CN109932208A - 一种机器人土壤采集的存储装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人土壤采集的存储装置及方法，属于机器人领域，包括机器人控制器、红外线信号发射装置、GPS定位模块、拨动盘和存储装置，所述拨动盘的两个底面与水平面平行，拨动盘的一个底面上设置有拨动块和行程板，拨动盘的另一个底面的中心与减速电机驱动端连接，减速电机与控制器信号连接；所述存储装置包括旋转轴，所述旋转轴上套接有存储架体，所述存储架体的底面设置有若干个行程槽，所述行程槽由底面的顶角向底面的中心方向延伸；所述存储架体的侧面设置有放置槽。本发明的有益效果有：通过机器人控制器对存储装置的智能控制，完成多种土壤样品的存储，避免其相互混合，从而避免造成实验分析结果的误差。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，涉及一种机器人土壤采集的存储装置及方法。
背景技术
土壤是陆地表面由矿物、有机物质、水、空气和生物组成，具有肥力且能生成植物的未固结层。环境样品检测需要对不同地域的土壤大量的取样，涉及多种土壤采集存储装置，在机器人对土壤采集的过程中，土壤的存储对成分分析十分重要。
现有的用于机器人环境采样的存储装置，大多数将采集的土壤统一放在同一存储空间内，在运输过程中，由于颠簸极其容易造成不同土壤样品的相互混合，在实验分析时容易产生误差甚至错误的分析结果，从而导致采样分析工作的徒劳无获。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种机器人土壤采集的存储装置及方法，解决了现有的用于机器人环境采样的存储装置，多为一个存储空间，容易造成土壤样品的相互污染的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种机器人土壤采集的存储装置，包括红外线信号发射装置、机器人控制器、GPS定位模块、拨动盘和存储装置，所述红外线信号发射装置和GPS定位模块和机器人控制器信号连接，所述红外线信号发射装置设置在机器人采集装置上；所述拨动盘呈圆盘状，所述拨动盘的两个底面与水平面平行，拨动盘的一个底面上设置有拨动块和行程板，拨动盘的另一个底面的中心与减速电机驱动端连接，减速电机与控制器信号连接；所述存储装置包括旋转轴，所述旋转轴上套接有存储架体，所述存储架体为正多边形棱柱，所述存储架体的上底面设置有与机器人控制器红外线信号接收装置，所述存储架体的下底面设置有若干个关于存储架体底面中心对称的行程槽，所述行程槽由底面的顶角向底面的中心方向延伸；所述存储架体的侧面均设置有放置槽，所述放置槽内设置有存储筐，所述存储筐由背板、底板、侧板组成，所述背板上设置有凸条，所述放置槽内设置有与凸条匹配的凹槽。
现有的用于机器人环境采样的存储装置，大多数将采集的土壤统一放在同一存储空间内，在运输过程中，由于颠簸极其容易造成不同土壤样品的相互混合，在实验分析时容易产生误差甚至错误的分析结果，从而导致采样分析工作的徒劳无获。一种用于机器人环境采样的抽屉式存储装置，机器人完成采样后，机器人控制器发出控制信号控制减速电机旋转，减速电机带动拨动盘旋转，拨动盘上的拨动块随之旋转，拨动块旋转进入存储架体底面的行程槽，拨动块与行程槽匹配，拨动存储架体旋转，以存储装置的存储架体所在圆周上距离机器人采集装置底部最近的一点为基准位，存储架体的某一个侧面的存储筐旋转到基准位，机器人将土壤采样样品放入存储筐中，完成样品的存储；通过设置拨动盘，能够使存储架体完成间歇旋转运动，使存储装置能够有足够时间完成对土壤样品的存储；且旋转状态较稳定，。本发明通过设置多个存储装置，控制器对存储装置的智能控制，完成对机器人采集的多种土壤样品的存储，避免其相互混合，从而避免造成实验分析结果的误差甚至错误的分析结果。
进一步地，所述存储装置下设置有与机器人控制器连接的电动推杆。所述电动推杆的推进方向垂直于水平面，电动推杆位于基准位处，电动推杆能够推动存储筐在放置槽内沿竖直方向移动，能够方便机器人采集装置将土壤样品放入存储筐中，减少采集装置到存储装置的路程，避免土壤样品的洒落。
进一步地，所述存储筐内设置有与机器人控制器连接的湿度传感器。所述湿度传感器能够感应土壤样品的湿度，将土壤样品湿度的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
进一步地，所述存储筐内设置有与机器人控制器连接的压力传感器。所述压力传感器能够感应土壤样品的质量，将土壤样品质量的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
一种机器人土壤采集的方法，包括依次进行的以下步骤：
S1：机器人完成土壤样品的采集，GPS定位模块采集当前地理位置信息，并将地理位置信息信号发送给机器人控制器，机器人控制器控制减速电机旋转，从而带动存储装置旋转；
S2：以存储装置的存储架体所在圆周上距离机器人采集装置底部最近的一点为基准位，机器人控制器控制存储装置的某一存储筐旋转至基准位；
S3：机器人控制器发出控制信号，控制采集装置的机械结构转动，并控制红外线信号发射装置发出红外线信号；
S4：存储架体上的红外线信号接收装置接收红外线信号，并将信号发送给机器人控制器，机器人控制器分析处理信号判断机器人采集装置是否处于存储筐的上方；若是进入步骤S5；否则，回到步骤S3；
S5：机器人控制器控制采集装置将该采集区域的土壤样品放入存储筐中，存储筐205对土壤样品进行初步分析；
S6：机器人继续行进，离开当前采样区域，进入下一采样区域，重复步骤S1。
进一步地，所述步骤S5中初步分析步骤包括：存储筐内部的湿度传感器感应土壤样品的湿度，将土壤样品湿度的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析；存储筐内部的压力传感器感应土壤样品的质量，将土壤样品质量的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明一种机器人土壤采集的存储装置及方法，通过设置多个存储装置，控制器对存储装置的智能控制，完成对机器人采集的多种土壤样品的存储，避免其相互混合，从而避免造成实验分析结果的误差甚至错误的分析结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1是本发明一种机器人土壤采集的存储装置的结构示意图；
图2是本发明拨动盘的结构示意图；
图3是本发明机器人的示意图。
图中标记：1-拨动盘、101-拨动块、102-行程板、2-存储装置、201-旋转轴、202-存储架体、203-行程槽、204-放置槽、205-存储筐、206-凸条、207-凹槽、3-电动推杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
本发明较佳实施例提供的一种机器人土壤采集的存储装置及方法，包括红外线信号发射装置、机器人控制器、GPS定位模块、拨动盘1和存储装置2，所述红外线信号发射装置和GPS定位模块和机器人控制器信号连接，所述红外线信号发射装置设置在机器人采集装置上；所述拨动盘1呈圆盘状，所述拨动盘1的两个底面与水平面平行，拨动盘1的一个底面上设置有拨动块101和行程板102，拨动盘1的另一个底面的中心与减速电机驱动端连接，减速电机与控制器信号连接；所述存储装置2包括旋转轴201，所述旋转轴201上套接有存储架体202，所述存储架体202为正多边形棱柱，所述存储架体202的上底面设置有与机器人控制器红外线信号接收装置，所述存储架体202的下底面设置有若干个关于存储架体202底面中心对称的行程槽203，所述行程槽203由底面的顶角向底面的中心方向延伸；所述存储架体202的侧面均设置有放置槽204，所述放置槽204内设置有存储筐205，所述存储筐205由背板、底板、侧板组成，所述背板上设置有凸条206，所述放置槽204内设置有与凸条匹配的凹槽207。
机器人控制器采用PLC控制器MITSUBI FX2N-48MR-UA1/UL，内置8K容量的RAM存储器，可以扩展到16K；减速电机采用可调速圆轴可逆旋转电机31K15A-A；红外线信号发射装置采用红外线发射二极管，红外线信号接收装置采用红外线接收光敏管。
现有的用于机器人环境采样的存储装置，大多数将采集的土壤统一放在同一存储空间内，在运输过程中，由于颠簸极其容易造成不同土壤样品的相互混合，在实验分析时容易产生误差甚至错误的分析结果，从而导致采样分析工作的徒劳无获。一种机器人土壤采集的存储装置，机器人完成采样后，机器人控制器发出控制信号控制减速电机旋转，减速电机带动拨动盘1旋转，拨动盘1上的拨动块101随之旋转。以存储装置2的存储架体202所在圆周上距离机器人采集装置底部最近的一点为基准位，所述拨动块101旋转进入存储架体202底面的行程槽203，所述拨动块101与行程槽203匹配，拨动存储架体202旋转，存储架体202的某一个侧面的存储筐205旋转到基准位，机器人将土壤采样样品放入存储筐205中，完成样品的存储；通过设置拨动盘1，能够使存储架体202完成间歇的运动，使存储装置2能够有足够时间完成对土壤样品的存储。本发明通过设置多个存储筐，控制器对存储装置2的智能控制，完成对机器人采集的多种土壤样品的存储，避免其相互混合，从而避免造成实验分析结果的误差甚至错误的分析结果。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，所述存储装置2下设置有与机器人控制器连接的电动推杆3。
电动推杆3采用步进电机电动推杆。
所述电动推杆3的推进方向垂直于水平面，电动推杆3位于基准位处，电动推杆3能够推动存储筐205在放置槽204内沿竖直方向移动，能够方便机器人采集装置将土壤样品放入存储筐205中，减少采集装置到存储装置2的路程，避免土壤样品的洒落。
实施例三
本实施例在实施例一的基础上，所述存储筐205内设置有与机器人控制器连接的湿度传感器；所述存储筐205内设置有与机器人控制器连接的压力传感器。
湿度传感器采用C10-M53R湿度传感器，压力传感器采用ZHSH01微型称重传感器。
存储筐205内部的湿度传感器感应土壤样品的湿度，将土壤样品湿度的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析；存储筐205内部的压力传感器感应土壤样品的质量，将土壤样品质量的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
一种机器人土壤采集的方法，包括依次进行的以下步骤：
S1：机器人完成土壤样品的采集，GPS定位模块采集当前地理位置信息，并将地理位置信息信号发送给机器人控制器，机器人控制器控制减速电机旋转，从而带动存储装置2旋转；
S2：以存储装置2的存储架体202所在圆周上距离机器人采集装置底部最近的一点为基准位，机器人控制器控制存储装置2的某一存储筐205旋转至基准位；
S3：机器人控制器发出控制信号，控制采集装置的机械结构转动，并控制红外线信号发射装置发出红外线信号；
S4：存储架体202上的红外线信号接收装置接收红外线信号，并将信号发送给机器人控制器，机器人控制器分析处理信号判断机器人采集装置是否处于存储筐205的上方；若是进入步骤S5；否则，回到步骤S3；
S5：机器人控制器控制采集装置将该采集区域的土壤样品放入存储筐205中，存储筐205对土壤样品进行初步分析；
S6：机器人继续行进，离开当前采样区域，进入下一采样区域，重复步骤S1。
在本实施例步骤S5中初步分析步骤包括：存储筐205内部的湿度传感器感应土壤样品的湿度，将土壤样品湿度的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析；存储筐205内部的压力传感器感应土壤样品的质量，将土壤样品质量的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机器人土壤采集的存储装置，其特征在于：包括红外线信号发射装置、机器人控制器、GPS定位模块、拨动盘(1)和存储装置(2)，所述红外线信号发射装置和GPS定位模块和机器人控制器信号连接，所述红外线信号发射装置设置在机器人采集装置上；所述拨动盘(1)呈圆盘状，所述拨动盘(1)的两个底面与水平面平行，拨动盘(1)的一个底面上设置有拨动块(101)和行程板(102)，拨动盘(1)的另一个底面的中心与减速电机驱动端连接，减速电机与控制器信号连接；所述存储装置(2)包括旋转轴(201)，所述旋转轴(201)上套接有存储架体(202)，所述存储架体(202)为正多边形棱柱，所述存储架体(202)的上底面设置有与机器人控制器连接的红外线信号接收装置，所述存储架体(202)的下底面设置有若干个关于存储架体(202)底面中心对称的行程槽(203)，所述行程槽(203)由底面的顶角向底面的中心方向延伸；所述存储架体(202)的侧面均设置有放置槽(204)，所述放置槽(204)内设置有存储筐(205)，所述存储筐(205)由背板、底板、侧板组成，所述背板上设置有凸条(206)，所述放置槽(204)内设置有与凸条(206)匹配的凹槽(207)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人土壤采集的存储装置，其特征在于：所述存储装置(2)下设置有与机器人控制器连接的电动推杆(3)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人土壤采集的存储装置，其特征在于：所述存储筐(205)内设置有与机器人控制器连接的湿度传感器。
4.根据权利要求3所述的一种机器人土壤采集的存储装置，其特征在于：所述存储筐(205)内设置有与机器人控制器连接的压力传感器。
5.根据权利要求4所述的一种机器人土壤采集的方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：
S1：机器人完成土壤样品的采集，GPS定位模块采集当前地理位置信息，并将地理位置信息信号发送给机器人控制器，机器人控制器控制减速电机旋转，从而带动存储装置(2)旋转；
S2：以存储装置(2)的存储架体(202)所在圆周上距离机器人采集装置底部最近的一点为基准位，机器人控制器控制存储装置(2)的某一存储筐(205)旋转至基准位；
S3：机器人控制器发出控制信号，控制采集装置的机械结构转动，并控制红外线信号发射装置发出红外线信号；
S4：存储架体(202)上的红外线信号接收装置接收红外线信号，并将信号发送给机器人控制器，机器人控制器分析处理信号判断机器人采集装置是否处于存储筐(205)的上方；若是进入步骤S5；否则，回到步骤S3；
S5：机器人控制器控制采集装置将该采集区域的土壤样品放入存储筐(205)中，存储筐(205)对土壤样品进行初步分析；
S6：机器人继续行进，离开当前采样区域，进入下一采样区域，重复步骤S1。
6.根据权利要求5所述的一种机器人土壤采集的方法，其特征在于：所述步骤S5中初步分析步骤包括：存储筐(205)内部的湿度传感器感应土壤样品的湿度，将土壤样品湿度的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析；存储筐(205)内部的压力传感器感应土壤样品的质量，将土壤样品质量的物理信号转换为电信号，传送给机器人控制器，对土壤的状况进行初步分析。
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| GR01 | Patent grant | ||
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