CN111359942A - 一种鸡舍自走式清洁机器小车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鸡舍自走式清洁机器小车及其控制方法，其包括：集羽机构、料槽除尘机构、地面除尘机构、升降移动机构、驱动机构和车体外壳；所述集羽机构、料槽除尘机构和升降移动机构固定设置在所述车体外壳顶部，且所述集羽机构和料槽除尘机构上端分别与所述升降移动机构固定连接，用于在所述升降移动机构带动下移动到指定位置，进而对料槽内外的粉尘或鸡毛进行清理；所述地面除尘机构固定设置在所述车体外壳底部，用于清扫鸡舍地面的粉尘和鸡毛杂物；所述驱动机构设置在所述车体外壳内部，用于驱动整个鸡舍自走式清洁机器小车的移动以及其他各机构的启停，实现其在鸡舍任何位置的清扫作业。本发明可以广泛应用于鸡舍清洁领域。

Description

一种鸡舍自走式清洁机器小车及其控制方法

技术领域

本发明涉及鸡舍清洁设备技术领域，特别是涉及一种鸡舍自走式清洁机器小车及其控制方法。

背景技术

蛋鸡产业是现代畜牧业的重要组成部分，然而目前的鸡舍内外存在很多环境污染问题。关于鸡舍内部的环境问题，主要包括脱落的鸡毛、料槽内部及边缘粉尘以及鸡舍地面的杂物、粉尘等。一般情况下，鸡掉毛会出现在115日龄前后，持续时间为2-3周，在200日龄以后，也可能会因为营养原因出现掉毛现象，对于蛋鸡而言，在接近产蛋末期的时候也会出现大量掉毛换羽现象，而掉落的羽毛会夹杂在料槽中的饲料中，或飞落到地面，甚至粘附到湿帘风机、末端风机表面，严重影响通风设备的正常运行；料槽中的羽毛不仅仅会影响料车行走，更会影响下料，若堆积羽毛过多，则会产生更严重的危害，因为鸡的体表羽毛含有大量的微生物，这些微生物可能经过空气的流动广泛传播；料槽是鸡只饮食来源的重要部件，若料槽内部及边沿的粉尘长期堆积，会使附着在粉尘上的病原微生物滋生繁衍，对鸡只健康构成严重威胁。粉尘是各种病原性微生物传播的重要载体和途径，有效地进行除尘、降低粉尘浓度是营造安全、无害的场内生产环境，保障场区工作人员及周边居民健康的关键。

目前，鸡舍内降尘方式主要有喷油、控制饲料成份和形态、调节舍内通风、喷雾降尘、静电吸附、过滤除尘等方式，然而，现有的这些除尘方法虽有一定的除尘效果，但大多数是针对空气中粉尘，而料槽、地面中的鸡毛、粉尘问题还是未能得到有效的解决，基本还得靠人工清扫。现鸡舍日常卫生清扫工作内容为定期清扫侧壁、料槽壁面、蛋线、风机、水线前后端、地面垃圾、料槽中夹带的鸡毛等，而清扫料槽、地面垃圾基本是每栋鸡舍饲养员的日常工作。现在随着鸡舍机械化、自动化程度的提高，基本可以实现一个饲养员管理一栋鸡舍(1-10万只鸡)，而清扫工作占据了饲养员工作总量的70-80％，特别是料槽中鸡毛的清理费工费时；饲养员长期在鸡舍工作，鸡舍内较高的粉尘量会严重影响其健康，易患上呼吸道疾病，同时饲养员经常出没、活动在鸡舍里面，对蛋鸡的正常生产也会造成一定的影响。

因此，一种集除尘除羽于一体的多功能机器小车的研发对解放劳动力、降低生产成本、提高生产性能、促进蛋鸡行业健康养殖有着很大的作用和意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种鸡舍自走式清洁机器小车及其控制方法，该机器小车能够解决鸡舍鸡毛、粉尘堆积的环境问题，减少舍内粉尘和鸡毛等有害物质对鸡只健康、舍内环境和场内生物安全的危害、影响，实现畜牧业的健康养殖生产。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面，是提供一种鸡舍自走式清洁机器小车，其包括：集羽机构、料槽除尘机构、地面除尘机构、升降移动机构、驱动机构和车体外壳；所述集羽机构、料槽除尘机构和升降移动机构固定设置在所述车体外壳顶部，且所述集羽机构和料槽除尘机构上端分别与所述升降移动机构固定连接，用于在所述升降移动机构带动下移动到指定位置，进而对料槽内外的粉尘或鸡毛进行清理；所述地面除尘机构固定设置在所述车体外壳底部，用于清扫鸡舍地面的粉尘和鸡毛杂物；所述驱动机构设置在所述车体外壳内部，用于驱动整个鸡舍自走式清洁机器小车的移动以及其他各机构的启停，实现其在鸡舍任何位置的清扫作业。

进一步的，所述集羽机构包括第一抽风管道、过滤网、卡槽、集羽室、第二抽风管道、集羽盒和第一抽风机；所述第一抽风管道采用柔性软管，且所述第一抽风管道一端与设置在所述车体外壳内的所述第一抽风机的吸风口连接，另一端与所述集羽室一侧固定连接；所述第一抽风机与所述驱动机构相连，由所述驱动机构控制；所述集羽室采用带有扣件的盒子，所述盒子侧壁与所述升降移动机构固定连接；所述卡槽固定设置在所述集羽室中靠近所述第一抽风管道的一侧，所述卡槽上放置有用于拦截鸡毛的所述过滤网；所述第二抽风管道呈“L”型，且所述第二抽风管道一端与所述集羽室另一侧相连，所述第二抽风管道另一端与所述集羽盒连接。

进一步的，所述集羽盒包括集羽盒体，所述集羽盒体分为盒体上部和盒体下部，所述盒体上部呈下大上小的梯形结构；所述盒体下部为前部开口的盒体，其包括侧部工作面、后部拦截网和底部分离网，且所述盒体下部与待清理料槽的轮廓相匹配，使得所述集羽盒底部能够完全与料槽紧密贴合。

进一步的，所述料槽除尘机构包括第一电机、连接轴、扫盘、悬挂支架、除尘罩、集尘软管、除尘箱、第三抽风管道和第二抽风机；所述悬挂支架呈L型结构，且所述L型结构的长端末端与所述升降移动机构固定连接，所述L型结构的短端末端与所述除尘罩固定连接；所述第一电机固定设置在所述悬挂支架上，且所述第一电机通过所述连接轴与所述扫盘固定连接；所述扫盘根据料槽的外部形状进行设计，且所述扫盘的半径根据实际需要进行选择；所述除尘罩呈喇叭状，且所述喇叭状开口与所述扫盘的外边沿无缝对接；所述除尘罩底部与所述集尘软管一端连接，所述集尘软管另一端与所述除尘箱连接；所述除尘箱通过所述第三抽风管道与设置在所述车体外壳内的所述第二抽风机的吸风口连接；所述第二抽风机与所述驱动机构相连，由所述驱动机构控制。

进一步的，所述除尘箱包括吸风口、除尘布袋、进尘口、集尘漏斗和堵头；所述吸风口设置在所述除尘箱顶部，与所述第三抽风管道连接；所述除尘布袋固定于所述除尘箱中，且所述除尘布袋的数量为一个以上；所述进尘口设置在所述除尘箱下部一侧，其与所述除尘软管连接；所述集尘漏斗设置在所述除尘箱底部，且所述集尘漏斗底部中央设置出口，所述出口处设置所述堵头。

进一步的，所述地面除尘机构包括第二电机、两边刷、滚筒型主刷、电机轴和推拉式集尘盒；所述第二电机固定于所述车体外壳底部，所述第二电机通过电机轴与所述滚筒型主刷连接，通过联轴器与两个所述边刷连接，用于根据所述驱动机构发送的控制指令带动两个所述边刷转动和滚筒型主刷滚动；两所述边刷设置在所述车体外壳前部两侧，所述滚筒型主刷设置在位于两个所述边刷后侧的所述车体外壳中部；所述推拉式集尘盒设置在所述滚筒型主刷后部，用于盛放两个所述边刷和滚筒型主刷收集的鸡舍地面的粉尘、鸡毛杂物。

进一步的，所述升降移动机构包括竖向丝杠、竖向移动机构、横向丝杠、横向移动机构、第一减速电机、第二减速电机、第一光电开关和第二光电开关；所述竖向丝杠固定于所述车体外壳顶部，固定位置为前部、中部或后部；所述竖向移动机构滑动设置在所述竖向丝杠上，由所述第一减速电机控制；所述第一减速电机设置在所述车体外壳内，由所述驱动机构控制；所述竖向移动机构底部设置有第一光电开关，用于对所述竖向移动机构的高度进行检测，并将检测结果发送到所述驱动机构；所述横向丝杠固定设置在所述竖向移动机构上；所述横向移动机构滑动设置在所述横向丝杠上，由所述第二减速电机控制；所述第二减速电机设置在所述车体外壳内，由所述驱动机构控制；所述第二光电开关设置在所述横向移动机构上，用于对所述横向移动机构与料槽的距离进行检测，检测结果发送到所述驱动机构。

进一步的，所述驱动机构包括拉钩、两驱动轮、电池电路箱、万向轮和两导轮；所述电池电路箱中设置有电池、单片机和两步进电机，所述电池用于为整个清洁机器小车供电；所述单片机用于对两所述步进电机进行控制，两所述步进电机分别与两所述驱动轮相连，对两所述驱动轮的转速进行控制；两所述驱动轮采用固定驱动轮，两所述万向轮采用偏心万向轮，起到支撑作用并跟随转动起到转向作用；所述拉钩设置在所述车体外壳上，以便于鸡舍自走式清洁机器小车发生工作故障时，通过拉钩将鸡舍自走式清洁机器小车拉到指定地点修理；两所述导轮安装在所述车体外壳一侧，与鸡笼内料槽底部设置的导轨高度相匹配，工作时，两所述导轮与所述导轨均带电，二者接触后发送电位信号到所述单片机，所述单片机根据该电位信号判断鸡舍自走式清洁机器小车是否摆正姿态与料槽平行。

本发明的第二个方面，是提供一种鸡舍自走式清洁机器小车的控制方法，其包括以下步骤：1)设置一鸡舍自走式清洁机器小车，该鸡舍自走式清洁机器小车包括：集羽机构、料槽除尘机构、地面除尘机构、升降移动机构、驱动机构和车体外壳；2)进行清扫作业前的准备工作，包括制定运行轨迹图、调整车身姿态以及集羽机构高度；所述运行轨迹图包括起始位、暂停位以及终止位；3)开始清扫工作，鸡舍自走式清洁机器小车按照运行轨迹图沿导轨行进，对地面及料槽进行清理，直至清理完整个鸡舍，关闭鸡舍自走式清洁机器小车并返回起始位。

进一步的，所述步骤2)中，进行清扫作业前的准备工作，包括以下步骤：2.1)根据鸡舍内鸡笼的位置，制定鸡舍自走式清洁机器小车的运行轨迹图；2.2)检测电池状态，通过升降移动机构使得集羽机构上升至目标高度，使得集羽机构中的集羽盒与料槽分离；2.3)驱动鸡舍自走式清洁机器小车靠近起始位，靠近过程中，对鸡舍自走式清洁机器小车的车身姿态进行调整，使鸡舍自走式清洁机器小车与鸡笼底部的导轨紧密结合；2.4)根据鸡笼内料槽高度，对升降移动机构进行调节，使得集羽机构内集羽盒底部与料槽紧密结合。

进一步的，所述步骤2.3)中，调整过程包括以下步骤：2.3.1)鸡舍自走式清洁机器小车左转前行，使得前导轮逐渐与鸡笼下方设置的导轨靠近直至接触；2.3.2)当前导轮与导轨接触后，电信号触发单片机驱动电机同步转速，鸡舍自走式清洁机器小车直行，使得后导轮与导轨逐渐靠近；2.3.3)前行20秒后，使得前导轮与导轨分离，后导轮与导轨靠近；2.3.4)5秒后，令鸡舍自走式清洁机器小车后退直行，持续20秒，返回前导轮与导轨首次接触点附近；2.3.5)重复步骤2.3.2)～2.3.4)，直至前后导轮同时与导轨接触，鸡舍自走式清洁机器小车车体与导轨平行。

进一步的，所述步骤2.4)中，对升降移动机构进行调整的方法，包括以下步骤：2.4.1)根据第二光电开关的实时检测结果，通过第二减速电机控制升降移动机构中的横向丝杠移动指定距离，使得集羽盒位于料槽正上方；2.4.2)根据第一光电开关的实时检测结果，通过第一减速电机控制升降移动机构中的竖向丝杠开始下降，使得集羽盒与料槽紧密配合；2.4.3)鸡舍自走式清洁机器小车到达暂停位时，控制升降移动机构中的竖向丝杠上升预定高度，同时横向丝杠带动集羽盒远离料槽。

进一步的，所述步骤3)中，清理工作包括以下步骤：3.1)启动地面除尘机构，负责地面清扫工作的边刷通电，旋转扫把聚拢地面垃圾，然后滚筒型主刷通电，滚筒型主刷旋转将垃圾扫至集尘盒中；3.2)启动集羽机构和料槽除尘机构，负责料槽边缘清扫的第一电机与第一抽风机通电工作，在鸡舍自走式清洁机器小车的行进过程中完成料槽边缘的清扫；3.3)根据光电开关检测鸡舍自走式清洁机器小车到达暂停位后，控制升降移动平台上升指定高度，使得集羽盒与料槽分离，鸡舍自走式清洁机器小车远离料槽后，集羽机构开始运行，将羽毛收集到至集羽室中；3.4)重复步骤3.1)～3.3)，直至完成全部鸡笼料槽内羽毛的清理工作，此时鸡舍自走式清洁机器小车返回充电位置，关闭所有工作电机，向上位机发送完成信号，结束清理工作。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供的鸡舍自走式清洁机器小车中的集羽机构，通过对集羽盒的设置，使得其能将料槽中夹杂着的鸡毛分离并收集；2、本发明设置的料槽除尘机构，能将料槽边沿的粉尘进行清扫并收集到除尘箱中统一处理，且清洗管道的清洗口朝向除尘网，同时清洗口与除尘网能够相对转动；3、本发明设置的地面除尘机构，通过边刷和主刷的相互清扫配合，能将鸡舍过道和鸡笼底部的鸡毛、粉尘等杂物清扫干净；4、本发明设置的升降移动机构包括两个电机、横向丝杠和竖向丝杠，丝杠的上下左右移动能将集羽机构和料槽除尘机构送达不同高度的料槽进行清扫作业；5、本发明设置的驱动机构，主要使机器小车向前运行，将所有清扫机构送达鸡舍的不同位置。本发明通过5个机构的协同配合，能够承担鸡舍大部分的清扫工作，效率高，极大减轻饲养员的工作强度，同时也能减少人员的频繁走动对生产的影响，解决了鸡舍环境的污染问题，对解放劳动力、降低生产成本、提高生产性能、促进蛋鸡行业健康养殖有着很大的作用和意义。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种清洁机器小车的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中的集羽机构的结构示意图；

图3是本发明实施例中的料槽除尘机构的结构示意图；

图4是本发明实施例中的除尘箱的结构示意图；

图5是本发明实施例中的地面除尘机构的结构示意图；

图6是图5中地面除尘机构的底部结构示意图；

图7是本发明实施例中的升降移动机构的结构示意图；

图8是本发明实施例中的驱动机构的结构示意图；

图9是本发明实施例中的机器小车运行轨迹图；

图10是本发明实施例中的机器小车运行总控制流程图；

图11是本发明实施例中的车体微调控制流程图；

图12是本发明实施例中的高度定位控制流程图；

附图标记说明如下:

1、集羽机构；11、第一抽风管道；12、过滤网；13、卡槽；14、集羽室；15、第二抽风管道；16、集羽盒；161、后部拦截网；162、集羽盒体；163、底部分离网；2、料槽除尘机构；21、第一电机；22、连接轴；23、扫盘；24、悬挂支架；25、除尘罩；26、集尘软管；27、除尘箱；271、吸风口；272、除尘布袋；273、进尘口；274、集尘漏斗；275、堵头；28、第三抽风管道；3、地面除尘机构；31、第二电机；32、边刷；33、滚筒型主刷；34、电机轴；35、推拉式集尘盒；4、升降移动机构；41、竖向丝杠；42、横向丝杠；43、第一减速电机；44、第二减速电机；5、驱动机构；51、拉钩；52、驱动轮(后轮)；53、电池电路箱；54、万向轮(前轮)；55、导轮；6、车体外壳。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例，对发明中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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，都属于发明保护的范围。

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“第一”“第二”“第三”“第四”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。术语“前”“后”均以常规对产品结构认知为准。“上一个”“后一个”是基于排列顺序而描述。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例中的一种鸡舍自走式清洁机器小车，包括集羽机构1、料槽除尘机构2、地面除尘机构3、升降移动机构4、驱动机构5和车体外壳6。其中，集羽机构1、料槽除尘机构2和升降移动机构4固定设置在车体外壳6顶部，且集羽机构1和料槽除尘机构2上端分别与升降移动机构4固定连接，用于在升降移动机构4带动下移动到指定位置，进而对料槽内外的粉尘或鸡毛进行清理；地面除尘机构3固定设置在壳体底部，用于根据驱动机构5发送的控制指令清扫鸡舍地面的粉尘和鸡毛等杂物；驱动机构5设置在车体外壳6内部，用于驱动整个鸡舍自走式清洁机器小车的移动以及其他各机构的启停，实现其在鸡舍任何位置的清扫作业。

在上述实施例中，如图1、图2所示，集羽机构1包括第一抽风管道11、过滤网12、卡槽13、集羽室14、第二抽风管道15、集羽盒16和第一抽风机(图中未示出)。其中，第一抽风管道11采用柔性软管(请确认是否正确)，且第一抽风管道11一端与设置在车体外壳6内的第一抽风机的吸风口连接，另一端与集羽室14一侧固定连接，第一抽风机与驱动机构5相连，由驱动机构5控制；集羽室14与升降移动机构4中的横向移动机构固定连接，集羽室14另一侧与“L”型第二抽风管道15相连，第二抽风管道15另一端与集羽盒16连接。优选的，集羽室14采用带有扣件的盒子，用于收集和存放料槽中的鸡毛，当集羽室14装满鸡毛后，可通过打开集羽室14上的扣件将鸡毛倒出；卡槽13固定设置在集羽室14中靠近第一抽风管道11的一侧，卡槽13上放置有用于拦截鸡毛的过滤网12，卡槽13的设置便于取放过滤网12进行日常清洗。

在上述各实施例中，第一抽风管道11和第二抽风管道15可以选不同的材质，如PVC、尼龙布等，同时整个集羽机构1中集羽盒14与升降移动机构4的横向移动机构之间可拆卸，第一抽风机也可以从车体外壳中取出，可拆卸结构使得机器小车可以满足不同时间和阶段的需求。

在上述各实施例中，集羽盒16包括后部拦截网161、集羽盒体162、底部分离网163。其中，集羽盒体162分为盒体上部和盒体下部，盒体上部呈下大上小的梯形结构，便于在第二抽风管道15的下端口形成较大的负压，进而便于料槽中鸡毛的清理；盒体下部为由侧部工作面、后部拦截网161和底部分离网163围成的前部开口的盒体结构，盒体结构与待清理料槽的轮廓相匹配，使得集羽盒16底部能够完全与料槽紧密贴合。后部拦截网161和底部分离网163采用内径较小、硬度较高的材质制作，例如铁丝、硬质塑料等，可以是不同网孔大小的网格，在集羽盒16沿着料槽行进过程中，能使料槽中饲料里的鸡毛被拦截在集羽盒16里，而饲料可以通过后部拦截网继续留在料槽里，当集羽盒16向上移动时，能够实现鸡毛和饲料的有效分离。优选的，后部拦截网161的网孔尺寸大于底部分离网163的网孔尺寸，使得进入集羽盒16内部的饲料能更迅速的经后部拦截网163回到料槽里，同时过滤出的鸡毛不能通过留在集羽盒16内。

本实施例提供的集羽机构1，通过集羽盒16将料槽里饲料中的鸡毛进行分离，在第一抽风机的吸力作用下，集羽盒16中被分离的鸡毛通过第二抽风管道15进入集羽室14，鸡毛在过滤网12的作用下被截留在集羽室14中，而气流继续通过过滤网12和第一抽风管道11回到第一抽风机，从而能够有效清理料槽中鸡毛，减少鸡毛对下料和鸡只健康的影响。

在上述各实施例中，如图1、图3所示，料槽除尘机构2包括第一电机21、连接轴22、扫盘23、悬挂支架24、除尘罩25、集尘软管26、除尘箱27和第三抽风管道28。其中，悬挂支架24呈L型结构，且L型结构的长端末端与升降移动机构4中的竖向移动机构固定连接，L型结构的短端末端与除尘罩25固定连接；第一电机21固定设置在悬挂支架24上，且第一电机21通过连接轴22与扫盘23固定连接；扫盘23根据料槽的外部形状进行设计，且扫盘23的半径可以根据实际需要进行选择，半径选择原则为：扫盘23的外边沿可以与除尘罩25的开口无缝对接，同时在清洁小车在过道行走时扫盘边沿能触碰到料槽最底部，且不会触碰到升降移动机构4的竖向移动机构即可，以实现料槽外表面无死角除尘；除尘罩25呈喇叭状，且喇叭状开口与扫盘23的外边沿无缝对接，以便除尘罩25能尽可能多地对扫盘23扫出的粉尘进行收集；除尘罩25底部与集尘软管26一端连接，集尘软管26另一端与除尘箱27连接，除尘箱27通过第三抽风管道28与设置在车体外壳6内的第二抽风机的吸风口连接。

在上述各实施例中，如图4所示，除尘箱27固定设置在车体外壳6上，其包括吸风口271、除尘布袋272、进尘口273、集尘漏斗274和堵头275。其中，吸风口271设置在除尘箱27顶部，其与第三抽风管道28一端连接；除尘布袋272固定于除尘箱27中，除尘布袋272可以为一个，也可以为多个，除尘布袋272为多孔隙的透气材料，在保证气流通畅的同时拦截不同粒径大小的粉尘；进尘口273设置在除尘箱27下部一侧，其与除尘软管26连接；集尘漏斗274设置在除尘箱27底部，且集尘漏斗274底部中央设置出口，出口处设置堵头275。料槽边沿的粉尘通过除尘罩25、集尘软管26和进尘口273进入除尘箱27，掉落在集尘漏斗274中的粉尘可以通过打开堵头275排出。

在上述各实施例中，本实施例提供的料槽除尘机构2，当扫盘23和风机运行后，料槽边沿的粉尘在负压和重力的作用下经除尘罩25、集尘软管26由进尘口273进入除尘箱27，在负压的作用下进入除尘箱27的粉尘吸附到除尘布袋272上，而除尘布袋272只过气流不过粉尘，因此当风机停止运行时，吸附在除尘袋上的粉尘在重力的作用下掉落到集尘漏斗中274，从而实现料槽边沿粉尘的清扫。

在上述各实施例中，如图5、图6所示，地面除尘机构3包括第二电机31、两边刷32、滚筒型主刷33、电机轴34和推拉式集尘盒35。其中，第二电机31固定于车体外壳6底部，第二电机31通过电机轴34与滚筒型主刷33连接，通过联轴器与两个边刷32连接，用于根据驱动机构5发送的控制指令带动两个边刷32转动和滚筒型主刷33滚动；两边刷32设置在车体外壳前部两侧，滚筒型主刷33设置在位于两个边刷32后侧的车体外壳中部；推拉式集尘盒35设置在滚筒型主刷33后部，用于盛放两个边刷32和滚筒型主刷33收集的鸡舍地面的粉尘、鸡毛等杂物，推拉式的设计也便于后期清理杂物，当然，也可以选择其他可拆卸的形式。

在上述各实施例中，如图6所示，为地面除尘机构3的底部结构示意图，当机器小车沿着舍内过道行进时，地面除尘机构3底部左右两个边刷32及边刷后方的滚筒型主刷33开始转动，两个边刷均向机器小车里面转动，将外围的鸡毛、粉尘等集中到滚筒型主刷33中间位置，通过滚筒型主刷33的转动将粉尘、杂物清扫进推拉式集尘盒35中。在两个边刷32的外部也设置有挡尘帘，防止因边刷32的转动导致舍内二次扬尘，同时也能提高除尘效率，地面除尘机构3能够实现有效清扫鸡舍地面的杂物，为畜禽养殖打造了一个干净、健康的饲养环境和工作环境。

在上述各实施例中，如图7所示，升降移动机构4包括竖向丝杠41、竖向移动机构、横向丝杠42、横向移动机构、第一减速电机43、第二减速电机44、第一光电开关和第二光电开关(图中未示出)。其中，竖向丝杠41固定于车体外壳顶部，固定位置可以是前部、中部或后部，竖向移动机构滑动设置在竖向丝杠41上，由第一减速电机43控制，第一减速电机43设置在车体外壳6内，由驱动机构5控制；竖向移动机构底部设置有第一光电开关，用于对竖向移动机构的位置进行检测，并将检测结果发送到驱动机构5；横向丝杠42固定设置在竖向移动机构上，横向移动机构滑动设置在横向丝杠42上，由第二减速电机44控制，第二减速电机44设置在车体外壳6内，由驱动机构5控制；第二光电开关设置在横向移动机构上，用于对横向移动机构与料槽的距离进行检测，检测结果发送到驱动机构5。竖向丝杠41是为了实现整个运行装置在不同高度的料槽之间进行清扫作业，而横向丝杠42则是为了实现运行装置能够在水平方向自由运动，避免伸出的集羽机构1影响料车的正常运行；升降移动机构4的具体升降高度和移动宽度分别由丝杠通过第一减速电机43和第二减速电机44进行控制。

本实施例提供的升降移动机构4，通过竖向和横向丝杠的控制，能够使得集羽机构1和料槽除尘机构2在竖直方向和水平方向自由移动，从而实现对不同高度的料槽进行集羽和除尘，增加清洁机器小车的作业范围，提高机器小车的作业水平，使得清扫机器小车能够适应不同鸡舍模式的作业环境，更具有普适性。

在上述各实施例中，如图8所示，驱动机构5包括拉钩51、驱动轮(后轮)52、电池电路箱53、万向轮(前轮)54和导轮55。其中，电池电路箱53中设置有电池、单片机、两步进电机，电池用于为整个清洁机器小车供电；整个驱动机构的框架及车体外壳由轻型铝型材构成；两驱动轮52采用固定驱动轮，且每个驱动轮都由独立的步进电机控制，两步进电机均由单片机控制，通过单片机分别控制方向线的通断电控制和脉冲信号的数量与频率，即可实现两步进电机的转速差控制，从而实现前进、后退和不同角度转向；两万向轮54均采用偏心万向轮，起到支撑作用并跟随转动起到转向作用；拉钩51设置在车体外壳上，以便于清洁机器小车发生工作故障时，通过拉钩将清洁机器小车拉到指定地点修理；两导轮55安装在车体外壳6一侧，与鸡舍内料槽底部的导轨高度相匹配，工作时，导轮与料槽底部导轨均带电，二者接触后发送电位信号到单片机，单片机根据该电位信号判断清洁机器小车摆正姿态与料槽平行。

如图9～图12所示，基于上述自走式清洁机器小车，本发明还提供了一种自走式清洁机器小车的控制方法，包括以下步骤：

1)进行清扫作业前的准备工作，包括制定小车运行轨迹图、调整车身姿态以及集羽机构高度。

具体的，包括以下步骤：

1.1)根据鸡舍内鸡笼的位置，制定小车的运行轨迹图，该运行轨迹图包括起始位、暂停位以及终止位。

如图9所示，为本发明实施例中机器小车的运行轨迹图。其中，运行轨迹图包括起始位、暂停位以及终止位，起始位是指清洁小车开始进行清理的位置；暂停位包括第一暂停位和第二暂停位，第一暂停位是指鸡笼中设置有风机的位置，第二暂停位是指一列鸡笼的两端和鸡笼的中间位置；终止位是指结束清理的位置。机器小车进入鸡舍后，行驶至起始位附近，然后沿导轨进行巡航，完成地面清扫以及集羽除尘工作。当完成一列鸡笼清扫转向另一列鸡笼过程中，并不能够精确控制完成轨道的衔接任务，需要设置车身姿态调整策略。

1.2)检测电池状态，通过升降移动机构4使得集羽机构1上升至目标高度，使得集羽机构1中的集羽盒16与料槽分离。

1.3)驱动机器小车靠近起始位，靠近过程中，对机器小车的车身姿态进行调整，使机器小车与鸡笼底部的导轨紧密结合。

为使集羽盒16能与料槽紧密结合，机器小车的车身必须首先与料槽保持平行，采用在鸡笼下方放置导轨，当小车的前后两个导轮55都与导轨接触时，说明车身与鸡笼料槽已经保证平行，可沿鸡笼进行清扫作业。

如图11所示，是本发明实施例中的车体微调控制流程图。机器小车于鸡笼附近开始工作，调整过程包括以下步骤：

1.3.1)机器小车左转前行，使得前导轮55逐渐与鸡笼下方设置的导轨靠近直至接触；

1.3.2)当前导轮与导轨接触后，电信号触发单片机驱动步进电机同步转速，机器小车直行，由于前导轮与导轨的力的作用，使得后导轮与导轨逐渐靠近；其中，当机器小车开始工作时，使得鸡笼下方的导轨通电，当机器小车的导轮与导轨接触后，会产生电位信号发送到单片机，高电平表示二者接触，低电平表示不接触。

1.3.3)前行20秒后，驱动轮会产生5秒时间的转速差，使得前导轮与导轨分离，后导轮与导轨靠近；

1.3.4)5秒后，令机器小车后退直行，持续20秒，返回前导轮与导轨首次接触点附近；

1.3.5)重复步骤1.3.2)～1.3.4)，直至前后导轮同时与导轨接触，说明机器小车车体已经与导轨平行，可进行下一步工作。

特殊说明：从理论角度上讲，在无限长的距离下，前导轮与导轨的力的作用可使后导轮与导轨间的距离无限接近直至接触，然而实际过程中并不可行，所以往返调整车体位置是最可行的方案设计。

1.4)根据鸡笼内料槽高度，对升降移动机构4进行调节，使得集羽机构1内集羽盒16底部与料槽紧密结合。

集羽机构1需要到达合适的高度才能进行集羽清扫工作，因此在清扫作业前，需要将集羽机构1的高度调整到适宜的高度，这样才能使集羽盒16底部与料槽紧密结合。

如图12所示，是本发明实施例中的高度定位控制流程图，具体的，包括以下步骤：

1.4.1)机器小车到达预定位置后，对升降移动机构进行控制：通过第二减速电机44控制横向丝杠42移动指定距离，使得集羽盒16位于料槽正上方；其中，指定距离根据竖向丝杠与料槽之间的距离以及集羽盒的初始位置关系确定，竖向丝杠与料槽之间的距离由第二光电开关检测得到；

1.4.2)通过第一减速电机43控制竖向丝杠41开始下降，并根据第一光电开关的实时检测结果，使得集羽盒16与料槽紧密配合；

1.4.3)机器小车到达暂停位后，竖向丝杠41上升预定高度，横向丝杠42带动集羽盒16远离料槽预定宽度，避免风机噪声干扰。

2)开始清扫工作：机器小车按照运行轨迹图沿导轨行进，对地面及料槽进行清理，直至清理完整个鸡舍，关闭机器小车并返回初始位。具体的，包括以下步骤：

2.1)启动地面除尘机构3，负责地面清扫工作的边刷32通电，旋转扫把聚拢地面垃圾，然后主刷电33通电，滚刷旋转将垃圾扫至集尘盒35中；

2.2)启动集羽机构1和料槽除尘机构2，负责料槽边缘清扫的第一电机21与风机通电工作，在机器小车的行进过程中完成料槽边缘的清扫。

2.3)根据光电开关检测机器小车到达暂停位后(光电开关触发)，控制升降移动平台上升指定高度，使得集羽盒16与料槽分离，机器小车远离料槽后(避免噪声干扰)，启动第一抽风机，通过负压将集羽盒16内收集的羽毛吸入集羽室14中。

2.4)重复步骤2.1)～2.3)，直至完成全部鸡笼料槽内羽毛的清理工作，机器小车巡航一周，完成墙体附近的地面清扫任务，返回充电位置，关闭所有工作电机，单片机向上位机发送完成信号，结束程序。

以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于其包括：

集羽机构、料槽除尘机构、地面除尘机构、升降移动机构、驱动机构和车体外壳；

所述集羽机构、料槽除尘机构和升降移动机构固定设置在所述车体外壳顶部，且所述集羽机构和料槽除尘机构上端分别与所述升降移动机构固定连接，用于在所述升降移动机构带动下移动到指定位置，进而对料槽内外的粉尘或鸡毛进行清理；

所述地面除尘机构固定设置在所述车体外壳底部，用于清扫鸡舍地面的粉尘和鸡毛杂物；

所述驱动机构设置在所述车体外壳内部，用于驱动整个鸡舍自走式清洁机器小车的移动以及其他各机构的启停，实现其在鸡舍任何位置的清扫作业。

2.如权利要求1所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述集羽机构包括第一抽风管道、过滤网、卡槽、集羽室、第二抽风管道、集羽盒和第一抽风机；

所述第一抽风管道采用柔性软管，且所述第一抽风管道一端与设置在所述车体外壳内的所述第一抽风机的吸风口连接，另一端与所述集羽室一侧固定连接；

所述第一抽风机与所述驱动机构相连，由所述驱动机构控制；

所述集羽室采用带有扣件的盒子，所述盒子侧壁与所述升降移动机构固定连接；

所述卡槽固定设置在所述集羽室中靠近所述第一抽风管道的一侧，所述卡槽上放置有用于拦截鸡毛的所述过滤网；

所述第二抽风管道呈“L”型，且所述第二抽风管道一端与所述集羽室另一侧相连，所述第二抽风管道另一端与所述集羽盒连接。

3.如权利要求2所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述集羽盒包括集羽盒体，所述集羽盒体分为盒体上部和盒体下部，所述盒体上部呈下大上小的梯形结构；所述盒体下部为前部开口的盒体，其包括侧部工作面、后部拦截网和底部分离网，且所述盒体下部与待清理料槽的轮廓相匹配，使得所述集羽盒底部能够完全与料槽紧密贴合。

4.如权利要求1所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述料槽除尘机构包括第一电机、连接轴、扫盘、悬挂支架、除尘罩、集尘软管、除尘箱、第三抽风管道和第二抽风机；

所述悬挂支架呈L型结构，且所述L型结构的长端末端与所述升降移动机构固定连接，所述L型结构的短端末端与所述除尘罩固定连接；

所述第一电机固定设置在所述悬挂支架上，且所述第一电机通过所述连接轴与所述扫盘固定连接；

所述扫盘根据料槽的外部形状进行设计，且所述扫盘的半径根据实际需要进行选择；

所述除尘罩呈喇叭状，且所述喇叭状开口与所述扫盘的外边沿无缝对接；

所述除尘罩底部与所述集尘软管一端连接，所述集尘软管另一端与所述除尘箱连接；

所述除尘箱通过所述第三抽风管道与设置在所述车体外壳内的所述第二抽风机的吸风口连接；

所述第二抽风机与所述驱动机构相连，由所述驱动机构控制。

5.如权利要求4所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述除尘箱包括吸风口、除尘布袋、进尘口、集尘漏斗和堵头；

所述吸风口设置在所述除尘箱顶部，与所述第三抽风管道连接；

所述除尘布袋固定于所述除尘箱中，且所述除尘布袋的数量为一个以上；

所述进尘口设置在所述除尘箱下部一侧，其与所述除尘软管连接；

所述集尘漏斗设置在所述除尘箱底部，且所述集尘漏斗底部中央设置出口，所述出口处设置所述堵头。

6.如权利要求1所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述地面除尘机构包括第二电机、两边刷、滚筒型主刷、电机轴和推拉式集尘盒；

所述第二电机固定于所述车体外壳底部，所述第二电机通过电机轴与所述滚筒型主刷连接，通过联轴器与两个所述边刷连接，用于根据所述驱动机构发送的控制指令带动两个所述边刷转动和滚筒型主刷滚动；

两所述边刷设置在所述车体外壳前部两侧，所述滚筒型主刷设置在位于两个所述边刷后侧的所述车体外壳中部；

所述推拉式集尘盒设置在所述滚筒型主刷后部，用于盛放两个所述边刷和滚筒型主刷收集的鸡舍地面的粉尘、鸡毛杂物。

7.如权利要求1所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述升降移动机构包括竖向丝杠、竖向移动机构、横向丝杠、横向移动机构、第一减速电机、第二减速电机、第一光电开关和第二光电开关；

所述竖向丝杠固定于所述车体外壳顶部，固定位置为前部、中部或后部；

所述竖向移动机构滑动设置在所述竖向丝杠上，由所述第一减速电机控制；

所述第一减速电机设置在所述车体外壳内，由所述驱动机构控制；

所述竖向移动机构底部设置有第一光电开关，用于对所述竖向移动机构的高度进行检测，并将检测结果发送到所述驱动机构；

所述横向丝杠固定设置在所述竖向移动机构上；

所述横向移动机构滑动设置在所述横向丝杠上，由所述第二减速电机控制；

所述第二减速电机设置在所述车体外壳内，由所述驱动机构控制；

所述第二光电开关设置在所述横向移动机构上，用于对所述横向移动机构与料槽的距离进行检测，检测结果发送到所述驱动机构。

8.如权利要求1所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车，其特征在于：所述驱动机构包括拉钩、两驱动轮、电池电路箱、万向轮和两导轮；

所述电池电路箱中设置有电池、单片机和两步进电机，所述电池用于为整个清洁机器小车供电；所述单片机用于对两所述步进电机进行控制，两所述步进电机分别与两所述驱动轮相连，对两所述驱动轮的转速进行控制；

两所述驱动轮采用固定驱动轮，两所述万向轮采用偏心万向轮，起到支撑作用并跟随转动起到转向作用；

所述拉钩设置在所述车体外壳上，以便于鸡舍自走式清洁机器小车发生工作故障时，通过拉钩将鸡舍自走式清洁机器小车拉到指定地点修理；

两所述导轮安装在所述车体外壳一侧，与鸡笼内料槽底部设置的导轨高度相匹配，工作时，两所述导轮与所述导轨均带电，二者接触后发送电位信号到所述单片机，所述单片机根据该电位信号判断鸡舍自走式清洁机器小车是否摆正姿态与料槽平行。

9.一种采用如权利要求1～8任一项所述清洁机器小车的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设置一鸡舍自走式清洁机器小车，该鸡舍自走式清洁机器小车包括：集羽机构、料槽除尘机构、地面除尘机构、升降移动机构、驱动机构和车体外壳；

2)进行清扫作业前的准备工作，包括制定运行轨迹图、调整车身姿态以及集羽机构高度；所述运行轨迹图包括起始位、暂停位以及终止位；

3)开始清扫工作，鸡舍自走式清洁机器小车按照运行轨迹图沿导轨行进，对地面及料槽进行清理，直至清理完整个鸡舍，关闭鸡舍自走式清洁机器小车并返回起始位。

10.如权利要求9所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车的控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，进行清扫作业前的准备工作，包括以下步骤：

2.1)根据鸡舍内鸡笼的位置，制定鸡舍自走式清洁机器小车的运行轨迹图；

2.2)检测电池状态，通过升降移动机构使得集羽机构上升至目标高度，使得集羽机构中的集羽盒与料槽分离；

2.3)驱动鸡舍自走式清洁机器小车靠近起始位，靠近过程中，对鸡舍自走式清洁机器小车的车身姿态进行调整，使鸡舍自走式清洁机器小车与鸡笼底部的导轨紧密结合；

2.4)根据鸡笼内料槽高度，对升降移动机构进行调节，使得集羽机构内集羽盒底部与料槽紧密结合。

11.如权利要求10所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车的控制方法，其特征在于：所述步骤2.3)中，调整过程包括以下步骤：

2.3.1)鸡舍自走式清洁机器小车左转前行，使得前导轮逐渐与鸡笼下方设置的导轨靠近直至接触；

2.3.2)当前导轮与导轨接触后，电信号触发单片机驱动电机同步转速，鸡舍自走式清洁机器小车直行，使得后导轮与导轨逐渐靠近；

2.3.3)前行20秒后，使得前导轮与导轨分离，后导轮与导轨靠近；

2.3.4)5秒后，令鸡舍自走式清洁机器小车后退直行，持续20秒，返回前导轮与导轨首次接触点附近；

2.3.5)重复步骤2.3.2)～2.3.4)，直至前后导轮同时与导轨接触，鸡舍自走式清洁机器小车车体与导轨平行。

12.如权利要求10所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车的控制方法，其特征在于：所述步骤2.4)中，对升降移动机构进行调整的方法，包括以下步骤：

2.4.1)根据第二光电开关的实时检测结果，通过第二减速电机控制升降移动机构中的横向丝杠移动指定距离，使得集羽盒位于料槽正上方；

2.4.2)根据第一光电开关的实时检测结果，通过第一减速电机控制升降移动机构中的竖向丝杠开始下降，使得集羽盒与料槽紧密配合；

2.4.3)鸡舍自走式清洁机器小车到达暂停位时，控制升降移动机构中的竖向丝杠上升预定高度，同时横向丝杠带动集羽盒远离料槽。

13.如权利要求9所述的一种鸡舍自走式清洁机器小车的控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，清理工作包括以下步骤：

3.1)启动地面除尘机构，负责地面清扫工作的边刷通电，旋转扫把聚拢地面垃圾，然后滚筒型主刷通电，滚筒型主刷旋转将垃圾扫至集尘盒中；

3.2)启动集羽机构和料槽除尘机构，负责料槽边缘清扫的第一电机与第一抽风机通电工作，在鸡舍自走式清洁机器小车的行进过程中完成料槽边缘的清扫；

3.3)根据光电开关检测鸡舍自走式清洁机器小车到达暂停位后，控制升降移动平台上升指定高度，使得集羽盒与料槽分离，鸡舍自走式清洁机器小车远离料槽后，集羽机构开始运行，将羽毛收集到至集羽室中；

3.4)重复步骤3.1)～3.3)，直至完成全部鸡笼料槽内羽毛的清理工作，此时鸡舍自走式清洁机器小车返回充电位置，关闭所有工作电机，向上位机发送完成信号，结束清理工作。

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