CN112627263B - 一种可调高程的机械臂及农田开渠用机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调高程的机械臂及农田开渠用机器人，所述可调高程的机械臂包括车架及安装在所述车架两侧的两组滚轮组件，所述滚轮组件包括在转动安装在所述车架上的支撑架及转动安装在所述支撑架上的车轮，所述支撑架上套设有与之滑动配合的活动套，位于所述车架同一侧的两个支撑架上的活动套与活动安装在所述车架上的驱动杆转动连接，所述驱动杆通过导向组件与所述车架滑动连接，且与设置在所述车架上的移动驱动机构连接。通过移动驱动机构带动驱动杆水平移动，从而配合活动套的作用带动支撑架转动，以改变支撑架的放置角度，在连接开渠辊时，可实现开渠深度的调节，无需对开渠辊相对车架进行调节，确保开渠辊在工作过程中的稳定性。

Description

一种可调高程的机械臂及农田开渠用机器人
技术领域
本发明涉及农业种植相关技术领域，具体是一种可调高程的机械臂及农田开渠用机器人。
背景技术
在我国灌区内，灌溉水渠与农田之间一般设置有封土坡，农渠上的田间进水口结构十分简易，在需要将水引入农田进行灌溉时，目前许多的农业生产者是通过直接挖开一个小引水渠，开挖水渠，目前仍然部分采用铁锹开挖的形式，当田间进水口数量众多，开完水渠将十分耗费人力。
目前，市场上存在许多进行开渠的设备，但由于需要根据不同的需求调节开渠深度，现有的一般是采用液压缸调节开渠辊相对车架的高度，从而实现开渠深度的调节，由于开渠辊与车架活动连接，虽然有液压缸进行支撑，但开渠辊在使用过程中仍存在不稳定的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调高程的机械臂及农田开渠用机器人，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：
一种可调高程的机械臂，所述可调高程的机械臂包括车架及安装在所述车架两侧的两组滚轮组件，所述滚轮组件包括在转动安装在所述车架上的支撑架及转动安装在所述支撑架上的车轮，所述支撑架上套设有与之滑动配合的活动套，位于所述车架同一侧的两个支撑架上的活动套与活动安装在所述车架上的驱动杆转动连接，所述驱动杆通过导向组件与所述车架滑动连接，且与设置在所述车架上的移动驱动机构连接，当所述驱动杆在所述移动驱动机构作用下移动时，通过活动套带动所述支撑架转动，以改变所述车轮底部与所述车架之间的距离。
作为本发明进一步的方案：所述移动驱动机构包括包括转动安装在两个与所述车架固定连接的安装架之间的螺纹杆及螺纹连接在所述螺纹杆上且与所述驱动杆固定连接的螺纹套筒，所述螺纹杆的一端贯穿所述安装架且与固定在所述安装架上的第一电机的输出轴固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述导向组件包括固定在所述车架上的导向杆及套设在所述导向杆上且与所述导向杆滑动配合的滑套，所述滑套与所述驱动杆固定连接。
一种农田开渠用机器人，所述农田开渠用机器人包括所述的可调高程的机械臂，还包括固定在所述车架上的两个提升机构，两个所述提升机构之间转动安装有呈空心结构设置且与所述提升机构连通的开渠辊，所述开渠辊上固定有多个与之内侧连通的铲斗；
所述车架上还安装有驱动机构，所述驱动机构通过传动组件与所述开渠辊及所述提升机构连接。
作为本发明再进一步的方案：所述驱动机构包括安装在所述车架上的第二电机，所述第二电机的输出轴上固定有与所述传动组件连接的传动轴。
作为本发明再进一步的方案：所述可调高程的机械臂还包括安装在所述车架上的锥形钻头，所述锥形钻头的转轴通过第一传动带与所述传动轴转动连接，所述锥形钻头的尖端部朝向所述车架的前进方向。
作为本发明再进一步的方案：所述提升机构包括固定在所述车架上的提升腔及转动安装在所述提升腔内且与所述传动组件连接的提升轴，所述提升轴上固定有螺旋叶片，所述提升腔的侧端靠近所述车架的位置处设置有与所述提升腔内侧连通的排土管。
作为本发明再进一步的方案：所述提升腔朝向所述开渠辊的一侧安装有空心支撑轴，固定在所述开渠辊上的环形件套设子啊所述空心支撑轴上且与所述空心支撑轴转动连接，所述空心支撑轴连通所述提升腔及开渠辊的内侧。
作为本发明再进一步的方案：所述传动组件包括通过第一锥齿轮组与所述传动轴转动连接的传动杆，所述传动杆的两端分别插放于两个提升腔内且通过第二锥齿轮组与所述提升轴转动连接，所述传动杆还通过第二传动带与所述环形件转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过移动驱动机构带动驱动杆水平移动，从而配合活动套的作用带动支撑架转动，以改变支撑架的放置角度，进而实现车轮底部与车架之间的距离，即实现车架的高度调节，在连接开渠辊时，可实现开渠深度的调节，无需对开渠辊相对车架进行调节，确保开渠辊在工作过程中的稳定性，实用性强。
附图说明
图1为可调高程的机械臂的结构示意图。
图2为可调高程的机械臂的俯视图。
图3为农田开渠用机器人的结构示意图。
图4为农田开渠用机器人中提升机构与开渠辊的连接状态示意图。
图中：1-车架、2-车轮、3-支撑架、4-滑套、5-驱动杆、6-导向杆、7-滑套、8-安装架、9-第一电机、10-螺纹杆、11-螺纹套筒、12-提升腔、13-开渠辊、14-铲斗、15-锥形钻头、16-第二电机、17-传动轴、18-第一锥齿轮组、19-传动杆、20-第二锥齿轮组、21-提升轴、22-排土管、23-螺旋叶片、24-第二传动带、25-空心支撑轴。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种可调高程的机械臂，所述可调高程的机械臂包括车架1及安装在所述车架1两侧的两组滚轮组件，所述滚轮组件包括在转动安装在所述车架1上的支撑架3及转动安装在所述支撑架3上的车轮2，所述支撑架3上套设有与之滑动配合的活动套4，位于所述车架1同一侧的两个支撑架3上的活动套4与活动安装在所述车架1上的驱动杆5转动连接，所述驱动杆5通过导向组件与所述车架1滑动连接，且与设置在所述车架1上的移动驱动机构连接，当所述驱动杆5在所述移动驱动机构作用下移动时，通过活动套4带动所述支撑架3转动，以改变所述车轮2底部与所述车架1之间的距离。
在本发明实施例中，通过移动驱动机构带动驱动杆5水平移动，从而配合活动套4的作用带动支撑架3转动，以改变支撑架3的放置角度，进而实现车轮2底部与车架1之间的距离，即实现车架1的高度调节，在连接开渠辊13时，可实现开渠深度的调节，无需对开渠辊13相对车架1进行调节，确保开渠辊13在工作过程中的稳定性，实用性强。
在本发明实施例中，可以理解的是，当支撑架3处于垂直于地面的状态时，车架1处于最高处，当支撑架3逐渐倾斜时，车架1的高度组件降低，从而实现高程调节。
作为本发明的又一实施例，所述移动驱动机构包括包括转动安装在两个与所述车架1固定连接的安装架8之间的螺纹杆10及螺纹连接在所述螺纹杆10上且与所述驱动杆5固定连接的螺纹套筒11，所述螺纹杆10的一端贯穿所述安装架8且与固定在所述安装架8上的第一电机9的输出轴固定连接。
在本发明实施例中，设置的第一电机9工作时驱动螺纹杆10转动，从而通过螺纹套筒11及导向组件的作用驱动驱动杆5沿螺纹杆10轴向平行的方向移动，以实现驱动需求，其中，需要说明的是，所述第一电机9为正反转电机，采用4IK/80YYJT型号电机，该型号电机性能稳定，也可采用其他型号电机，只要满足驱动要求即可，本申请对此不作具体限定。
作为本发明的又一实施例，所述导向组件包括固定在所述车架1上的导向杆6及套设在所述导向杆6上且与所述导向杆6滑动配合的滑套7，所述滑套7与所述驱动杆5固定连接。
在本发明实施例中，通过设置的导向杆6与滑套7滑动配合实现对驱动杆5的滑动进行导向，以确保驱动杆5在移动过程中的定向性及稳定性，同时还对驱动杆5起到一定的承接作用。
作为本发明的又一实施例，请参阅图3和4，一种农田开渠用机器人，所述农田开渠用机器人包括所述的可调高程的机械臂，还包括固定在所述车架1上的两个提升机构，两个所述提升机构之间转动安装有呈空心结构设置且与所述提升机构连通的开渠辊13，所述开渠辊13上固定有多个与之内侧连通的铲斗14；
所述车架1上还安装有驱动机构，所述驱动机构通过传动组件与所述开渠辊13及所述提升机构连接。
在本发明实施例中，设置的驱动机构通过传动组件驱动开渠辊13转动，从而实现开渠工作，同时驱动提升机构运动，以将开渠辊13开渠过程中产生的泥土进行提升排放，确保开渠后渠内的土分散在渠的两侧，无需后续进行请土处理，有效的提高了开渠效率，实用性强。
作为本发明的又一实施例，所述驱动机构包括安装在所述车架1上的第二电机16，所述第二电机16的输出轴上固定有与所述传动组件连接的传动轴17。
在本发明实施例中，设置的第二电机16工作时驱动传动轴17转动，当传动轴17转动时带动传动组件运动，从而实现对提升机构及开渠辊13的驱动作用，其中，需要说明的是，所述第二电机16采用Y-160M2-2型号电机，该型号电机性能稳定，也可采用其他型号电机，只要满足驱动要求即可，本发明对此不作具体限定。
作为本发明的又一实施例，所述可调高程的机械臂还包括安装在所述车架1上的锥形钻头15，所述锥形钻头15的转轴通过第一传动带与所述传动轴17转动连接，所述锥形钻头15的尖端部朝向所述车架1的前进方向。
在本发明实施例中，设置的第二电机16工作时通过第一传动带驱动锥形钻头15转动，从而对需要开渠的位置优先进行钻动，方便后续开渠辊13对钻动后的土进行铲除处理。
作为本发明的又一实施例，所述提升机构包括固定在所述车架1上的提升腔12及转动安装在所述提升腔12内且与所述传动组件连接的提升轴21，所述提升轴21上固定有螺旋叶片23，所述提升腔12的侧端靠近所述车架1的位置处设置有与所述提升腔12内侧连通的排土管22。
在本发明实施例中，设置的传动组件驱动提升轴21持续转动，当提升轴21转动时带动螺旋叶片23转动，以将进入到提升腔12内的泥土向上提升，并通过排土管22排出，以实现排土需求。
作为本发明的又一实施例，所述提升腔12朝向所述开渠辊13的一侧安装有空心支撑轴25，固定在所述开渠辊13上的环形件套设子啊所述空心支撑轴25上且与所述空心支撑轴25转动连接，所述空心支撑轴25连通所述提升腔12及开渠辊13的内侧。
在本发明实施例中，通过设置的空心支撑轴25实现对开渠辊13的支撑，同时可实现开渠辊13相对提升腔12转动时，不影响开渠辊13内侧与提升腔12内侧的连通状态。
作为本发明的又一实施例，所述传动组件包括通过第一锥齿轮组18与所述传动轴17转动连接的传动杆19，所述传动杆19的两端分别插放于两个提升腔12内且通过第二锥齿轮组20与所述提升轴21转动连接，所述传动杆19还通过第二传动带24与所述环形件转动连接。
在本发明实施例中，当传动轴17转动时通过第一锥齿轮组18带动传动杆19转动，传动杆19转动时通过第二传动带24带动开渠辊13转动，同时通过第二锥齿轮组20带动提升轴21转动，已实现传动需求，其中，需要说明的是，所述第一锥齿轮组18及第二锥齿轮组20均由两个相互垂直且啮合的锥齿轮组成，起到力的转向传递作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种可调高程的机械臂，其特征在于，所述可调高程的机械臂包括车架(1)及安装在所述车架(1)两侧的两组滚轮组件，所述滚轮组件包括在转动安装在所述车架(1)上的支撑架(3)及转动安装在所述支撑架(3)上的车轮(2)，所述支撑架(3)上套设有与之滑动配合的活动套(4)，位于所述车架(1)同一侧的两个支撑架(3)上的活动套(4)与活动安装在所述车架(1)上的驱动杆(5)转动连接，所述驱动杆(5)通过导向组件与所述车架(1)滑动连接，且与设置在所述车架(1)上的移动驱动机构连接，当所述驱动杆(5)在所述移动驱动机构作用下移动时，通过活动套(4)带动所述支撑架(3)转动，以改变所述车轮(2)底部与所述车架(1)之间的距离；
所述移动驱动机构包括转动安装在两个与所述车架(1)固定连接的安装架(8)之间的螺纹杆(10)及螺纹连接在所述螺纹杆(10)上且与所述驱动杆(5)固定连接的螺纹套筒(11)，所述螺纹杆(10)的一端贯穿所述安装架(8)且与固定在所述安装架(8)上的第一电机(9)的输出轴固定连接；
所述导向组件包括固定在所述车架(1)上的导向杆(6)及套设在所述导向杆(6)上且与所述导向杆(6)滑动配合的滑套(7)，所述滑套(7)与所述驱动杆(5)固定连接。
2.一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述农田开渠用机器人包括如权利要求1所述的可调高程的机械臂，还包括固定在车架(1)上的两个提升机构，两个所述提升机构之间转动安装有呈空心结构设置且与所述提升机构连通的开渠辊(13)，所述开渠辊(13)上固定有多个与之内侧连通的铲斗(14)；
所述车架(1)上还安装有驱动机构，所述驱动机构通过传动组件与所述开渠辊(13)及所述提升机构连接。
3.根据权利要求2所述的一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述驱动机构包括安装在所述车架(1)上的第二电机(16)，所述第二电机(16)的输出轴上固定有与所述传动组件连接的传动轴(17)。
4.根据权利要求3所述的一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述可调高程的机械臂还包括安装在所述车架(1)上的锥形钻头(15)，所述锥形钻头(15)的转轴通过第一传动带与所述传动轴(17)转动连接，所述锥形钻头(15)的尖端部朝向所述车架(1)的前进方向。
5.根据权利要求3所述的一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述提升机构包括固定在所述车架(1)上的提升腔(12)及转动安装在所述提升腔(12)内且与所述传动组件连接的提升轴(21)，所述提升轴(21)上固定有螺旋叶片(23)，所述提升腔(12)的侧端靠近所述车架(1)的位置处设置有与所述提升腔(12)内侧连通的排土管(22)。
6.根据权利要求5所述的一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述提升腔(12)朝向所述开渠辊(13)的一侧安装有空心支撑轴(25)，固定在所述开渠辊(13)上的环形件套设子啊所述空心支撑轴(25)上且与所述空心支撑轴(25)转动连接，所述空心支撑轴(25)连通所述提升腔(12)及开渠辊(13)的内侧。
7.根据权利要求6所述的一种农田开渠用机器人，其特征在于，所述传动组件包括通过第一锥齿轮组(18)与所述传动轴(17)转动连接的传动杆(19)，所述传动杆(19)的两端分别插放于两个提升腔(12)内且通过第二锥齿轮组(20)与所述提升轴(21)转动连接，所述传动杆(19)还通过第二传动带(24)与所述环形件转动连接。
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