CN112586220B - 棉花打顶机器人系统及其工作方法 - Google Patents

棉花打顶机器人系统及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112586220B
CN112586220B CN202110074076.9A CN202110074076A CN112586220B CN 112586220 B CN112586220 B CN 112586220B CN 202110074076 A CN202110074076 A CN 202110074076A CN 112586220 B CN112586220 B CN 112586220B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rope
rotating shaft
rope mounting
frame
manipulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110074076.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112586220A (zh
Inventor
东辉
刘犇
孙浩
赖长兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN202110074076.9A priority Critical patent/CN112586220B/zh
Publication of CN112586220A publication Critical patent/CN112586220A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112586220B publication Critical patent/CN112586220B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00—Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/08—Other tools for pruning, branching or delimbing standing trees
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种棉花打顶机器人系统，包括移动车，移动车上设有机械手，机械手的执行端安装有打顶装置，打顶装置包括支架，支架上设有经电机驱动旋转的转轴，转轴上安装有绳索安装架，绳索安装架上绕设有绳索，绳索由位于中间的直段以及直段两端朝外斜扩的斜段组成。该棉花打顶机器人系统的结构简单，打顶装置能实现对棉株顶尖与侧面顶尖的打顶。

Description

棉花打顶机器人系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种棉花打顶机器人系统及其工作方法，涉及农业机械领域。
背景技术
棉花打顶是棉花生产中必不可少的一项作业，可以促进旁枝的发育和生长来达到提高棉花产量的目的。采用人工打顶的方式，将投入大量人力，提高了棉花的生产成本，因此研发可以用于棉花打顶的机械设备，可以实现有效打顶，有显著的增产增收效果。而现有的机械打顶装置大多不能切割植株侧面顶尖，面对生长状态不同的作物只能一刀切，会对作物造成损伤或漏打。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种棉花打顶机器人系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种棉花打顶机器人系统，包括移动车，移动车上设有机械手，机械手的执行端安装有打顶装置，打顶装置包括支架，支架上设有经电机驱动旋转的转轴，转轴上安装有绳索安装架，绳索安装架上绕设有绳索，绳索由位于中间的直段以及直段两端朝外斜扩的斜段组成。
优选的，电机通过联轴器与转轴相连接，支架与机械手的执行端相连接。
优选的，绳索安装架包括长绳索安装架与短绳索安装架，长绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，短绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，两短绳索安装架位于两长绳索安装架之间；绳索的数量为两根，并分别沿绳索安装架的同端侧绕设延伸，形成直段与斜段，绕设延伸的绳索整体呈“哑铃”状。
优选的，绳索安装架与转轴之间通过钢丝绑扎连接，绳索与绳索安装架之间绑扎连接。
优选的，移动车包括车架，车架的底部设有前轮、中间轮、后轮，后轮安装在独立的后轮架上，后轮架上铰接有两根相互平行的连杆，两根连杆的另一端均与车架铰接，使后轮架、两根连杆、车架之间形成平行四边形机构，后轮架顶部经减震弹簧与车架顶部相连；两个后轮设置为轮毂电机；两个后轮安装位置低于其它四个轮胎。
优选的，移动车的左右两侧对称设有敞口朝上的侧箱，侧箱的悬挂面顶部经敞口朝下的U形挂耳悬挂在移动车侧的横杆上，侧箱的悬挂面底部抵在移动车侧。
优选的，机械手固连在移动车的前方顶部。
一种棉花打顶机器人系统的工作方法，按以下步骤进行：（1）预先根据棉株大致生长情况调整绳索安装架、绳索的安装位置，调整直段与两斜段的长度、两斜段与直段间的夹角，使绳索的直段对应植株顶端顶尖，两斜段对应植株侧枝顶尖；（2）电机持续运转，转轴转动，绳索绕转轴回转，去除植株顶端顶尖、侧枝顶尖。
优选的，减震弹簧随地面路况的起伏而压缩，进而促使驱动轮随地面起伏而适应地形，最终实现移动车在复杂地形下的稳定移动。
优选的，移动车装载机械手与打顶装置行走，机械手带动打顶装置并实时调整其位置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该棉花打顶机器人系统的结构简单，绳索的直段对应植株顶端顶尖，两斜段对应植株侧枝顶尖，打顶装置能实现对棉株顶尖与侧面顶尖的打顶。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图（去除打顶装置）。
图2为移动车的侧视图（去除侧箱）。
图3为侧箱的构造示意图。
图4为机械手的构造示意图。
图5为打顶装置的构造简图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~5所示，一种棉花打顶机器人系统，包括移动车1，移动车上设有机械手2，机械手的执行端安装有打顶装置3，打顶装置包括支架4，支架上设有经电机5驱动旋转的转轴6，转轴上安装有绳索安装架，绳索安装架上绕设有绳索，绳索由位于中间的直段7以及直段两端朝外斜扩的斜段8组成。绳索的直段对应植株顶端顶尖，两斜段对应植株侧枝顶尖，打顶装置利用绳索进行打顶。机械手调整打顶装置位置以适应植株的实际生长情况，机械手为现有技术，采用水平多关节机器人。
在本发明实施例中，电机通过联轴器9与转轴相连接，支架与机械手的执行端相连接。
在本发明实施例中，绳索安装架包括长绳索安装架10与短绳索安装架11，长绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，短绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，两短绳索安装架位于两长绳索安装架之间；绳索的数量为两根，并分别沿绳索安装架的同端侧绕设延伸，形成直段与斜段，绕设延伸的绳索整体呈“哑铃”状。
在本发明实施例中，绳索安装架与转轴之间通过钢丝绑扎连接，绳索与绳索安装架之间绑扎连接。安装位置能进行调整。
在本发明实施例中，移动车包括车架，整体选用不锈钢型材焊接而成，车架的车身主体由中空不锈钢管焊接而成，车架的底部设有前轮12、中间轮13、后轮14，后轮安装在独立的后轮架15上，后轮架上铰接有两根相互平行的连杆16，两根连杆的另一端均与车架铰接，使后轮架、两根连杆、车架之间形成平行四边形机构，后轮架顶部经减震弹簧17与车架顶部相连，减震弹簧与后轮架顶部固设的支座铰接；可以根据实际地形或受力情况更换不同尺寸、性能的减震弹簧；前轮、中间轮和后轮可以选用定向轮或轮毂电机，本实施例中两个后轮设置为轮毂电机；两个后轮安装位置低于其它四个轮胎。
在本发明实施例中，车架在不同位置固设有多个支座20，用以与减震弹簧的顶端铰接。减震弹簧可以根据需要调整其铰接位置。
在本发明实施例中，移动车的左右两侧对称设有敞口朝上的侧箱18，侧箱的悬挂面顶部经敞口朝下的U形挂耳19悬挂在移动车侧的横杆上，侧箱的悬挂面底部抵在移动车侧。侧箱用以装载提供动力的汽油发电机或其他附属设备。
在本发明实施例中，机械手固连在移动车的前方顶部。支架安装在水平多关节机器人腕部丝杠21末端上。电机安装在支架上，电机输出轴通过联轴器与转轴连接，并将动力传递给转轴。
一种棉花打顶机器人系统的工作方法，按以下步骤进行：（1）预先根据棉株大致生长情况调整绳索安装架、绳索的安装位置，调整直段与两斜段的长度、两斜段与直段间的夹角，使绳索的直段对应植株顶端顶尖，两斜段对应植株侧枝顶尖；（2）电机持续运转，转轴转动，绳索绕转轴回转，去除植株顶端顶尖、侧枝顶尖。
在本发明实施例中，减震弹簧随地面路况的起伏而压缩，进而促使驱动轮随地面起伏而适应地形，最终实现移动车在复杂地形下的稳定移动。
在本发明实施例中，移动车装载机械手与打顶装置行走，机械手带动打顶装置并实时调整其位置。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的棉花打顶机器人系统及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种棉花打顶机器人系统，其特征在于：包括移动车，移动车上设有机械手，机械手采用水平多关节机器人，机械手的执行端安装有打顶装置，打顶装置包括支架，支架上设有经电机驱动旋转的转轴，转轴上安装有绳索安装架，绳索安装架上绕设有绳索，绳索由位于中间的直段以及直段两端朝外斜扩的斜段组成；电机通过联轴器与转轴相连接，支架与机械手的执行端相连接；绳索安装架包括长绳索安装架与短绳索安装架，长绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，短绳索安装架的数量为两个且均中部与转轴可拆连接，两短绳索安装架位于两长绳索安装架之间；绳索的数量为两根，并分别沿绳索安装架的同端侧绕设延伸，形成直段与斜段，绕设延伸的绳索整体呈“哑铃”状；绳索安装架与转轴之间通过钢丝绑扎连接，绳索与绳索安装架之间绑扎连接，安装位置能进行调整；移动车包括车架，车架的底部设有前轮、中间轮、后轮，后轮安装在独立的后轮架上，后轮架上铰接有两根相互平行的连杆，两根连杆的另一端均与车架铰接，使后轮架、两根连杆、车架之间形成平行四边形机构，后轮架顶部经减震弹簧与车架顶部相连；两个后轮设置为轮毂电机；两个后轮安装位置低于其它四个轮胎；车架在不同位置固设有多个支座，用以与减震弹簧的顶端铰接，减震弹簧可以根据需要调整其铰接位置；移动车的左右两侧对称设有敞口朝上的侧箱，侧箱的悬挂面顶部经敞口朝下的U形挂耳悬挂在移动车侧的横杆上，侧箱的悬挂面底部抵在移动车侧；机械手固连在移动车的前方顶部，支架安装在水平多关节机器人腕部丝杠末端上，电机安装在支架上，电机输出轴通过联轴器与转轴连接，并将动力传递给转轴；该棉花打顶机器人系统的工作方法按以下步骤进行：（1）预先根据棉株大致生长情况调整绳索安装架、绳索的安装位置，调整直段与两斜段的长度、两斜段与直段间的夹角，使绳索的直段对应植株顶端顶尖，两斜段对应植株侧枝顶尖；（2）电机持续运转，转轴转动，绳索绕转轴回转，去除植株顶端顶尖、侧枝顶尖；减震弹簧随地面路况的起伏而压缩，进而促使驱动轮随地面起伏而适应地形，最终实现移动车在复杂地形下的稳定移动；移动车装载机械手与打顶装置行走，机械手带动打顶装置并实时调整其位置。
CN202110074076.9A 2021-01-20 2021-01-20 棉花打顶机器人系统及其工作方法 Active CN112586220B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110074076.9A CN112586220B (zh) 2021-01-20 2021-01-20 棉花打顶机器人系统及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110074076.9A CN112586220B (zh) 2021-01-20 2021-01-20 棉花打顶机器人系统及其工作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112586220A CN112586220A (zh) 2021-04-02
CN112586220B true CN112586220B (zh) 2022-04-01

Family

ID=75207276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110074076.9A Active CN112586220B (zh) 2021-01-20 2021-01-20 棉花打顶机器人系统及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112586220B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002295576A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Tokai Rubber Ind Ltd 駆動装置付携行農工機の制振構造
CN201986428U (zh) * 2010-11-29 2011-09-28 现代农装科技股份有限公司 一种自走式棉花打顶机
CN103493692A (zh) * 2013-10-17 2014-01-08 山东农业大学 棉花打顶装置
CN205249888U (zh) * 2015-12-02 2016-05-25 石河子大学 全控仿形升降棉花打顶机
CN107333575A (zh) * 2017-09-01 2017-11-10 姜学森 棉花仿形纵横切割打顶机
CN108076885A (zh) * 2017-11-29 2018-05-29 昆明理工大学 一种园林修剪机器人
CN208639077U (zh) * 2018-07-25 2019-03-26 山东农业大学 手扶式高地隙棉田打顶机
CN210143352U (zh) * 2019-06-27 2020-03-17 姜学森 一种绳式棉花打顶整形机
CN110892828A (zh) * 2019-12-27 2020-03-20 湘潭大学 一种基于履带式机器人的棉花打顶方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6748663B2 (en) * 2002-08-15 2004-06-15 Fiskars Consumer Oy Ab Lopper
FR2890527B1 (fr) * 2005-09-09 2009-04-24 Pellenc Sa Machine d'elagage et/ou d'ecimage modulaire electrique.
FR2921790B1 (fr) * 2007-10-09 2009-11-13 Pellenc Sa Procede et machine pour la taille automatique de la vigne.
CN104996181B (zh) * 2015-07-03 2017-07-11 农业部南京农业机械化研究所 一种棉花打顶机及其打顶控制方法
CN106069225B (zh) * 2016-07-14 2019-07-02 贵州省烟草公司遵义市公司 电动打顶抑芽剪
CN106489562A (zh) * 2017-01-14 2017-03-15 石河子大学 平推式棉花打顶机
CN207118347U (zh) * 2017-09-01 2018-03-20 姜学森 棉花仿形纵横切割打顶机
CN109168725B (zh) * 2018-10-22 2023-07-18 江苏大学 一种漏网式棉花打顶机
CN109526445A (zh) * 2018-12-14 2019-03-29 山东省农业机械科学研究院 棉花打顶自动对行装置、联合作业机及控制方法
CN111264225A (zh) * 2020-04-23 2020-06-12 农业农村部南京农业机械化研究所 一种抑损棉叶的棉花打顶装置以及打顶方法
CN111937618A (zh) * 2020-09-10 2020-11-17 福州大学 桁架式打顶机器人及其工作方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002295576A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Tokai Rubber Ind Ltd 駆動装置付携行農工機の制振構造
CN201986428U (zh) * 2010-11-29 2011-09-28 现代农装科技股份有限公司 一种自走式棉花打顶机
CN103493692A (zh) * 2013-10-17 2014-01-08 山东农业大学 棉花打顶装置
CN205249888U (zh) * 2015-12-02 2016-05-25 石河子大学 全控仿形升降棉花打顶机
CN107333575A (zh) * 2017-09-01 2017-11-10 姜学森 棉花仿形纵横切割打顶机
CN108076885A (zh) * 2017-11-29 2018-05-29 昆明理工大学 一种园林修剪机器人
CN208639077U (zh) * 2018-07-25 2019-03-26 山东农业大学 手扶式高地隙棉田打顶机
CN210143352U (zh) * 2019-06-27 2020-03-17 姜学森 一种绳式棉花打顶整形机
CN110892828A (zh) * 2019-12-27 2020-03-20 湘潭大学 一种基于履带式机器人的棉花打顶方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
棉花打顶机应用现状与发展趋势的研究;刘俊奇等;《农机化研究》;20080930(第09期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112586220A (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204090613U (zh) 自走式球形树木修剪机
CN202112046U (zh) 液压驱动自走式矮化林果收获机
CN105800511A (zh) 一种可横向伸缩温室运输车升降平台
CN109005918B (zh) 一种振动式枸杞采收车
CN102656999B (zh) 振动式果树采收装置
CN206307958U (zh) 一种可横向伸缩温室运输车升降平台
CN215991989U (zh) 一种带悬臂的葡萄采摘机器人
CN111937586B (zh) 乘坐式采茶机
CN111010995B (zh) 一种鲜食玉米摘穗试验台
CN110036765A (zh) 一种振动式枸杞采摘方法及采摘系统
CN112586220B (zh) 棉花打顶机器人系统及其工作方法
CN113141865B (zh) 一种平压式上部烟叶采收机
CN214282295U (zh) 棉花打顶机器人系统
CN107820848A (zh) 一种可实现连续采摘的自走式枸杞采摘机
CN110663389B (zh) 一种可调节式单旋转轴疏花疏果机
LU502341B1 (en) Cotton topping robot system and working method thereof
CN202773424U (zh) 振动式果树采收装置
CN201393394Y (zh) 具有摆动装置的割灌机
CN211090716U (zh) 悬挂式振动采摘机
CN212696719U (zh) 自调向大扭矩摇树机
CN210641517U (zh) 一种枣树整形修剪机
CN114431004A (zh) 一种基于3-prs并联机构的香蕉采摘装置及采摘方法
CN203446219U (zh) 半自动烟叶采收机
CN104303704B (zh) 自走式机械往复泡核桃收获机
CN108243724A (zh) 一种用于果实收获的自适应树冠振动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant