CN112544592A - 一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，包括机械台和药箱；所述机械台底部设置有行动履带，便于灵活移动；所述药箱设置在所述机械台的上方；药箱周围设置有缓震结构，能够适应移动过程中的颠簸，抑制药箱内的液体起沫，提升喷药供药的稳定性；同时提供了灵活驱动充电插头调整位置的结构，并设置了实时收纳线缆的绕线筒结构，使机器人的充电过程更加安全快捷。

Description

一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人

技术领域

本发明涉及机器人设计领域，尤其涉及一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人。

背景技术

果园果害识别机器人是一种借助摄像头等探测设备、拥有移动能力进行果害查找和喷药等操作的作业设备，可以解放人力，提高效率。在移动作业过程中，需要对药箱结构进行防震保护，保证其对喷头供药的稳定；同时，也要具备弹性配合的插头移动设备，用来给机器人进行多次安全可靠的充电操作。所以有必要发明一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，包括机械台和药箱；所述机械台底部设置有行动履带；所述药箱设置在所述机械台的上方；所述机械台顶部设置有托底组件；所述托底组件包括调节槽；成对的所述调节槽槽底相对着设置在所述机台的两侧；成对的所述调节槽之间设置有支杆；所述调节槽背向所述支杆的一侧嵌设有限位螺钉；所述限位螺钉的嵌入端旋入对应侧的所述支杆内；所述支杆上方水平连接设置有弹性托板；所述药箱对应承靠设置在所述弹性托板的上方。

进一步地，还包括压力室和料仓；所述料仓内部存储设置有溶剂；所述料仓内部设置有第一隔板；所述第一隔板悬浮在所述溶剂的液面上方；所述第一隔板与所述料仓的内壁密封贴合；所述料仓的顶部连通设置有输气管；所述输气管的另一端与所述压力室连通对接；所述料仓的底部与药箱连通连接；所述料仓为透明材质。

进一步地，所述输气管上设置有第一气阀；所述压力室包括气腔、第二隔板和弹性件；所述第二隔板密封滑动设置在所述压力室的内部；所述弹性件连接设置在所述第二隔板和所述气腔远离所述输气管的一端之间；所述压力室靠近所述输气管的一端连通设置有加气管；所述加气管远离所述压力室的一端与气泵连通；

所述压力室靠近所述输气管的一端还设置有转接管；相邻的所述压力室之间的所述转接管相互连通连接；所述转接管上设置有控制阀。

进一步地，还包括配药室和储存器；所述配药室位于所述药箱的内部；所述储存器与所述配药室嵌插配合；所述储存器包括若干个相互隔离的单元腔；所述单元腔内部设置有浓缩药液；所述单元腔的开口处设置有密封门；所述配药室内壁上设置有加水管；所述加水管与料仓连通连接；所述分批打开不同的所述单元腔内的药液，与来自所述加水管的水流在所述配药室内混合，实现多次封闭式配药。

进一步地，所述单元腔内部连通设置有充气管；所述密封门与所述单元腔的开口部位磁力吸合；所述充气管远离所述单元腔的一端与外部的气泵连通；所述气泵向所述单元腔内部加压，顶开所述密封门完成浓缩药液释放；

所述密封门与所述单元腔开口部位回力铰接相连；当来自所述单元腔内部的气压小于所述密封门的回转力时，所述密封门重新转动闭合。

进一步地，所述储存器为弧形条状结构；若干个所述单元腔沿所述储存器的弧形长度方向分布；所述配药室外部设置有回转电机；所述回转电机的转轴端对应设置在所述存储器的弧形圆点位置；所述回转电机驱动所述存储器往复转动，对应控制所述单元腔没入所述配药室的存水液面下方。

进一步地，还包括防震架；所述防震架包括剪叉和支撑杆；若干所述支撑杆均匀分布在所述药箱的周围；所述支撑杆包括相互伸缩嵌套的第一杆件和第二杆件；所述剪叉横向连接设置在所述药箱侧面和所述第一杆件顶部之间；所述第二杆件远离所述第一杆件的一端与机器人内腔壁连接；所述剪叉上同侧的所述铰接点两两分组，同组的所述铰接点之间连接设置有弹性件。

进一步地，所述弹性件包括弧形板和圈件；若干所述弧形板环向间隔设置；所述弧形板的中段朝远离环绕中心的方向凸出；所述圈件连接套设在若干个所述弧形板外凸部分之间；所述弧形板和所述圈件均为弹性材质。

进一步地，还包括充电组件；所述充电组件包括底框、剪叉和作业平台；所述作业平台对应设置在所述底框的上方；所述剪叉连接设置在所述底框和所述作业平台之间；所述作业平台顶部设置有电机、驱动齿轮和齿条；所述驱动齿轮与所述电机共轴旋转；所述齿条与所述驱动齿轮对应啮合，沿自身长度方向往复移动；所述齿条远离所述电机的一端设置有插头；所述作业平台顶部还设置有轨道和中转台；所述中转台与所述轨道滑动配合；所述电机、所述驱动齿轮和所述齿条对应安装在所述中转台上方；所述轨道的长度方向与所述齿条的移动方向垂直。

进一步地，所述齿条靠近所述插头的一端贯通设置有绕线腔；所述绕线腔内部安装有绕线筒；所述插头与电源之间设置有供电线束；所述供电线束配合绕设在所述绕线筒上完成收束；

所述绕线筒包括筒壳和回力结构；所述筒壳套设在所述回力结构外围，与所述回力结构同步旋转；所述绕线腔内部相对两侧内壁上分别设置有嵌槽和嵌孔；所述嵌孔内嵌插设置有约束筒；所述约束筒的插入端穿过所述嵌孔延伸至所述绕线腔的内部；所述回力结构包括转轴；所述转轴的两端分别与所述嵌槽、所述约束筒配合；所述转轴的长度小于所述嵌槽与其对侧内壁之间的间距。

有益效果：本发明的一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，包括机械台和药箱；所述机械台底部设置有行动履带，便于灵活移动；所述药箱设置在所述机械台的上方；药箱周围设置有缓震结构，能够适应移动过程中的颠簸，抑制药箱内的液体起沫，提升喷药供药的稳定性；同时提供了灵活驱动充电插头调整位置的结构，并设置了实时收纳线缆的绕线筒结构，使机器人的充电过程更加安全快捷。

附图说明

图1为果害识别机器人局部结构示意图；

图2为托底组件结构示意图；

图3为压力室、料仓配合示意图；

图4为保温组件结构示意图；

图5为药箱结构示意图；

图6为防震架结构示意图；

图7为弹性件结构示意图；

图8为充电插头对准示意图；

图9为充电组件结构示意图；

图10为绕线筒安装位置示意图；

图11为绕线筒结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，如图1和图2所示，包括机械台8和药箱9；所述机械台8底部设置有行动履带7，用来实现机器人的移动；所述药箱9设置在所述机械台8的上方，用来给喷头供给药液；所述机械台8顶部设置有托底组件81；所述托底组件81包括调节槽801；成对的所述调节槽801槽底相对着设置在所述机台8的两侧；成对的所述调节槽801之间设置有支杆802；所述调节槽801背向所述支杆802的一侧嵌设有限位螺钉803；所述限位螺钉803的嵌入端旋入对应侧的所述支杆802内；所述支杆802上方水平连接设置有弹性托板804；所述药箱9对应承靠设置在所述弹性托板804的上方；通过支杆802的滑动调节，可以灵活改变药箱9在整个机械台8上方的位置，从而能够根据药箱尺寸和其余部分的重心位置在装配时保证最佳稳定性；弹性托板804可以起到缓震的作用，减少颠簸起沫，使喷洒更流畅。

如图3所示，包括压力室1和料仓2；所述料仓2内部存储设置有溶剂，通常为水；所述料仓2内部设置有第一隔板21；所述第一隔板21悬浮在所述溶剂的液面上方；所述第一隔板21与所述料仓2的内壁密封贴合；第一隔板的作用在于：能够抑制液面在药箱晃动时的波动，并隔绝液面上方的空气，从而可以显著降低起泡的现象，提升溶剂供给的质量；所述料仓2的顶部连通设置有输气管22；所述输气管22的另一端与所述压力室1连通对接；所述料仓2的底部与药箱连通连接；所述料仓2为透明材质；压力室1将其内部高压空气输入料仓2，推动第一隔板21压迫溶剂流经供药的管路到达药箱内；而透明的材质可以便于使用者来根据第一隔板21的位置判断料仓2内的溶剂余量，目视的方法简单直观，省去了安装液位传感器等设备的繁琐过程。

所述输气管22上设置有第一气阀221；所述压力室1包括气腔11、第二隔板12和弹性件13；所述第二隔板12密封滑动设置在所述压力室1的内部；所述弹性件13连接设置在所述第二隔板12和所述气腔11远离所述输气管22的一端之间；所述压力室1靠近所述输气管22的一端连通设置有加气管14；所述加气管14远离所述压力室1的一端与气泵连通；通过气泵由输气管22向压力室1的内部加压，就可以推动第二隔板12移动，弹性件13收缩，在释放阶段可以让气泵停机，从而实现了其间歇性的工作节奏，显著减少了工作噪声。

所述压力室1靠近所述输气管22的一端还设置有转接管23；相邻的所述压力室1之间的所述转接管23相互连通连接；所述转接管23上设置有控制阀；多个压力室1连通连接时，通过控制阀能够实现接替式的压力释放，从而进一步延长气泵的开停机周期，从而可以在喷洒作业之前就完成压力室的蓄力，从而减少药箱配药过程中的噪声。

如图4所示，所述料仓2包括内仓201和外仓；所述外仓间隔套设在所述内仓201外部；所述内仓201与所述外仓之间设置有保温组件3；所述保温组件3包括加热板31；所述加热板31环向切合设置在所述内仓201的周围；所述内仓201为热传导材质制成；加热板31通电进行发热，可以在冬天零下天气时为内仓201加热，从而避免溶剂结冰，增强了加药装置的气候适应能力。

所述保温组件3还包括加热管32；所述加热管32一端嵌入所述内仓201的内部与溶剂接触，另一端环绕设置在所述加热板31外围，这样可以形成内外同步加热的结构，增强加热的均匀度，达到更精准的温控效果。

所述加热管32内部灌装有热传导液，能够显著增强加热管整体的比热容，有利于持续换热操作。

如图5所示，包括配药室A1和储存器A2；所述配药室A1位于所述药箱9的内部；所述储存器A2与所述配药室A1嵌插配合；所述储存器A2包括若干个相互隔离的单元腔A21；所述单元腔A21内部设置有浓缩药液；所述单元腔A21的开口处设置有密封门A22；所述配药室A1内壁上设置有加水管A11；所述加水管A11与料仓2连通连接；分批打开不同的所述单元腔A21内的药液，与来自料仓2并流经所述加水管A11的水流在所述配药室A1内混合，实现多次封闭式配药；密封门A22可以通过电磁控制、气动等多种方式打开，且释放浓缩药液的过程在配药室A1内部进行，每次的配药仅需要连接水管进行加水即可，这样就可以降低操作人员与农药的接触频率，简化配药的过程，降低劳动强度。

所述单元腔A21内部连通设置有充气管A23；所述密封门A22与所述单元腔A21的开口部位磁力吸合；所述充气管A23远离所述单元腔A21的一端与外部的气泵连通；所述气泵向所述单元腔A21内部加压，顶开所述密封门A22完成浓缩药液释放，用于气动操作的气体可以是氮气或其它在水中溶解度低的惰性气体，放置药液里产生大量气泡影响喷洒效果。

所述密封门A22与所述单元腔A21开口部位回力铰接相连；当来自所述单元腔A21内部的气压小于所述密封门A22的回转力时，所述密封门A22重新转动闭合；因为打开的单元腔A21在配药室A1内容易造成局部扰流而形成额外晃动，影响向喷头供给药液的稳定性，所以回力式的密封门A22就可以在顶开并搅拌混合浓缩药液的气流中断时，重新恢复闭合状态，提升后续喷洒时药液供给的稳定性。

所述储存器A2为弧形条状结构；若干个所述单元腔A21沿所述储存器A2的弧形长度方向分布；所述配药室A1外部设置有回转电机A12；所述回转电机A12的转轴端对应设置在所述存储器A2的弧形圆点位置；所述回转电机A12驱动所述存储器A2往复转动，对应控制所述单元腔A21没入所述配药室A1的存水液面下方；弧形的结构能够最大程度地利用配药室A1外围的空间，减少长续航药箱的整体空间体积，且单元腔A21仅需在配制前没入水中即可，能够降低对单元腔A21的密封性要求，降低制造装配成本。

如图6所示，还包括防震架B2；所述防震架B2包括剪叉B21和支撑杆B22；若干所述支撑杆B22均匀分布在所述药箱9的周围；所述支撑杆B22包括相互伸缩嵌套的第一杆件B201和第二杆件B202；所述剪叉B21横向连接设置在所述药箱9侧面和所述第一杆件B201顶部之间；所述第二杆件B202远离所述第一杆件B201的一端与机器人内腔壁连接；所述剪叉B21上同侧的所述铰接点两两分组，同组的所述铰接点之间连接设置有弹性件B23；剪叉B21的作用在于可以适应药箱9横向的晃动而同步伸缩，在伸缩过程中利用弹性件B23吸收部分动能，从而达到抑制晃动幅度的作用；支撑杆B22的作用则在于利用自身的伸缩变化，在竖直方向吸收震动，同样能够抑制振幅，实现药箱9整体上的高稳定性。

如图7所示，所述弹性件B23包括弧形板B231和圈件B232；若干所述弧形板B231环向间隔设置；所述弧形板B231的中段朝远离环绕中心的方向凸出；所述圈件B232连接套设在若干个所述弧形板B231外凸部分之间；所述弧形板B231和所述圈件B232均为弹性材质；在剪叉B21发生收缩时，弧形板B231相应弯曲，圈件B232收到向外扩张的撑力，也同步发生弹性形变，从而可以借助上述的弹性变形过程，将来自剪叉的力转化储存，起到抑制振幅的效果。

如图8所示，插头134与机器人尾部的插口90配合；如图9所示，包括充电组件C1；所述充电组件C1包括底框C11、剪叉C12和作业平台C13；所述作业平台C13对应设置在所述底框C11的上方；所述剪叉C12连接设置在所述底框C11和所述作业平台C13之间；所述作业平台C13顶部设置有电机C131、驱动齿轮C132和齿条C133；所述驱动齿轮C132与所述电机C131共轴旋转；所述齿条C133与所述驱动齿轮C132对应啮合，沿自身长度方向往复移动；所述齿条C133远离所述电机C131的一端设置有插头C134；剪叉C12的作用在于可以在竖直方向移动插头C134，而齿条C133的作用则在于可以在高度调节的同时进行插头C134的前后移动，适应不同高度位置上的插口90。

所述作业平台C13顶部还设置有轨道C14和中转台C15；所述中转台C15与所述轨道C14滑动配合；所述电机C131、所述驱动齿轮C132和所述齿条C133对应安装在所述中转台C14上方；所述轨道C14的长度方向与所述齿条C133的移动方向垂直，能够为插头C134提供横向的移动自由度，从而实现了在空间内的自由调节，能够灵活适应不同规格设计的插口90的位置。

如图10和图11所示，所述齿条C133靠近所述插头C134的一端贯通设置有绕线腔D4；所述绕线腔D4内部安装有绕线筒D5；所述插头C134与电源之间设置有供电线束D6；所述供电线束D6配合绕设在所述绕线筒D5上完成收束；供电线束D6如图2中所示，先穿进筒壳D51内部再从筒壳侧面穿出进行绕设收纳，当插头C134的位置改变时，筒壳D51通过自身的转动对应释放或收纳供电线束D6，从而避免了多余长度的部分对运动机构造成干涉，提升了充电动作的执行稳定性。

如图11所示，所述绕线筒D5包括筒壳D51和回力结构D52；所述筒壳D51套设在所述回力结构D52外围，与所述回力结构D52同步旋转，利用回力结构D52可以实现供电线束D6的实时绷紧，线束缠绕时不易乱，也省去了人工操作筒壳D51转动的繁琐；所述绕线腔D4内部相对两侧内壁上分别设置有嵌槽D401和嵌孔D402；所述嵌孔D402内嵌插设置有约束筒D403；所述约束筒D403的插入端穿过所述嵌孔D402延伸至所述绕线腔D4的内部；所述回力结构D52包括转轴D521；所述转轴D521的两端分别与所述嵌槽D401、所述约束筒D403配合；所述转轴D521的长度小于所述嵌槽D401与其对侧内壁之间的间距；当将约束筒D403抽离嵌孔D402时，可以将回力结构D52拆下，从而实现了其快拆快装，提升了维护维修的效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：包括机械台(8)和药箱(9)；所述机械台(8)底部设置有行动履带(7)；所述药箱(9)设置在所述机械台(8)的上方；所述机械台(8)顶部设置有托底组件(81)；所述托底组件(81)包括调节槽(801)；成对的所述调节槽(801)槽底相对着设置在所述机台(8)的两侧；成对的所述调节槽(801)之间设置有支杆(802)；所述调节槽(801)背向所述支杆(802)的一侧嵌设有限位螺钉(803)；所述限位螺钉(803)的嵌入端旋入对应侧的所述支杆(802)内；所述支杆(802)上方水平连接设置有弹性托板(804)；所述药箱(9)对应承靠设置在所述弹性托板(804)的上方。

2.根据权利要求1所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：还包括压力室(1)和料仓(2)；所述料仓(2)内部存储设置有溶剂；所述料仓(2)内部设置有第一隔板(21)；所述第一隔板(21)悬浮在所述溶剂的液面上方；所述第一隔板(21)与所述料仓(2)的内壁密封贴合；所述料仓(2)的顶部连通设置有输气管(22)；所述输气管(22)的另一端与所述压力室(1)连通对接；所述料仓(2)的底部与药箱连通连接；所述料仓(2)为透明材质。

3.根据权利要求2所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：所述输气管(22)上设置有第一气阀(221)；所述压力室(1)包括气腔(11)、第二隔板(12)和弹性件(13)；所述第二隔板(12)密封滑动设置在所述压力室(1)的内部；所述弹性件(13)连接设置在所述第二隔板(12)和所述气腔(11)远离所述输气管(22)的一端之间；所述压力室(1)靠近所述输气管(22)的一端连通设置有加气管(14)；所述加气管(14)远离所述压力室(1)的一端与气泵连通；

所述压力室(1)靠近所述输气管(22)的一端还设置有转接管(23)；相邻的所述压力室(1)之间的所述转接管(23)相互连通连接；所述转接管(23)上设置有控制阀。

4.根据权利要求3所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：还包括配药室(A1)和储存器(A2)；所述配药室(A1)位于所述药箱(9)的内部；所述储存器(A2)与所述配药室(A1)嵌插配合；所述储存器(A2)包括若干个相互隔离的单元腔(A21)；所述单元腔(A21)内部设置有浓缩药液；所述单元腔(A21)的开口处设置有密封门(A22)；所述配药室(A1)内壁上设置有加水管(A11)；所述加水管(A11)与料仓(2)连通连接；所述分批打开不同的所述单元腔(A21)内的药液，与来自所述加水管(A11)的水流在所述配药室(A1)内混合，实现多次封闭式配药。

5.根据权利要求3所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：所述单元腔(A21)内部连通设置有充气管(A23)；所述密封门(A22)与所述单元腔(A21)的开口部位磁力吸合；所述充气管(A23)远离所述单元腔(A21)的一端与外部的气泵连通；所述气泵向所述单元腔(A21)内部加压，顶开所述密封门(A22)完成浓缩药液释放；

所述密封门(A22)与所述单元腔(A21)开口部位回力铰接相连；当来自所述单元腔(A21)内部的气压小于所述密封门(A22)的回转力时，所述密封门(A22)重新转动闭合。

6.根据权利要求5所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：所述储存器(A2)为弧形条状结构；若干个所述单元腔(A21)沿所述储存器(A2)的弧形长度方向分布；所述配药室(A1)外部设置有回转电机(A12)；所述回转电机(A12)的转轴端对应设置在所述存储器(A2)的弧形圆点位置；所述回转电机(A12)驱动所述存储器(A2)往复转动，对应控制所述单元腔(A21)没入所述配药室(A1)的存水液面下方。

7.根据权利要求1所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：还包括防震架(B2)；所述防震架(B2)包括剪叉(B21)和支撑杆(B22)；若干所述支撑杆(B22)均匀分布在所述药箱(9)的周围；所述支撑杆(B22)包括相互伸缩嵌套的第一杆件(B201)和第二杆件(B202)；所述剪叉(B21)横向连接设置在所述药箱(9)侧面和所述第一杆件(B201)顶部之间；所述第二杆件(B202)远离所述第一杆件(B201)的一端与机器人内腔壁连接；所述剪叉(B21)上同侧的所述铰接点两两分组，同组的所述铰接点之间连接设置有弹性件(B23)。

8.根据权利要求7所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：所述弹性件(B23)包括弧形板(B231)和圈件(B232)；若干所述弧形板(B231)环向间隔设置；所述弧形板(B231)的中段朝远离环绕中心的方向凸出；所述圈件(B232)连接套设在若干个所述弧形板(B231)外凸部分之间；所述弧形板(B231)和所述圈件(B232)均为弹性材质。

9.根据权利要求7所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：还包括充电组件(C1)；所述充电组件(C1)包括底框(C11)、剪叉(C12)和作业平台(C13)；所述作业平台(C13)对应设置在所述底框(C11)的上方；所述剪叉(C12)连接设置在所述底框(C11)和所述作业平台(C13)之间；所述作业平台(C13)顶部设置有电机(C131)、驱动齿轮(C132)和齿条(C133)；所述驱动齿轮(C132)与所述电机(C131)共轴旋转；所述齿条(C133)与所述驱动齿轮(C132)对应啮合，沿自身长度方向往复移动；所述齿条(C133)远离所述电机(C131)的一端设置有插头(C134)；所述作业平台(C13)顶部还设置有轨道(C14)和中转台(C15)；所述中转台(C15)与所述轨道(C14)滑动配合；所述电机(C131)、所述驱动齿轮(C132)和所述齿条(C133)对应安装在所述中转台(C14)上方；所述轨道(C14)的长度方向与所述齿条(C133)的移动方向垂直。

10.根据权利要求9所述的具备喷药功能的充电型果园果害识别机器人，其特征在于：所述齿条(C133)靠近所述插头(C134)的一端贯通设置有绕线腔(D4)；所述绕线腔(D4)内部安装有绕线筒(D5)；所述插头(C134)与电源之间设置有供电线束(D6)；所述供电线束(D6)配合绕设在所述绕线筒(D5)上完成收束；

所述绕线筒(D5)包括筒壳(D51)和回力结构(D52)；所述筒壳(D51)套设在所述回力结构(D52)外围，与所述回力结构(D52)同步旋转；所述绕线腔(D4)内部相对两侧内壁上分别设置有嵌槽(D401)和嵌孔(D402)；所述嵌孔(D402)内嵌插设置有约束筒(D403)；所述约束筒(D403)的插入端穿过所述嵌孔(D402)延伸至所述绕线腔(D4)的内部；所述回力结构(D52)包括转轴(D521)；所述转轴(D521)的两端分别与所述嵌槽(D401)、所述约束筒(D403)配合；所述转轴(D521)的长度小于所述嵌槽(D401)与其对侧内壁之间的间距。

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