CN113475245B - 一种碎草机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种碎草机器人，包括底盘、外壳、动力组件、行走组件、动力输出组件和机具组件，所述动力组件包括机具动力输出变速箱，所述动力输出组件包括机具旋转组件和机具升降油缸，所述机具组件包括罩体和设置于罩体内侧的刀具组件，所述机具旋转组件为两组且均与罩体连接，其中一组所述机具旋转组件的输入端与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接，与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接的一组机具旋转组件的输出端与刀具组件连接且驱动刀具组件运行，所述机具升降油缸通过升降支架与罩体连接。本发明动力输出组件输出方式高效且稳定，机具组件部分柔性设置，保证碎草效率的同时还能防止缠绕。

Description

一种碎草机器人
技术领域
本发明属于杂草、秸秆及青贮饲料原料粉碎领域，具体涉及一种碎草机器人。
背景技术
随着社会的发展和机械化程度的提高，各种农业机械开始被广泛的应用于农业作业。碎草机器人是一种用于铡切谷草、稻草、野生草、麦秸、玉米秸秆等各种草类、茎类植物的机器人。碎草机器人一般会包括动力输出组件和机具组件，动力输出组件接收动力，并将动力输出至机具组件。目前，动力输出组件输出结构复杂，在动力传动的过程中，若一个部件损坏，传动就很难顺利的进行下去。同时，机具组件部分在工作时碎草刀具部分刚性设置，在工作过程中容易损坏；且，碎草刀具在工作时不仅碎草效果不好，还容易被杂草缠绕。现有技术中，存在一些相关的探索，但都不能完全满足实际的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种碎草机器人，动力输出组件输出方式高效且稳定，机具组件部分柔性设置，保证碎草效率的同时还能防止缠绕。
本发明所采用的技术方案是：一种碎草机器人，包括底盘、设置于底盘上方的外壳、设置于底盘上表面且位于外壳内侧的动力组件、设置于底盘侧面且与动力组件连接的行走组件、与动力组件连接的动力输出组件和与动力输出组件连接的机具组件，所述动力组件包括机具动力输出变速箱，所述动力输出组件包括机具旋转组件和机具升降油缸，所述机具组件包括罩体和设置于罩体内侧的刀具组件，所述机具旋转组件为两组且均与罩体连接，其中一组所述机具旋转组件的输入端与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接，与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接的一组机具旋转组件的输出端与刀具组件连接且驱动刀具组件运行，所述机具升降油缸通过升降支架与罩体连接且驱动罩体上移和下移。
其中一个实施例中，所述机具旋转组件包括分别与罩体连接的两组连接支架和与外壳连接的两块连接安装板，两组连接支架内侧均设有与其相对旋转的旋转轴，所述旋转轴上均套接有旋转筒，两块所述连接安装板远离外壳的一端设有数块支撑板，两个所述旋转筒分别与与其对应的支撑板连接且相对数块所述支撑板旋转，其中一根所述旋转轴靠近另一根旋转轴的一端设有动力输入轮，所述动力输入轮通过动力输入皮带与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接，所述设有动力输入轮的旋转轴远离另一根旋转轴的一端设有动力输出轮，所述动力输出轮通过动力输出皮带与机具组件的刀具组件连接且驱动刀具组件运行。
其中一个实施例中，所述支撑板远离连接安装板的一端开有与旋转筒匹配的半圆槽，所述旋转筒设置于半圆槽内且相对所述半圆槽旋转。
其中一个实施例中，所述罩体包括外罩和调节罩，所述调节罩设置于外罩内侧且相对外罩转动。
其中一个实施例中，所述外罩包括与动力输出组件连接的外顶板和设置于外顶板两侧且均与外顶板连接的外侧板，两所述外侧板远离动力输出组件的一端开有安装腔。
其中一个实施例中，所述调节罩包括与两个所述安装腔内部尺寸匹配且设置于安装腔内侧的两个调节侧板，两个调节侧板均与与其对应的安装腔铰接，两个所述调节侧板顶部设有调节顶板。
其中一个实施例中，所述刀具组件包括与机具旋转组件连接的刀杆轴，所述刀杆轴上围绕其轴线设有数组沿刀杆轴长度方向分布的碎草刀组件，每组所述碎草刀组件均包括数个双刃活动刀组，相邻两组碎草刀组件的数个双刃活动刀组在垂直于刀杆轴的轴线的同一投影面上的投影交错设置。
其中一个实施例中，每个所述双刃活动刀组均包括与刀杆轴连接的两块刀具安装板，两块刀具安装板之间设有刀具安装轴，所述刀具安装轴上套接有两块与其相对转动的刀具固定板，两块刀具固定板上分别设有倾斜方向相反设置的碎草刀片。
其中一个实施例中，每个所述碎草刀片远离另一碎草刀片的一侧面与与其对应的刀具固定板远离另一刀具固定板的一侧面之间的夹角均为130°-160°。
本发明的有益效果在于：
1、通过动力输出组件可带动机具组件的上移、下移以及工作，传动方式简单，同时也能保证碎草的效果；
2、旋转筒设置于半圆槽内侧且相对其旋转，为刀具组件提供上移和下移支撑的同时还能保证传动到机具组件的力更加的精准；
3、外罩与调节罩相对转动，可根据杂草的位置调整其位置，以保证碎草的效果；
4、碎草刀组件围绕刀杆轴轴线设置且沿刀杆轴长度方向分布，同时由于相邻两组碎草刀组件的数个双刃活动刀组在垂直于刀杆轴的轴线的同一投影面上的投影交错设置，这就能保证每个双刃活动刀组均处于不同的位置和角度与杂草接触，以增大与杂草的接触面，充分保证碎草的效果；
5、刀具固定板与刀具安装轴相对转动，使得碎草刀片处于柔性的工作状态，防止刚性的工作状态与硬物接触时造成的损坏；
6、碎草刀片与刀具固定板之间的夹角为130°-160°，此夹角的角度可充分保证碎草的效果，还能防止杂草缠绕在碎草刀片上。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明动力输出组件结构示意图；
图3为本发明机具旋转组件结构示意图；
图4为本发明机具组件结构示意图；
图5为本发明罩体和刀具组件结构示意图；
图6为本发明外罩与调节罩结构示意图；
图7为本发明刀杆轴和碎草刀组件结构示意图；
图8为本发明双刃活动刀组结构示意图。
图中：1、底盘；2、行走组件；3、动力组件；4、动力输出组件；5、机具组件；31、机具动力输出变速箱；41、机具旋转组件；42、机具升降油缸；43、升降支架；411、连接支架；412、连接安装板；413、旋转轴；414、旋转筒；415、支撑板；416、动力输入轮；417、动力输入皮带；418、动力输出皮带；51、罩体；52、刀具组件；511、外罩；512、调节罩；5111、外顶板；5112、外侧板；5121、调节侧板；5122、调节顶板；521、刀杆轴；522、碎草刀组件；5221、双刃活动刀组；52211、刀具安装板；52212、刀具安装轴；52213、刀具固定板；52214、碎草刀片。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图8所示，一种碎草机器人，包括底盘1、设置于底盘1上方的外壳、设置于底盘1上表面且位于外壳内侧的动力组件3、设置于底盘1侧面且与动力组件3连接的行走组件2、与动力组件3连接的动力输出组件4和与动力输出组件4连接的机具组件5，所述动力组件3包括机具动力输出变速箱31，所述动力输出组件4包括机具旋转组件41和机具升降油缸42，所述机具组件5包括罩体51和设置于罩体51内侧的刀具组件52，所述机具旋转组件41为两组且均与罩体51连接，其中一组所述机具旋转组件41的输入端与动力组件3的机具动力输出变速箱31的输出端连接，与动力组件3的机具动力输出变速箱31的输出端连接的一组机具旋转组件41的输出端与刀具组件52连接且驱动刀具组件52运行，所述机具升降油缸42通过升降支架43与罩体51连接且驱动罩体51上移和下移。
本实施例中，所述机具旋转组件41包括分别与罩体51连接的两组连接支架411和与外壳连接的两块连接安装板412，两组连接支架411内侧均设有与其相对旋转的旋转轴413，所述旋转轴413上均套接有旋转筒414，两块所述连接安装板412远离外壳的一端设有数块支撑板415，两个所述旋转筒414分别与与其对应的支撑板415连接且相对数块所述支撑板415旋转，其中一根所述旋转轴413靠近另一根旋转轴413的一端设有动力输入轮416，所述动力输入轮416通过动力输入皮带417与动力组件3的机具动力输出变速箱31的输出端连接，所述设有动力输入轮416的旋转轴413远离另一根旋转轴413的一端设有动力输出轮，所述动力输出轮通过动力输出皮带418与机具组件5的刀具组件52连接且驱动刀具组件52运行。
本实施例中，所述支撑板415远离连接安装板412的一端开有与旋转筒414匹配的半圆槽，所述旋转筒414设置于半圆槽内且相对所述半圆槽旋转。
本实施例中，所述罩体51包括外罩511和调节罩512，所述调节罩512设置于外罩511内侧且相对外罩511转动。
本实施例中，所述外罩511包括与动力输出组件4连接的外顶板5111和设置于外顶板5111两侧且均与外顶板5111连接的外侧板5112，两所述外侧板5112远离动力输出组件4的一端开有安装腔。
本实施例中，所述调节罩512包括与两个所述安装腔内部尺寸匹配且设置于安装腔内侧的两个调节侧板5121，两个调节侧板5121均与与其对应的安装腔铰接，两个所述调节侧板5121顶部设有调节顶板5122。
本实施例中，所述刀具组件52包括与机具旋转组件41连接的刀杆轴521，所述刀杆轴521上围绕其轴线设有数组沿刀杆轴521长度方向分布的碎草刀组件522，每组所述碎草刀组件522均包括数个双刃活动刀组5221，相邻两组碎草刀组件522的数个双刃活动刀组5221在垂直于刀杆轴521的轴线的同一投影面上的投影交错设置。
本实施例中，每个所述双刃活动刀组5221均包括与刀杆轴521连接的两块刀具安装板52211，两块刀具安装板52211之间设有刀具安装轴52212，所述刀具安装轴52212上套接有两块与其相对转动的刀具固定板52213，两块刀具固定板52213上分别设有倾斜方向相反设置的碎草刀片52214。
本实施例中，每个所述碎草刀片52214远离另一碎草刀片52214的一侧面与与其对应的刀具固定板52213远离另一刀具固定板52213的一侧面之间的夹角均为130°-160°。
本申请所述的动力组件3包括设置于底盘1上的机具动力输出安装板和行走动力输出安装板，所述机具动力输出安装板上表面分别设有柴油发动机、离合器、离合电动缸、发电机和机具动力输出变速箱31，所述柴油发动机的输出端与离合器的输入端连接，所述离合器的输出端与发电机的输入端连接，所述发电机的转子的输出端与机具动力输出变速箱的输入端连接，所述离合电动缸与离合器连接且驱动离合器接合或断离，所述行走动力输出安装板上表面分别设有两组蓄电池、两个电动机和两个行走动力输出变速箱，两组所述蓄电池分别通过电源线与发电机和两个电动机连接，两个所述电动机的输出端分别与两个行走动力输出变速箱的输入端连接。
本申请所述的行走组件2包括履带，所述履带内侧设有驱动轮、至少一组工作轮组和至少一组张紧轮组，所述驱动轮与动力组件3的行走动力输出变速箱的输出端连接，所述驱动轮与履带连接且驱动履带运行，每组所述工作轮组均通过主梁设置于履带内侧且与履带接触，每组所述张紧轮组均与履带连接且张紧履带，每组所述张紧轮组均通过张紧支架与主梁连接，所述张紧支架上设有分别与每组张紧轮组连接且延伸至张紧支架外侧的紧固螺杆。所述工作轮组包括工作轮体、工作轮套和工作轮轴，所述工作轮套设置于工作轮体两侧且与工作轮体轴线一致，所述工作轮轴依次穿过工作轮体和工作轮套且驱动工作轮体运行。所述张紧轮组包括张紧轮体、张紧轮套和张紧轮轴，所述张紧轮套设置于张紧轮体两侧且与张紧轮体轴线一致，所述紧固螺杆与张紧轮套连接，所述张紧轮轴依次穿过张紧轮体和张紧轮套且驱动张紧轮体运行。所述张紧支架靠近张紧轮组的一端开有与张紧轮套匹配的移动槽，所述张紧轮套相对所述移动槽移动。
本碎草机器人工作时，由动力组件3输出动力至动力输出组件4和行走组件2。行走组件2带动整个机器人行走。需要碎草时，机具升降油缸42的活塞杆端伸出，通过升降支架43驱动罩体51上下移到合适的高度。这个过程中，两个旋转轴413和两个旋转筒414均随之转动，为上下移提供支撑。碎草开始时，动力输出组件4的其中一组机具旋转组件41与动力组件3的机具动力输出变速箱31连接，通过动力输入皮带417将动力输出至动力输入轮416。动力输入轮416带动旋转轴413旋转，从而带动旋转筒414在半圆槽内旋转。半圆槽的设置可用于与旋转筒414连接且对旋转筒414进行限位。有动力输入的旋转轴413通过动力输出轮和动力输出皮带418将动力输出至刀杆轴521，刀杆轴521旋转，从而带动碎草刀组件522旋转，进行碎草。
碎草的过程中，由于刀具固定板52213与刀具安装轴52212相对转动，使得碎草刀片52214处于柔性的工作状态，防止刚性的工作状态与硬物接触时造成的损坏。碎草刀片52214与刀具固定板52213之间的夹角130°-160°，此夹角的角度可充分保证碎草的效果，还能防止杂草缠绕在碎草刀片52214上。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种碎草机器人，其特征在于：包括底盘、设置于底盘上方的外壳、设置于底盘上表面且位于外壳内侧的动力组件、设置于底盘侧面且与动力组件连接的行走组件、与动力组件连接的动力输出组件和与动力输出组件连接的机具组件，所述动力组件包括机具动力输出变速箱，所述动力输出组件包括机具旋转组件和机具升降油缸，所述机具组件包括罩体和设置于罩体内侧的刀具组件，所述机具旋转组件为两组且均与罩体连接，其中一组所述机具旋转组件的输入端与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接，与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接的一组机具旋转组件的输出端与刀具组件连接且驱动刀具组件运行，所述机具升降油缸通过升降支架与罩体连接且驱动罩体上移和下移，所述机具旋转组件包括分别与罩体连接的两组连接支架和与外壳连接的两块连接安装板，两组连接支架内侧均设有与其相对旋转的旋转轴，所述旋转轴上均套接有旋转筒，两块所述连接安装板远离外壳的一端设有数块支撑板，两个所述旋转筒分别与与其对应的支撑板连接且相对数块所述支撑板旋转，其中一根所述旋转轴靠近另一根旋转轴的一端设有动力输入轮，所述动力输入轮通过动力输入皮带与动力组件的机具动力输出变速箱的输出端连接，设有动力输入轮的旋转轴远离另一根旋转轴的一端设有动力输出轮，所述动力输出轮通过动力输出皮带与机具组件的刀具组件连接且驱动刀具组件运行，所述支撑板远离连接安装板的一端开有与旋转筒匹配的半圆槽，所述旋转筒设置于半圆槽内且相对所述半圆槽旋转。
2.根据权利要求1所述的一种碎草机器人，其特征在于：所述罩体包括外罩和调节罩，所述调节罩设置于外罩内侧且相对外罩转动。
3.根据权利要求2所述的一种碎草机器人，其特征在于：所述外罩包括与碎草机器人的动力输出组件连接的外顶板和设置于外顶板两侧且均与外顶板连接的外侧板，两所述外侧板远离碎草机器人的动力输出组件的一端开有安装腔。
4.根据权利要求3所述的一种碎草机器人，其特征在于：所述调节罩包括与两个所述安装腔内部尺寸匹配且设置于安装腔内侧的两个调节侧板，两个调节侧板均与与其对应的安装腔铰接，两个所述调节侧板顶部设有调节顶板。
5.根据权利要求1所述的一种碎草机器人，其特征在于：所述刀具组件包括与机具旋转组件连接的刀杆轴，所述刀杆轴上围绕其轴线设有数组沿刀杆轴长度方向分布的碎草刀组件，每组所述碎草刀组件均包括数个双刃活动刀组，相邻两组碎草刀组件的数个双刃活动刀组在垂直于刀杆轴的轴线的同一投影面上的投影交错设置。
6.根据权利要求5所述的一种碎草机器人，其特征在于：每个所述双刃活动刀组均包括与刀杆轴连接的两块刀具安装板，两块刀具安装板之间设有刀具安装轴，所述刀具安装轴上套接有两块与其相对转动的刀具固定板，两块刀具固定板上分别设有倾斜方向相反设置的碎草刀片。
7.根据权利要求6所述的一种碎草机器人，其特征在于：每个所述碎草刀片远离另一碎草刀片的一侧面与与其对应的刀具固定板远离另一刀具固定板的一侧面之间的夹角均为130°-160°。
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