CN112471987A - 一种温室清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温室清洁机器人，属于设施农业技术领域。该温室清洁机器人包括机器人本体和中转本体，机器人本体在水平面上和其中一个竖直面上的投影均呈V形设置，中转本体预设于温室的端部滑轨上，温室清洁机器人具有机器人本体沿温室顶棚运动的第一状态，以及机器人本体在中转本体上变向且更换温室顶棚的第二状态。通过将机器人本体设置成在水平面内的投影为V形，在机器人本体对温室顶棚清洁过程中，位于上方的温室顶棚被优先清洗，清洗后的杂质和污水优先顺着温室顶棚流下，在此过程中，污水会将下方的表层杂质冲洗，然后下方的区域再进行二次清洗，下方区域在清洗过程中，不容易被杂质和污水污染，清洗效果更好。

Description

一种温室清洁机器人

技术领域

本发明属于设施农业技术领域，具体涉及一种温室清洁机器人。

背景技术

设施农业，是一种基于控制策略的农业生产形式。本质上来说，是在农产品种植过程中，摆脱传统的对自然条件依赖严重的状态，利用一定的设备或技术，实现环境温度、湿度以及光照度等条件的控制，以达到创造农产品的最优生长条件，保证农作物的高品质和良好的经济效益。它是一种生产优质、高产农产品的现代化生产方式，也是目前全球种植农产品的重要技术手段。

在设施农业领域里，温室是不可或缺的组成部分，温室可以使农产品处于相对封闭的生长环境。由于温室顶棚裸露，容易受到灰尘等污染，因此需要经常对温室顶棚进行清洁，以保证温室内的光照强度。

现有的温室顶棚清洁机器人，在竖直面上的投影通常为V形且在水平面上的投影为直线形(忽略清洁机器人的宽度)，请参照说明书附图图1 所示，这种结构在清理温室顶棚时，通常会沿与温室顶棚轨道垂直的方向进行清洗，同一区域内上下部分同时清洁，下方区域在清洁的同时会接收来自上方的污水和杂质，影响清洁效果。

发明内容

鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种温室清洁机器人，通过将机器人本体设置成在水平面内的投影为V形，在机器人本体对温室顶棚清洁过程中，位于上方的温室顶棚被优先清洗，清洗后的杂质和污水优先顺着温室顶棚流下，在此过程中，污水会将下方的表层杂质冲洗，然后下方的区域再进行二次清洗，下方区域在清洗过程中，不容易被杂质和污水污染，清洗效果更好。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供了一种温室清洁机器人，所述温室清洁机器人包括机器人本体和中转本体。

所述机器人本体在水平面上和其中一个竖直面上的投影均呈V形设置，所述中转本体预设于温室的端部滑轨上，所述温室清洁机器人具有所述机器人本体沿温室顶棚运动的第一状态，以及所述机器人本体在所述中转本体上变向且更换温室顶棚的第二状态。

作为上述实施例的可选方案，所述机器人本体包括支座、两个机架和两个行走架，所述支座和所述行走架的底端均设置有行走轮，两个所述机架设置于所述支座的两侧，所述机架的一端与所述支座铰接且另一端与所述行走架铰接，所述机架的底部设置有至少四个清洁刷。

作为上述实施例的可选方案，所述机架还包括两个分架，两个所述分架并排设置，所述分架的一端与所述支座铰接且另一端与所述行走架铰接，每个所述分架的底部均设置有至少两个所述清洁刷。

作为上述实施例的可选方案，所述支座和所述行走架上均设置有第一调节部，所述分架的两端分别设置有第二调节部。

所述第一调节部包括调节架、调节轴、调节滑块和第一调节套筒，所述调节架上设置有调节轨道，所述调节轨道相对于所述行走架的行进方向倾斜，所述调节滑块可滑动的设置于所述调节轨道内，所述调节轴的端部与所述调节滑块固定，所述第一调节套筒可转动的设置于所述调节架，所述第一调节套筒的转动中心线和所述调节轴的转动中心线平行且与所述第一调节套筒的中心线垂直。

所述第二调节部包括第二调节套筒和滑杆，所述第二调节套筒可转动的套设于所述调节轴，所述滑杆可滑动的穿设于所述第二调节套筒，所述滑杆的一端与所述第二调节套筒固定且另一端与所述分架固定。

作为上述实施例的可选方案，每个所述第一调节部具有两个调节轨道、两个调节滑块和两个第一调节套筒，两个所述调节滑块分别固定于所述调节轴的两端，所述第二调节部具有两根所述滑杆，两根所述滑杆与两个所述第一调节套筒一一对应，两个所述调节套筒的转动中心线重合且两个所述调节套筒的中心线和所述调节轴的中心线位于同一平面内。

作为上述实施例的可选方案，两个所述分架上的所述清洁刷位置相同，所述分架的靠近所述行走架的一端为前端且另一端为后端，位于前方的所述分架为前分架且位于后方的分架为后分架，所述后分架上的所述清洁刷交替低于所述前分架上的所述清洁刷高度。

作为上述实施例的可选方案，所述中转架上设置有驱动杆，所述驱动杆的顶部设置有驱动面，所述驱动面的端部为斜面。

所述第一调节部还包括锁定组件，所述锁定组件包括第一限位盘、第二限位盘、驱动块和锁定弹簧，所述第一限位盘可升降的设置于所述调节架，所述第二限位盘与所述第一调节套筒同轴固定，所述驱动块固定于所述第一限位盘的顶部，所述第一限位盘和所述第二限位盘相对设置，所述第一限位盘和所述第二限位盘的相对面设置有呈环形分布的多个楔形块，以使所述第一限位盘和所述第二限位盘能够单向转动，所述锁定弹簧使所述第一限位盘具有朝向所述第二限位盘运动的趋势，所述驱动杆能够插入所述驱动块且所述第一限位盘脱离所述第二限位盘。

作为上述实施例的可选方案，所述中转本体包括中转架、第一变向轨道和两个第二变向轨道，所述第一变向轨道固定于所述中转架，所述第二变向轨道可滑动的设置于所述中转架且所述第二变向轨道和所述中转架之间设置有复位弹簧，所述第二变向轨道相对于所述中转架的滑动方向与所述第二变向轨道的方向垂直，以使所述第二变向轨道能够靠近或远离所述第一变向轨道，所述第二变向轨道的止点相对于所述第一变向轨道的止点更靠近温室。

作为上述实施例的可选方案，所述中转架上设置有插杆，所述行走架上设置有插接套筒，所述第二变向轨道滑动过程中，所述插杆插接于所述插接套筒内。

作为上述实施例的可选方案，所述机器人本体上设置有用于驱动所述行走轮的电机和用于喷水的喷水组件。

本发明的有益效果是：

本发明提供的温室清洁机器人，通过将机器人本体设置成在水平面内的投影为V形，在机器人本体对温室顶棚清洁过程中，位于上方的温室顶棚被优先清洗，清洗后的杂质和污水优先顺着温室顶棚流下，在此过程中，污水会将下方的表层杂质冲洗，然后下方的区域再进行二次清洗，下方区域在清洗过程中，不容易被杂质和污水污染，清洗效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了现有技术中的温室清洁机器人的清洗路线示意图；

图2示出了本发明实施例提供的机器人本体的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的中转本体的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的温室清洁机器人的清洗路线示意图；

图5示出了第一调节部和第二调节部的配合关系示意图；

图6示出了清洁机器人变向的初始状态示意图；

图7示出了清洁机器人变向的由初始状态向中间状态变化的示意图；

图8示出了清洁机器人变向的中间状态示意图；

图9示出了清洁机器人变向的由中间状态向变向完成状态变化的示意图；

图10示出了清洁机器人变向完成状态的示意图；

图11示出了清洁机器人反向运动的示意图。

图标：

10-机器人本体；20-中转本体；

11-支座；12-行走架；15-机架；

110-行走轮；120-第一调节部；121-调节架；122-调节轴；123-调节滑块；124-第一调节套筒；125-调节轨道；130-锁定组件；131-第一限位盘；132-第二限位盘；133-驱动块；134-锁定弹簧；150-清洁刷；151-分架；160-第二调节部；161-第二调节套筒；162-滑杆；

210-驱动杆；211-中转架；212-第一变向轨道；213-第二变向轨道； 214-复位弹簧；215-插杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的实施例提供了本发明实施例提供了一种温室清洁机器人，该温室清洁机器人用于对温室顶棚进行清洗。

需要说明的是，该实施例提供的温室清洁机器人仅适用于连续的温室顶棚，即温室顶棚具有多个连续的屋脊，温室顶棚具有多个V形的面，在温室顶棚的端部设置有端部滑轨，端部滑轨连通多个屋脊。

其中，请参照图2、图3所示，温室清洁机器人包括机器人本体10和中转本体20。

机器人本体10在水平面上和其中一个竖直面上的投影均呈V形设置。

机器人本体10在竖直面上的投影为V形，可以认为是机器人本体10 的常规设置，主要是为了适应温室顶棚的V形结构。

请参照图4所示，机器人本体10在水平面上的投影呈V形设置，使得机器人本体10在行进过程中，优先清理上方区域，清洗后的杂质和污水优先顺着温室顶棚流下，在此过程中，污水会将下方的表层杂质冲洗，然后下方的区域再进行二次清洗，下方区域在清洗过程中，不容易被杂质和污水污染，清洗效果更好。

通常情况下，中转本体20的数量为两个且分别与温室两端对应，中转本体20预设于温室的端部滑轨上，中转本体20沿端部滑轨滑动过程中，可以将机器人本体10送到温室的不同位置。

温室清洁机器人具有机器人本体10沿温室顶棚运动的第一状态，以及机器人本体10在中转本体20上变向且更换温室顶棚的第二状态。

机器人本体10的具体结构如下：机器人本体10包括支座11、两个机架15、两个行走架12和两个分架151(请参照图6所示，)。

支座11和行走架12的底端均设置有行走轮110，两个机架15设置于支座11的两侧，机架15的一端与支座11铰接且另一端与行走架12铰接，机架15的底部设置有至少四个清洁刷150。

机架15可以为一个整体，也可以采用如下结构：两个分架151并排设置，分架151的一端与支座11铰接且另一端与行走架12铰接，每个分架151的底部均设置有三个清洁刷150，清洁刷150的数量根据需要进行设定，不必拘泥于特定的数量。

请参照图5所示，分架151与支座11、以及分架151与行走架12的铰接方式如下：支座11和行走架12上均设置有第一调节部120，分架151的两端分别设置有第二调节部160。

第一调节部120包括调节架121、调节轴122、调节滑块123和第一调节套筒124。

请参照图6所示，调节架121上设置有调节轨道125，调节轨道125相对于行走架12的行进方向倾斜，调节轨道125可以采用直线形、曲线形结构。

需要说明的是，位于支座11上的调节轨道125和位于行走架12上的调节轨道125之间的间距并不需要确保始终能够使分架151正常滑动，这是因为，在温室顶棚工作时，分架151无需相对于支座11或调节架121转动，而机器人本体10在中转架211上变向时，由中转本体20上的轨道自动调节，只需要确保在预设角度的两个变向节点处，能够使支座11的长度与温室顶棚顶轨和底轨位置匹配即可。

调节滑块123可滑动的设置于调节轨道125内，调节轴122的端部与调节滑块123固定，第一调节套筒124可转动的设置于调节架121，第一调节套筒124的转动中心线和调节轴122的转动中心线平行且与第一调节套筒124的中心线垂直。

请参照图5所示，第二调节部160包括第二调节套筒161和滑杆162。

第二调节套筒161可转动的套设于调节轴122，滑杆162可滑动的穿设于第二调节套筒161，滑杆162的一端与第二调节套筒161固定且另一端与分架151固定。

每个第一调节部120具有两个调节轨道125、两个调节滑块123和两个第一调节套筒124。

两个调节滑块123分别固定于调节轴122的两端，第二调节部160具有两根滑杆162，两根滑杆162与两个第一调节套筒124一一对应，两个调节套筒的转动中心线重合且两个调节套筒的中心线和调节轴122的中心线位于同一平面内。

两个分架151上的清洁刷150位置相同，分架151的靠近行走架12的一端为前端且另一端为后端，位于前方的分架151为前分架151且位于后方的分架151为后分架151，后分架151上的清洁刷150交替低于前分架 151上的清洁刷150高度。

中转架211上设置有驱动杆210，驱动杆210的顶部设置有驱动面，驱动面的端部为斜面。

第一调节部120还包括锁定组件130，锁定组件130包括第一限位盘 131、第二限位盘132、驱动块133和锁定弹簧134。

第一限位盘131可升降的设置于调节架121，第二限位盘132与第一调节套筒124同轴固定，驱动块133固定于第一限位盘131的顶部，第一限位盘131和第二限位盘132相对设置，第一限位盘131和第二限位盘132 的相对面设置有呈环形分布的多个楔形块，以使第一限位盘131和第二限位盘132能够单向转动，锁定弹簧134使第一限位盘131具有朝向第二限位盘132运动的趋势，驱动杆210能够插入驱动块133且第一限位盘131 脱离第二限位盘132。

两个分架151对应的锁定组件130可以镜像设置，即第一限位盘131 和第二限位盘132的单向转动方向相反，使得其中一个分架151的锁定组件130解锁且另一个分架151的锁定组件130未解锁时，两个分架151均可以朝向一个方向转动，反之则可以反向转动，当然，两个锁定组件130 方向一致也是可以的，此时需要使驱动杆210能够同时解锁两个锁定组件 130。

中转本体20包括中转架211、第一变向轨道212和两个第二变向轨道 213。

第一变向轨道212固定于中转架211，第二变向轨道213可滑动的设置于中转架211且第二变向轨道213和中转架211之间设置有复位弹簧214，第二变向轨道213的止点相对于第一变向轨道212的止点更靠近温室。

第二变向轨道213相对于中转架211的滑动方向与第二变向轨道213 的方向垂直，以使第二变向轨道213能够靠近或远离第一变向轨道212。

中转架211上设置有插杆215，行走架12上设置有插接套筒，第二变向轨道213滑动过程中，插杆215插接于插接套筒内。

机器人本体10上设置有用于驱动行走轮110的电机和用于喷水的喷水组件。

请参照图6-图11所示，温室清洁机器人的转向过程如下：

图中为俯视图，中间的直线代表第一变向轨道212，两边的直线代表两条第二变向轨道213，其中，第二变向轨道213能够上下移动，步骤中的上、下、左、右以图示为准。

机器人本体10位于温室顶棚上方，支座11沿着温室顶棚底部轨道行进，行走架12沿着温室顶棚顶部轨道行进；

请参照图6所示，支座11进入第一变向轨道212内，两个行走架12 进入第二变向轨道213内，第一变向轨道212和第二变向轨道213之间的间距为d1，此时，第一变向轨道212与温室顶棚的底部轨道一致，第二变向轨道213与温室顶棚的顶部轨道一致，机器人本体10整体向右移动；

驱动杆210插入驱动块133内，驱动杆210将驱动块133顶起，使第一限位盘131上升且脱离第二限位盘132；

行走架12行进至第二变向轨道213的止点，无法继续行走，此时，支座11尚未到达第一变向轨道212的止点；

请参照图7所示，支座11继续行进，由于行走架12无法前进，只能推动第二变向轨道213逐渐远离第一变向轨道212，此时，插杆215插入行走架12上的插接套筒，第一调节套筒124旋转，调节滑块123在调节轨道 125内对应滑动，调节弹簧被压缩；

请参照图8所示，第二变向轨道213到达最远点，第一变向轨道212 和第二变向轨道213之间的间距为d2，d2>d1；

请参照图9所示，支座11继续行进，第二变向轨道213在调节弹簧的作用下逐渐靠近第一变向轨道212；

请参照图10所示，支座11抵达第一变向轨道212的止点，插杆215 脱离插接套筒；

请参照图11所示，支座11和行走架12反向运动；

驱动杆210逐渐脱离驱动块133，第一限位盘131和第二限位盘132配合，将支座11和分架151、以及行走架12和分架151锁定；

机器人本体10脱离中转架211，并到达温室顶棚上方，支座11沿着温室顶棚底部轨道行进，行走架12沿着温室顶棚顶部轨道行进，对温室顶棚进行清洗。

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 (10)

1.一种温室清洁机器人，其特征在于，所述温室清洁机器人包括机器人本体和中转本体；

所述机器人本体在水平面上和其中一个竖直面上的投影均呈V形设置，所述中转本体预设于温室的端部滑轨上，所述温室清洁机器人具有所述机器人本体沿温室顶棚运动的第一状态，以及所述机器人本体在所述中转本体上变向且更换温室顶棚的第二状态。

2.根据权利要求1所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述机器人本体包括支座、两个机架和两个行走架，所述支座和所述行走架的底端均设置有行走轮，两个所述机架设置于所述支座的两侧，所述机架的一端与所述支座铰接且另一端与所述行走架铰接，所述机架的底部设置有至少四个清洁刷。

3.根据权利要求2所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述机架还包括两个分架，两个所述分架并排设置，所述分架的一端与所述支座铰接且另一端与所述行走架铰接，每个所述分架的底部均设置有至少两个所述清洁刷。

4.根据权利要求3所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述支座和所述行走架上均设置有第一调节部，所述分架的两端分别设置有第二调节部；

所述第一调节部包括调节架、调节轴、调节滑块和第一调节套筒，所述调节架上设置有调节轨道，所述调节轨道相对于所述行走架的行进方向倾斜，所述调节滑块可滑动的设置于所述调节轨道内，所述调节轴的端部与所述调节滑块固定，所述第一调节套筒可转动的设置于所述调节架，所述第一调节套筒的转动中心线和所述调节轴的转动中心线平行且与所述第一调节套筒的中心线垂直；

所述第二调节部包括第二调节套筒和滑杆，所述第二调节套筒可转动的套设于所述调节轴，所述滑杆可滑动的穿设于所述第二调节套筒，所述滑杆的一端与所述第二调节套筒固定且另一端与所述分架固定。

5.根据权利要求4所述的温室清洁机器人，其特征在于，每个所述第一调节部具有两个调节轨道、两个调节滑块和两个第一调节套筒，两个所述调节滑块分别固定于所述调节轴的两端，所述第二调节部具有两根所述滑杆，两根所述滑杆与两个所述第一调节套筒一一对应，两个所述调节套筒的转动中心线重合且两个所述调节套筒的中心线和所述调节轴的中心线位于同一平面内。

6.根据权利要求4所述的温室清洁机器人，其特征在于，两个所述分架上的所述清洁刷位置相同，所述分架的靠近所述行走架的一端为前端且另一端为后端，位于前方的所述分架为前分架且位于后方的分架为后分架，所述后分架上的所述清洁刷交替低于所述前分架上的所述清洁刷高度。

7.根据权利要求4所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述中转架上设置有驱动杆，所述驱动杆的顶部设置有驱动面，所述驱动面的端部为斜面；

所述第一调节部还包括锁定组件，所述锁定组件包括第一限位盘、第二限位盘、驱动块和锁定弹簧，所述第一限位盘可升降的设置于所述调节架，所述第二限位盘与所述第一调节套筒同轴固定，所述驱动块固定于所述第一限位盘的顶部，所述第一限位盘和所述第二限位盘相对设置，所述第一限位盘和所述第二限位盘的相对面设置有呈环形分布的多个楔形块，以使所述第一限位盘和所述第二限位盘能够单向转动，所述锁定弹簧使所述第一限位盘具有朝向所述第二限位盘运动的趋势，所述驱动杆能够插入所述驱动块且所述第一限位盘脱离所述第二限位盘。

8.根据权利要求3-7任意一项所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述中转本体包括中转架、第一变向轨道和两个第二变向轨道，所述第一变向轨道固定于所述中转架，所述第二变向轨道可滑动的设置于所述中转架且所述第二变向轨道和所述中转架之间设置有复位弹簧，所述第二变向轨道相对于所述中转架的滑动方向与所述第二变向轨道的方向垂直，以使所述第二变向轨道能够靠近或远离所述第一变向轨道，所述第二变向轨道的止点相对于所述第一变向轨道的止点更靠近温室。

9.根据权利要求8所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述中转架上设置有插杆，所述行走架上设置有插接套筒，所述第二变向轨道滑动过程中，所述插杆插接于所述插接套筒内。

10.根据权利要求2-7任意一项所述的温室清洁机器人，其特征在于，所述机器人本体上设置有用于驱动所述行走轮的电机和用于喷水的喷水组件。

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