机6的输出。
进一步的，所述运动控制箱4的内部还设有DC/DC控制器，所述微控制器的电源端通过所述DC/DC控制器与所述电源的正极相连接。
更具体而言，该种茶园采收机器人通用驱动系统，通过驱动机构12提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台2沿水平轨道1滑动，驱动机构12的驱动电机6由微控制器依据电流控制功率驱动模块改变对其的输出，进而使得运行时驱动电机6不必处于最大转速，从而降低了噪音；而由于驱动电机6转速低，因此电流小，有利于确保达到EMC的相关标准；此外，依据实际电流大小来改变驱动电机转速，有效的针对了作业时遇到的负载状况，能够实现自适应，从而达到节能的效果。
本发明还提供一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S100,按下运动控制箱的启动开关，驱动电机6工作；
步骤S200，微控制器通过功率驱动模块控制驱动电机6运转，驱动电机6带动齿轮5运转；
步骤S300，通过电流采样模块检测回路中的电流；
步骤S400，微控制器依据步骤S300检测的电流控制所述功率驱动模块改变对驱动电机6的输出；
进一步的，所述步骤S300中的电流具有一阈值，所述驱动电机6具有至少第一转速和第二转速，所述第二转速大于所述第一转速；当所述电流达到所述阈值时，所述驱动电机6处于第二转速；当所述电流未达到所述阈值时，所述驱动电机6处于第一转速。
进一步的，所述第一转速为最大转速的65％-90％。
进一步的，所述第二转速为最大转速的85％-100％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种茶园采收机器人通用驱动系统，包括水平轨道(1)、驱动机构(12)以及可安装茶园采收机器人的移动平台(2)，其特征在于：所述驱动机构(12)提供动力，使安装茶园采收机器人的移动平台(2)沿水平轨道(1)滑动；
所述水平轨道(1)包括轨道支架(3)以及设置在所述水平轨道(1)上表面一侧的齿条(7)，所述轨道支架(3)通过螺钉与所述水平轨道(1)固定连接，所述移动平台(2)上安装有驱动电机(6)和齿轮(5)，所述齿轮(5)与所述水平轨道(1)上的齿条(7)齿合连接；
所述驱动机构(12)主要包括运动控制箱(4)、驱动电机(6)以及齿轮(5)构成，所述运动控制箱(4)与所述驱动电机(6)电性相连，在所述运动控制箱(4)的内部设有功率驱动模块、电流采样模块、微控制器以及电源；
所述水平轨道(1)的上下两端均安装有C型钢(8)，所述C型钢(8)的内部具有一滑槽(9)，所述移动平台(2)的底部安装有滑轮(10)，且所述滑轮(10)可在所述C型钢(8)内部的滑槽(9)进行滑动。
2.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统，其特征在于：在所述水平导轨(1)的两端均安装有限位结构(14)，所述限位结构(14)通过螺钉固定在所述水平导轨(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统，其特征在于：所述轨道支架(3)的一侧安装有辅助支架(13)。
4.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统，其特征在于：所述功率驱动模块的上桥臂连接一电源的正极，所述功率驱动模块的下桥臂连接所述电流采样模块的输入端，所述电流采样模块的输出端连接所述电源的负极，所述上桥臂、所述驱动电机(6)、所述下桥臂和所述电流采样模块构成一回路，所述电流采样模块获得所述回路中的电流；所述微控制器与所述电流采样模块和所述功率驱动模块相连接；所述微控制器依据所述电流控制所述功率驱动模块改变对所述驱动电机(6)的输出。
5.根据权利要求1所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统，其特征在于：所述运动控制箱(4)的内部还设有DC/DC控制器，所述微控制器的电源端通过所述DC/DC控制器与所述电源的正极相连接。
6.一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S100,按下运动控制箱的启动开关，驱动电机(6)工作；
步骤S200，微控制器通过功率驱动模块控制驱动电机(6)运转，驱动电机(6)带动齿轮(5)运转；
步骤S300，通过电流采样模块检测回路中的电流；
步骤S400，微控制器依据步骤S300检测的电流控制所述功率驱动模块改变对驱动电机(6)的输出。
7.根据权利要求6所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S300中的电流具有一阈值，所述驱动电机(6)具有至少第一转速和第二转速，所述第二转速大于所述第一转速；当所述电流达到所述阈值时，所述驱动电机(6)处于第二转速；当所述电流未达到所述阈值时，所述驱动电机(6)处于第一转速。
8.根据权利要7所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，其特征在于：所述第一转速为最大转速的65％-90％。
9.根据权利要7所述的一种茶园采收机器人通用驱动系统的控制方法，其特征在于：所述第二转速为最大转速的85％-100％。
CN201811089106.8A 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法 Pending CN109197141A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089106.8A CN109197141A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089106.8A CN109197141A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109197141A true CN109197141A (zh) 2019-01-15

Family

ID=64983933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811089106.8A Pending CN109197141A (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109197141A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07184450A (ja) * 1993-12-24 1995-07-25 Ochiai Hamono Kogyo Kk 軌道式自走茶葉摘採機
JPH10262434A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Ochiai Cutlery Mfg Co Ltd 簡易式乗用型茶葉摘採機
CN103749089A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 杭州正驰达精密机械有限公司 大型轨道式采茶机
CN203832486U (zh) * 2014-05-09 2014-09-17 长沙恒牛农业科技有限公司 一种双轨道山地果园收集输送装置
CN106171247A (zh) * 2016-06-29 2016-12-07 杭州士腾科技有限公司 驱动系统的控制方法及电动工具的控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07184450A (ja) * 1993-12-24 1995-07-25 Ochiai Hamono Kogyo Kk 軌道式自走茶葉摘採機
JPH10262434A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Ochiai Cutlery Mfg Co Ltd 簡易式乗用型茶葉摘採機
CN103749089A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 杭州正驰达精密机械有限公司 大型轨道式采茶机
CN203832486U (zh) * 2014-05-09 2014-09-17 长沙恒牛农业科技有限公司 一种双轨道山地果园收集输送装置
CN106171247A (zh) * 2016-06-29 2016-12-07 杭州士腾科技有限公司 驱动系统的控制方法及电动工具的控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202610598U (zh) 一种室外晾衣架自动防雨装置
CN109197141A (zh) 一种茶园采收机器人通用驱动系统与控制方法
CN208924955U (zh) 一种设有自动捡蛋机设备
CN108612030A (zh) 一种自行走带图像传输机器人
CN205560199U (zh) 一种电视机轨道架结构
CN109171573B (zh) 一种可变径机构、控制方法、芯片及清洁机器人
CN105586759A (zh) 一种智能晾衣机
CN215789904U (zh) 一种便于调节高度的采摘机器人
CN207727504U (zh) 一种市政用秋季辅助树叶掉落装置
CN207099601U (zh) 一种农业机械牵引装置
CN207066052U (zh) 一种农场用高效率型有机肥烘干机
CN208198624U (zh) 一种机器人行走机构
CN203204005U (zh) 一种搅拌机构
CN205029230U (zh) 一种中置式开关柜驱动活门机构
CN203207715U (zh) 一种晒鞋架
CN201836080U (zh) 一种移动式电动往复风机
CN209068404U (zh) 一种用于农业的光伏照明装置
CN214790140U (zh) 一种多功能运动健康智能监测设备
CN109041567A (zh) 一种安规电容安全快捷的安装装置
CN204443123U (zh) 带弹簧预紧的曲柄摇杆往复式收割装置
CN220776653U (zh) 一种基于物联网的农业光照装置
CN211526179U (zh) 一种植物自动补光装置
CN110241582A (zh) 全自动户外晒衣架
CN205000165U (zh) 电动智能晾衣架
CN214083716U (zh) 一种机器人行走装置

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190115