CN111512944B - 适合于水培苗的移栽机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适合于水培苗的移栽机器人，包括AGV物流小车、机械臂和水培海绵抓取装置，在角度传感器、控制器、调整电机、第三锥齿轮、轮齿、转动环、连接杆、滑动安装台和配重块的设置下，始终使配重块位于机械臂较重的背侧用来平衡小车重心，有利于小车降低重心，防止小车倾覆，在导向柱、升降气缸和调整箱，以及多组调整气缸、伸缩滑板和伸缩气缸的设置下，可以实现对高度不同的多层栽培架的每层水培海绵的同时抓取，且多级调节大大提高了对水培海绵的抓取精度，利用间距调节电机、双向丝杠和第三丝杠螺母即可对两个钩爪的间距进行调节，进而可以适配多种尺寸的水培海绵，同时抓取装置适应纵向长度较长的水培苗的移栽。

Description

适合于水培苗的移栽机器人

技术领域

本发明涉及水培苗移栽领域，特别是涉及适合于水培苗的移栽机器人。

背景技术

近年来，AGV被广泛地应用于各个领域，从需求领域来看，目前我国AGV机器人的需求主要分布在汽车工业、家电制造等生产物流端，其中AGV机器人销售额在汽车工业领域占比24%，在电子制造领域占比22%。除了在工业领域的应用外，AGV开始向商业行业推广应用，其中对AGV需求最大的是电商仓储物流、烟草和3C电子行业，三者需求量占比分别为15%、15%、13%。随着现代农业自动化科技的发展，AGV被人们尝试应用到农业生产过程中。

水培是一种新型的植物无土栽培方式，又名营养液培，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长，采用水培海绵对水培苗进行无土栽培是一种常见的方式。

现有的水培苗的移栽大多为人工移栽，效率低下且劳动强度较大，采用带有抓取装置的机械臂对水培海绵进行抓取并移栽，配合AGV小车组成移栽机器人为未来发展的趋势。

但现有的抓取装置、机械臂以及AGV小车大部分为工业、物流所用，物流小车结构简单，在小车加装移栽机械臂后容易出现重心偏高，容易倾覆的情况，利用工业机械臂进行水培苗的移栽工作，其结构复杂且并不能实现对多层结构的栽培架中每层水培海绵的同时抓取，效率较低，现有的工业机械钩爪一般为两个相互啮合的不完全齿轮驱动，其抓取钩爪的间距不可调整且精度较低，并且由于钩爪与不完全齿轮一体成型并不适用于水培海绵的抓取。

发明内容

本发明的目的在于提供适合于水培苗的移栽机器人，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：

适合于水培苗的移栽机器人，包括AGV物流小车、机械臂和水培海绵抓取装置，所述AGV物流小车包括底箱、导轮和导轨，所述底箱底部设置有若干导轮，温室内铺设有导轨，导轮与导轨匹配设置，所述底箱中部设置有中隔板，底箱顶部设置有控制柜，控制柜内设置有电源与控制器，底箱顶部中心安装有转台轴承，转台轴承顶部转动连接有旋转台，所述机械臂安装在旋转台顶部，机械臂上设置有若干水培海绵抓取装置，所述底箱内设置有中转轴，中转轴顶部与旋转台固连，中转轴底部穿过中隔板并与底箱底部转动连接，中转轴上安装有第二锥齿轮，中隔板顶部设置有无刷直流电机，无刷直流电机的输出轴安装有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；

所述中隔板底部设置有安装架，安装架内转动安装有转动环，转动环中心轴线与中转轴中心轴线共线，转动环外侧壁设置有轮齿，底箱内腔底部安装有调整电机，调整电机的输出轴安装有第三锥齿轮，第三锥齿轮与轮齿啮合，底箱内腔底部设置有环形滑轨，环形滑轨中心轴线与中转轴中心轴线共线，环形滑轨上滑动安装有滑动安装台，滑动安装台上设置有配重块，滑动安装台与转动环之间设置有连接杆，连接杆两端分别与滑动安装台和转动环固连，所述无刷直流电机和调整电机均通过导线与控制器电性连接。

所述底箱侧面设置有侧箱门，侧箱门位于中隔板下方，所述配重块与滑动安装台通过螺栓可拆卸安装，

所述无刷直流电机和调整电机内均设置有角度传感器。

所述机械臂包括导向柱和若干调整单元，所述旋转台顶部设置有导向柱，导向柱上设置有若干调整单元，若干所述调整单元自下而上依次编号为第N调整单元，旋转台顶部设置有若干升降气缸，若干升降气缸均布在导向柱两侧，所述调整单元包括调整箱、调整气缸、伸缩滑板和伸缩气缸，所述调整箱与导向柱通过导向孔滑动连接，调整箱一侧开口，调整箱内腔靠近开口侧滑动连接有伸缩滑板，调整箱内设置有若干伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆与伸缩滑板固定连接，调整箱顶部设置有若干均布在导向柱两侧的调整气缸，所述升降气缸的活塞杆与第1调整单元的调整箱底部固连，所述第N-1调整单元的调整气缸的活塞杆与第N调整单元的调整箱底部固连，所述升降气缸、调整气缸和伸缩气缸均通过导线与控制器电性连接。

所述伸缩滑板顶部远离导向柱一端设置有安装槽，所述水培海绵抓取装置设置在安装槽内。

所述水培海绵抓取装置包括安装底板和安装顶板，所述安装底板与安装槽匹配设置，所述安装顶板位于安装底板下方，所述安装底板顶部设置有支撑框架，支撑框架内部滑动连接有升降框，升降框呈回形，安装底板顶部设置有若干提升气缸，提升气缸的活塞杆与升降框固定连接，所述升降框顶部两侧分别设置有滑轨和第一调整框，第一调整框内设置有第一丝杠，升降框顶部还安装有第一平移电机，第一平移电机的输出轴与第一丝杠连接，第一丝杠上设置有第一丝杠螺母，第一丝杠螺母顶部设置有安装板，所述安装板顶部设置有第二平移电机和第二调整框，第二调整框底部还设置有滑块，滑块与滑轨滑动连接，第二调整框内设置有第二丝杠，第二平移电机的输出轴与第二丝杠连接，第二丝杠上设置有第二丝杠螺母，第二丝杠螺母底部设置有延长连杆，所述延长连杆底端穿过升降框与安装顶板连接，所述安装顶板底部设置有若干抓取组件，所述提升气缸、第一平移电机和第二平移电机均通过导线与控制器电性连接。

所述第一调整框与第二调整框呈丁字形分布，且第二调整框平行于升降框。

所述抓取组件包括两个纵向支撑板、双向丝杠、间距调节电机和两个钩爪，两个纵向支撑板顶部与安装顶板固连且之间转动连接有双向丝杠，间距调节电机设置在安装顶板底部，间距调节电机的输出轴与双向丝杠连接，双向丝杠上设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹上均设置有第三丝杠螺母，每个第三丝杠螺母底部均设置有安装框，安装框内设置有钩爪气缸，钩爪气缸的活塞杆朝向安装顶板的边缘处且连接有连接块，连接块，两相对侧面均设置有滑动销轴，每个所述安装框底部均设置有支撑连接板，支撑连接板背向安装顶板中心一侧设置有横向支撑板，每个所述安装框背向安装顶板中心一侧均设置有连接件，连接件顶部通有补偿滑槽，补偿滑槽与滑动销轴滑动连接，连接件中部与横向支撑板铰接，连接件底部铰接有钩爪，钩爪顶端铰接有从动连杆，从动连杆另一端与支撑连接板铰接，所述间距调节电机和钩爪气缸均通过导线与控制器电性连接。

所述钩爪为L形且底部内侧设置有钩钉。

本发明的有益效果是：

1、在无刷直流电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮和中转轴的设置下，使得旋转台可旋转，进而使得旋转台顶部安装的机械臂可旋转，机械臂对两侧的水培架均可实施移栽动作，配重块的初始位置位于，旋转台顶部安装的机械臂重量较重的背侧，在角度传感器、控制器、调整电机、第三锥齿轮、轮齿、转动环、连接杆、滑动安装台和配重块的设置下，始终使配重块位于机械臂较重的背侧用来平衡小车重心，有利于小车降低重心，防止小车倾覆。

2、在导向柱、升降气缸和调整箱，以及多组调整气缸、伸缩滑板和伸缩气缸的设置下，可以实现对高度不同的多层栽培架的每层水培海绵的同时抓取，进而大大提高了水培苗的移栽效率，减少了人力成本，有利于植物工厂自动化产线的布置。

3、机械臂的旋转，伸缩滑板的伸入或退出栽培架层间，相邻的两个调整单元的调整箱的间距调节，均属于机器人的一级调节，用于大范围的调节，抓取组件在X、Y、Z三个方向均可移动微调，属于机器人的二级调节，用于小范围的调节，多级调节大大提高了对水培海绵的抓取精度。

4、利用间距调节电机、双向丝杠和第三丝杠螺母即可对两个钩爪的间距进行调节，进而可以适配多种尺寸的水培海绵，利用、钩爪气缸、连接块和从动连杆可实现两个钩爪的张开或对水培海绵的抓取，采用多个连杆实现钩爪的抓取动作并利用支撑连接板提高抓取组件的纵向空间，使得抓取装置适应纵向长度较长的水培苗的移栽。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明中AGV物流小车的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为图2中B处的局部放大示意图；

图5为本发明中旋转台的结构示意图；

图6为本发明中机械臂的结构示意图；

图7为本发明中调整单元的结构示意图；

图8为本发明中导向柱的俯视结构示意图；

图9为本发明中调整箱的剖视结构示意图；

图10为本发明中水培海绵抓取装置的结构示意图；

图11为本发明中水培海绵抓取装置俯视结构的局部示意图；

图12为图10中C处的局部放大示意图；

图13为本发明抓取组件呈张开状态的结构示意图；

图14为本发明抓取组件呈夹持状态的结构示意图;

图15为本发明中钩爪的结构示意图;

图16为本发明中连接件的结构示意图;

图17为本发明中第三丝杠螺母的结构示意图。

图中: AGV物流小车1、底箱1.1、中隔板1.2、导轮1.3、控制柜1.4、侧箱门1.5、转台轴承1.6、旋转台1.7、中转轴1.8、无刷直流电机1.9、第一锥齿轮1.10、第二锥齿轮1.11、角度传感器1.12、安装架1.13、转动环1.14、轮齿1.15、连接杆1.16、调整电机1.17、第三锥齿轮1.18、环形滑轨1.19、滑动安装台1.20、配重块1.21、螺栓1.22；

机械臂2、导向柱2.1、升降气缸2.2、调整箱2.3、调整气缸2.4、伸缩滑板2.5、安装槽2.6、导向孔2.7、滑条2.8、伸缩气缸2.9；

水培海绵抓取装置3、安装底板3.1、提升气缸3.2、支撑框架3.3、升降滑条3.4、升降框3.5、滑轨3.6、滑块3.7、第一调整框3.8、第一平移电机3.9、第一丝杠3.10、第一丝杠螺母3.11、安装板3.12、第二平移电机3.13、第二调整框3.14、第二丝杠螺母3.15、第二丝杠3.16、延长连杆3.17、安装顶板3.18、纵向支撑板3.19、双向丝杠3.20、第三丝杠螺母3.21、间距调节电机3.22、安装框3.23、钩爪气缸3.24、支撑连接板3.25、横向支撑板3.26、连接件3.27、补偿滑槽3.28、连接块3.29、滑动销轴3.30、钩爪3.31、从动连杆3.32、钩钉3.33；

导轨4。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

请参阅图1～17，本发明实施例中提供适合于水培苗的移栽机器人，AGV物流小车1、机械臂2和水培海绵抓取装置3，AGV物流小车1包括底箱1.1、导轮1.3和导轨4，底箱1.1底部设置有若干导轮1.3，温室内在水培架之间铺设有导轨4，导轮1.3与导轨4匹配设置，驱动AGV物流小车1运行的驱动系统为现有技术，故在此不赘述。

底箱1.1中部设置有中隔板1.2，中隔板1.2固定在底箱1.1内壁上，底箱1.1顶部设置有控制柜1.4，控制柜1.4内设置有电源与控制器，底箱1.1顶部中心安装有转台轴承1.6，转台轴承1.6顶部转动连接有旋转台1.7，参考图5，旋转台1.7顶部设置有若干安装孔，此安装孔与安装在顶部的机械臂2匹配设置，底箱1.1内设置有中转轴1.8，中转轴1.8顶部与旋转台1.7固连，中转轴1.8底部穿过中隔板1.2并与底箱1.1底部转动连接，中转轴1.8上安装有第二锥齿轮1.11，中隔板1.2顶部设置有无刷直流电机1.9，无刷直流电机1.9内设置有角度传感器1.12，无刷直流电机1.9的输出轴安装有第一锥齿轮1.10，第一锥齿轮1.10与第二锥齿轮1.11啮合，启动无刷直流电机1.9，带动第一锥齿轮1.10转动，进而带动第二锥齿轮1.11转动，进而带动中转轴1.8转动，使得旋转台1.7可旋转，进而使得旋转台1.7顶部安装的机械臂2可旋转，进而使得在有限的空间内，AGV物流小车1可以多方向服务，即旋转的机械臂2对两侧的水培架均可实施移栽动作。

中隔板1.2底部设置有截面形状为北字形的安装架1.13，安装架1.13内转动安装有转动环1.14，转动环1.14中心轴线与中转轴1.8中心轴线共线，转动环1.14外侧壁设置有轮齿1.15，底箱1.1内腔底部安装有调整电机1.17，调整电机1.17内也设置有角度传感器1.12，调整电机1.17的输出轴安装有第三锥齿轮1.18，第三锥齿轮1.18与轮齿1.15啮合，底箱1.1内腔底部设置有环形滑轨1.19，环形滑轨1.19中心轴线与中转轴1.8中心轴线共线。

环形滑轨1.19上滑动安装有滑动安装台1.20，配重块1.21的截面形状为凸字形，滑动安装台1.20内设置有凹形安装槽，配重块1.21底部侧面与滑动安装台1.20侧壁均通有与螺栓1.22匹配的螺纹孔，且在配重块1.21安装如凹形安装槽内时可加装调整垫片。

滑动安装台1.20与转动环1.14之间设置有L形的连接杆1.16，连接杆1.16两端分别与滑动安装台1.20和转动环1.14固连，无刷直流电机1.9和调整电机1.17均通过导线与控制器电性连接。

配重块1.21的初始位置位于旋转台1.7顶部安装的机械臂重量较重的背侧，参考图1，即图1左侧，当无刷直流电机1.9启动，使机械臂2转动时，角度传感器1.12把角度信息反馈给控制器，控制器启动调整电机1.17带动第三锥齿轮1.18转动，进而通过啮合的轮齿1.15带动转动环1.14转动，进而通过连接杆1.16带动滑动安装台1.20和配重块1.21转动，始终使配重块1.21位于机械臂较重的背侧用来平衡小车重心，有利于小车降低重心，防止小车倾覆。

机械臂2包括导向柱2和若干调整单元，旋转台1.7顶部设置有导向柱2.1，导向柱2.1上设置有若干调整单元，调整单元的数量根据栽培架的层数对应设置，调整单元自下而上依次命名为第1调整单元、第2调整单元、第3调整单元……第N调整单元，旋转台2.1顶部设置有两个用于驱使所有调整单元沿导向柱2.1升降的升降气缸2.2，两个升降气缸2.2均布在导向柱2.1两侧, 升降气缸2.2的活塞杆均与第1调整单元的调整箱2.3底部固连，启动升降气缸2.2可以控制所有的调整单元整体升降，用于适配不同高度的栽培架。

调整单元包括调整箱2.3、调整气缸2.4、伸缩滑板2.5和伸缩气缸2.9，调整箱2.3与导向柱2.1通过导向孔2.7滑动连接，导向孔2.7的形状参考图3和图4，调整箱2.3一侧开口，调整箱2.3内腔靠近开口侧滑动连接有伸缩滑板2.5（调整箱2.3开口侧的内壁上设置有滑条2.8，伸缩滑板2.5上设置有与滑条匹配的凹槽），伸缩滑板2.5顶部远离导向柱2.1一端设置有安装槽2.6，安装槽2.6内安装有水培海绵抓取装置3，调整箱2.3内设置有两个关于导向柱2.1对称的伸缩气缸2.9，两个伸缩气缸2.9的活塞杆均与伸缩滑板2.5固定连接，调整箱2.3顶部设置有两个均布在导向柱2.1两侧的调整气缸2.4，第N-1调整单元的调整气缸2.4的活塞杆与第N调整单元的调整箱2.3底部固连，则相邻的两个调整单元的调整箱2.3的间距可调，升降气缸2.2、调整气缸2.4和伸缩气缸2.9均通过导线与控制器电性连接。

由于栽培架的层与层之间的距离一般相同，在进行水培海绵抓取装置的升降时，可以同时控制所有调整气缸2.4升降相同距离，伸缩气缸2.9的伸缩可以使伸缩滑板2.5伸入栽培架层间或退出栽培架层间，用于栽培架横向距离不同的水培海绵的夹取。

进而机械臂2在装载水培海绵抓取装置后，可以实现对高度不同的多层栽培架的每层水培海绵的同时抓取，进而大大提高了水培苗的移栽效率，减少了人力成本，有利于植物工厂自动化产线的布置。

机械臂2的旋转，伸缩滑板2.5的伸入或退出栽培架层间，相邻的两个调整单元的调整箱2.3的间距调节，均属于机器人的一级调节，用于大范围的调节。

水培海绵抓取装置3包括安装底板3.1和安装顶板3.18，安装底板3.1安装在安装槽2.6内，安装顶板3.18位于安装底板3.1下方。

安装底板3.1顶部设置有支撑框架3.3，支撑框架3.3为U形，支撑框架3.3内对称设置有两个升降滑条3.4，回形的升降框3.5的两侧面均设置有凹形滑槽，凹形滑槽与升降滑条3.4一一对应且滑动连接。

安装底板3.1顶部设置有若干提升气缸3.2（2～3个），提升气缸3.2的活塞杆与升降框3.5固定连接，参考图11，升降框3.5顶部两侧分别设置有滑轨3.6和第一调整框3.8，第一调整框3.8内设置有第一丝杠3.10，升降框3.5顶部还安装有第一平移电机3.9，第一平移电机3.9的输出轴与第一丝杠3.10连接，第一丝杠3.10上设置有第一丝杠螺母3.11，第一丝杠螺母3.11顶部设置有安装板3.12，安装板3.12顶部设置有第二平移电机3.13和第二调整框3.14，第二调整框3.14底部还设置有滑块3.7，滑块3.7与滑轨3.6滑动连接，第二调整框3.14内设置有第二丝杠3.16，第二平移电机3.13的输出轴与第二丝杠3.16连接，第二丝杠3.16上设置有第二丝杠螺母3.15，第二丝杠螺母3.15底部设置有延长连杆3.17，延长连杆3.17底端穿过升降框3.5与安装顶板3.18连接，安装顶板3.18底部设置有若干抓取组件，其中，第一调整框3.8与第二调整框3.14呈丁字形分布（参考图11），且第二调整框3.14平行于升降框3.5（参考图10）。

利用提升气缸3.2带动升降框3.5的升降可以实现抓取组件在Z轴方向的移动，利用第二平移电机3.13带动第二丝杠3.16转动，进而带动第二丝杠螺母3.15的往复移动可以实现抓取组件在X轴方向的移动，利用第一平移电机3.9带动第一丝杠3.10转动，进而带动第一丝杠螺母3.11往复移动可以实现抓取组件在Y轴方向的移动，进而使得抓取组件在X、Y、Z三个方向均可移动微调，大大提高了对水培海绵的抓取精度。

抓取组件在X、Y、Z三个方向均可移动微调，属于机器人的二级调节，用于小范围的调节。

抓取组件的数量根据水培海绵的列数或行数按需求设置，可以用一个抓取组件对应一个水培海绵，也可用多个抓取组件（如两个相互平行的抓取组件）对应一个水培海绵。

抓取组件包括两个纵向支撑板3.19、双向丝杠3.20、间距调节电机3.22和两个钩爪3.31，两个纵向支撑板3.19顶部与安装顶板3.18固连且之间转动连接有双向丝杠3.20，间距调节电机3.22设置在安装顶板3.18底部，间距调节电机3.22的输出轴与双向丝杠3.20连接，双向丝杠3.20上设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹上均设置有第三丝杠螺母3.21，每个第三丝杠螺母3.21底部均设置有安装框3.23，安装框3.23内设置有钩爪气缸3.24，钩爪气缸3.24的活塞杆朝向安装顶板3.19的边缘处且连接有连接块3.29，连接块3.29，两相对侧面均设置有滑动销轴3.30，每个安装框3.23底部均设置有支撑连接板3.25，支撑连接板3.25背向安装顶板3.18中心一侧设置有横向支撑板3.26，每个安装框3.23背向安装顶板3.18中心一侧均设置有Z形的连接件3.27，连接件3.27顶部通有补偿滑槽3.38，补偿滑槽3.38与滑动销轴3.30滑动连接，连接件3.27中部与横向支撑板3.36铰接，连接件3.27底部铰接有L形的钩爪3.31，钩爪3.31底部内侧设置有钩钉3.33（参考图15），可以提高水培海绵抓取时的稳定性，钩爪3.31顶端铰接有从动连杆3.32，从动连杆3.32另一端与支撑连接板3.25铰接。

启动间距调节电机3.22，带动双向丝杠3.20转动，进而带动两个第三丝杠螺母3.21相向或相反运动，即可对两个钩爪3.31的间距进行调节，进而可以适配多种尺寸的水培海绵，启动钩爪气缸3.24，推动连接块3.29移动，即可实现两个钩爪3.31的翻转，参考图14和图15，进而实现两个钩爪3.31的张开或对水培海绵的抓取，采用多个连杆实现钩爪3.31的抓取动作并利用支撑连接板3.25提高抓取组件的纵向空间，使得抓取装置适应纵向长度较长的水培苗的移栽。

底箱1.1侧面设置有侧箱门1.5，侧箱门1.5位于中隔板1.2下方，可通过打开侧箱门1.5来更换不同重量的配重块1.21，不同重量的配重块1.21如图3中虚线所示，底部依然与凹形安装槽配合，顶部部分体积和重量改变，配种块1.21的选择可根据调整单元和抓取组件的数量确定。

上述提升气缸3.2、第一平移电机3.9、第二平移电机3.13、间距调节电机3.22和钩爪气缸3.24均通过导线与控制器电性连接。

上述第一丝杠螺母3.11、第二丝杠螺母3.15和第三丝杠螺母3.21均采用两根光轴限位，具体分布示意图参考图17。

上述无刷直流电机1.9、调整电机1.17、角度传感器1.12、升降气缸2.2、调整气缸2.4、伸缩气缸2.9、提升气缸3.2、第一平移电机3.9、第二平移电机3.13、间距调节电机3.22、钩爪气缸3.24、控制器和电源均为本领域技术人员熟知的设备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.适合于水培苗的移栽机器人，包括AGV物流小车（1）、机械臂（2）和水培海绵抓取装置（3），其特征在于：所述AGV物流小车（1）包括底箱（1.1）、导轮（1.3）和导轨（4），所述底箱（1.1）底部设置有若干导轮（1.3），温室内铺设有导轨（4），导轮（1.3）与导轨（4）匹配设置，所述底箱（1.1）中部设置有中隔板（1.2），底箱（1.1）顶部设置有控制柜（1.4），控制柜（1.4）内设置有电源与控制器，底箱（1.1）顶部中心安装有转台轴承（1.6），转台轴承（1.6）顶部转动连接有旋转台（1.7），所述机械臂（2）安装在旋转台（1.7）顶部，机械臂（2）上设置有若干水培海绵抓取装置（3），所述底箱（1.1）内设置有中转轴（1.8），中转轴（1.8）顶部与旋转台（1.7）固连，中转轴（1.8）底部穿过中隔板（1.2）并与底箱（1.1）底部转动连接，中转轴（1.8）上安装有第二锥齿轮（1.11），中隔板（1.2）顶部设置有无刷直流电机（1.9），无刷直流电机（1.9）的输出轴安装有第一锥齿轮（1.10），第一锥齿轮（1.10）与第二锥齿轮（1.11）啮合；

所述中隔板（1.2）底部设置有安装架（1.13），安装架（1.13）内转动安装有转动环（1.14），转动环（1.14）中心轴线与中转轴（1.8）中心轴线共线，转动环（1.14）外侧壁设置有轮齿（1.15），底箱（1.1）内腔底部安装有调整电机（1.17），调整电机（1.17）的输出轴安装有第三锥齿轮（1.18），第三锥齿轮（1.18）与轮齿（1.15）啮合，底箱（1.1）内腔底部设置有环形滑轨（1.19），环形滑轨（1.19）中心轴线与中转轴（1.8）中心轴线共线，环形滑轨（1.19）上滑动安装有滑动安装台（1.20），滑动安装台（1.20）上设置有配重块（1.21），滑动安装台（1.20）与转动环（1.14）之间设置有连接杆（1.16），连接杆（1.16）两端分别与滑动安装台（1.20）和转动环（1.14）固连，所述无刷直流电机（1.9）和调整电机（1.17）均通过导线与控制器电性连接；

所述机械臂（2）包括导向柱（2.1）和若干调整单元，所述旋转台（1.7）顶部设置有导向柱（2.1），导向柱（2.1）上设置有若干调整单元，若干所述调整单元自下而上依次编号为第N调整单元，旋转台（2.1）顶部设置有若干升降气缸（2.2），若干升降气缸（2.2）均布在导向柱（2.1）两侧，所述调整单元包括调整箱（2.3）、调整气缸（2.4）、伸缩滑板（2.5）和伸缩气缸（2.9），所述调整箱（2.3）与导向柱（2.1）通过导向孔（2.7）滑动连接，调整箱（2.3）一侧开口，调整箱（2.3）内腔靠近开口侧滑动连接有伸缩滑板（2.5），调整箱（2.3）内设置有若干伸缩气缸（2.9），伸缩气缸（2.9）的活塞杆与伸缩滑板（2.5）固定连接，调整箱（2.3）顶部设置有若干均布在导向柱（2.1）两侧的调整气缸（2.4），所述升降气缸（2.2）的活塞杆与第1调整单元的调整箱（2.3）底部固连，所述第N-1调整单元的调整气缸（2.4）的活塞杆与第N调整单元的调整箱（2.3）底部固连，所述升降气缸（2.2）、调整气缸（2.4）和伸缩气缸（2.9）均通过导线与控制器电性连接；

所述伸缩滑板（2.5）顶部远离导向柱（2.1）一端设置有安装槽（2.6），所述水培海绵抓取装置（3）设置在安装槽（2.6）内；

所述水培海绵抓取装置（3）包括安装底板（3.1）和安装顶板（3.18），所述安装底板（3.1）与安装槽（2.6）匹配设置，所述安装顶板（3.18）位于安装底板（3.1）下方，所述安装底板（3.1）顶部设置有支撑框架（3.3），支撑框架（3.3）内部滑动连接有升降框（3.5），升降框（3.5）呈回形，安装底板（3.1）顶部设置有若干提升气缸（3.2），提升气缸（3.2）的活塞杆与升降框（3.5）固定连接，所述升降框（3.5）顶部两侧分别设置有滑轨（3.6）和第一调整框（3.8），第一调整框（3.8）内设置有第一丝杠（3.10），升降框（3.5）顶部还安装有第一平移电机（3.9），第一平移电机（3.9）的输出轴与第一丝杠（3.10）连接，第一丝杠（3.10）上设置有第一丝杠螺母（3.11），第一丝杠螺母（3.11）顶部设置有安装板（3.12），所述安装板（3.12）顶部设置有第二平移电机（3.13）和第二调整框（3.14），第二调整框（3.14）底部还设置有滑块（3.7），滑块（3.7）与滑轨（3.6）滑动连接，第二调整框（3.14）内设置有第二丝杠（3.16），第二平移电机（3.13）的输出轴与第二丝杠（3.16）连接，第二丝杠（3.16）上设置有第二丝杠螺母（3.15），第二丝杠螺母（3.15）底部设置有延长连杆（3.17），所述延长连杆（3.17）底端穿过升降框（3.5）与安装顶板（3.18）连接，所述安装顶板（3.18）底部设置有若干抓取组件，所述提升气缸（3.2）、第一平移电机（3.9）和第二平移电机（3.13）均通过导线与控制器电性连接；

所述抓取组件包括两个纵向支撑板（3.19）、双向丝杠（3.20）、间距调节电机（3.22）和两个钩爪（3.31），两个纵向支撑板（3.19）顶部与安装顶板（3.18）固连且之间转动连接有双向丝杠（3.20），间距调节电机（3.22）设置在安装顶板（3.18）底部，间距调节电机（3.22）的输出轴与双向丝杠（3.20）连接，双向丝杠（3.20）上设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹上均设置有第三丝杠螺母（3.21），每个第三丝杠螺母（3.21）底部均设置有安装框（3.23），安装框（3.23）内设置有钩爪气缸（3.24），钩爪气缸（3.24）的活塞杆朝向安装顶板（3.19）的边缘处且连接有连接块（3.29），连接块（3.29），两相对侧面均设置有滑动销轴（3.30），每个所述安装框（3.23）底部均设置有支撑连接板（3.25），支撑连接板（3.25）背向安装顶板（3.18）中心一侧设置有横向支撑板（3.26），每个所述安装框（3.23）背向安装顶板（3.18）中心一侧均设置有连接件（3.27），连接件（3.27）顶部通有补偿滑槽（3.38），补偿滑槽（3.38）与滑动销轴（3.30）滑动连接，连接件（3.27）中部与横向支撑板（3.36）铰接，连接件（3.27）底部铰接有钩爪（3.31），钩爪（3.31）顶端铰接有从动连杆（3.32），从动连杆（3.32）另一端与支撑连接板（3.25）铰接，所述间距调节电机（3.22）和钩爪气缸（3.24）均通过导线与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的适合于水培苗的移栽机器人，其特征在于：所述底箱（1.1）侧面设置有侧箱门（1.5），侧箱门（1.5）位于中隔板（1.2）下方，所述配重块（1.21）与滑动安装台（1.20）通过螺栓（1.22）可拆卸安装。

3.根据权利要求1所述的适合于水培苗的移栽机器人，其特征在于：所述无刷直流电机（1.9）和调整电机（1.17）内均设置有角度传感器（1.12）。

4.根据权利要求1所述的适合于水培苗的移栽机器人，其特征在于：所述第一调整框（3.8）与第二调整框（3.14）呈丁字形分布，且第二调整框（3.14）平行于升降框（3.5）。

5.根据权利要求1所述的适合于水培苗的移栽机器人，其特征在于：所述钩爪（3.31）为L形且底部内侧设置有钩钉（3.33）。

Images