CN113532911A - 一种用于土壤综合状况检测的智能机器人及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于土壤综合状况检测的智能机器人及使用方法，包括机器人主体、安装槽、驱动组件、安装取样组件和移动组件，所述机器人主体的底端内壁上开设有安装槽，所述安装槽的底端内壁上固定有驱动组件，所述安装槽的底端外部固定有安装取样组件，所述机器人主体的底端外部固定有移动组件；所述取样组件包括第一电机、转动凸轮、伸缩杆、弹簧、升降板、凸块和第二电机；该发明可以自动对土壤进行取样，避免工作人员进行辅助取样，提高了取样效率，而且降低了工作人员的工作负担，提高了工作效率，而且增加导轨等结构，方便机器人在土壤处进行移动，避免机器人在移动过程中发生倾倒现象，有利于机器人的运行。

Description

一种用于土壤综合状况检测的智能机器人及使用方法

技术领域

本发明属于机器人设备技术领域，具体为一种用于土壤综合状况检测的智能机器人及使用方法。

背景技术

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势；我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容，而在检测过程中，一般需要智能机器人对土壤进行快速检测。

但现有的机器人一般没法自动取样，导致需要工作人员进行辅助取样，然后通过智能机器人进行土壤检测，降低了检测效率，而且增加了工作人员的工作负担，降低了工作效率，而且一般在土壤处不容易进行移动，导致机器人在移动过程中，容易倾倒，不利于机器人的运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土壤综合状况检测的智能机器人及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，包括机器人主体、安装槽、驱动组件、安装取样组件和移动组件，所述机器人主体的底端内壁上开设有安装槽，所述安装槽的底端内壁上固定有驱动组件，所述安装槽的底端外部固定有安装取样组件，所述机器人主体的底端外部固定有移动组件；

所述驱动组件包括第一电机、转动凸轮、伸缩杆、弹簧、升降板、凸块和第二电机，所述安装槽的顶端内壁上镶嵌安装有第一电机，所述安装槽的一侧内壁上安装有转动凸轮，且第一电机的输出轴一端固接于转动凸轮的内部，所述安装槽的一侧内部分布安装有升降板，所述安装槽的顶端内壁上分布镶嵌连接有伸缩杆，且伸缩杆的底端焊接固定有升降板的顶端外壁上，所述安装槽的顶端内壁上分布焊接固定有弹簧，且弹簧的底端焊接于升降板的顶端外壁上，所述升降板的底端内壁上镶嵌安装有第二电机。

作为本发明再进一步的方案：所述安装取样组件包括限位挡盘、键轴、螺栓、螺纹盖、钻土轮、十字限位孔和取样试管，所述安装槽的底端外部分布安装有限位挡盘，且第二电机的输出轴一端固接于限位挡盘的外壁上，所述限位挡盘的底端外壁上焊接固定有键轴，所述安装槽的底端外部分布安装有钻土轮，所述钻土轮的中部内壁上对应键轴开设有十字限位孔，所述键轴的底端外壁上焊接固定有螺栓，所述螺栓的底端外壁上螺纹安装有螺纹盖，所述钻土轮的一侧外壁上分布焊接固定有取样试管。

作为本发明再进一步的方案：所述移动组件包括第三电机、齿轮、支脚、限位滑块、导轨、齿条和限位滑槽，所述机器人主体的底端外壁上对称焊接固定有支脚，所述机器人主体的底端外部对应支脚对称安装有导轨，所述支脚的一侧外壁上焊接固定有限位滑块，所述导轨的一侧内壁上对应限位滑块开设有限位滑槽，所述导轨的顶端外壁上焊接固定有齿条，所述齿条的顶端外壁上啮合安装有齿轮，所述机器人主体的两侧内壁上均镶嵌安装有第三电机，且第三电机的输出轴一端固接于齿轮的内部。

作为本发明再进一步的方案：所述机器人主体的一侧内部镶嵌安装有显示屏。

作为本发明再进一步的方案：所述弹簧的一侧内部套接于伸缩杆的一侧外部。

作为本发明再进一步的方案：所述第三电机为一种伺服电机。作为本发明再进一步的方案：所述限位滑块与限位滑槽的形状为T形。

作为本发明再进一步的方案：一种用于土壤综合状况检测的智能机器人的使用方法，首先将导轨放置到取样土壤处，然后启动第三电机使齿轮进行转动，然后通过齿条的作用下，可以使支脚上的限位滑块沿着导轨内的限位滑槽进行滑动，使机器人主体随机移动到指定位置，然后启动第一电机使转动凸轮进行转动，使转动凸轮凸起的部位对其中一个升降板上的凸块进行挤压，使升降板沿着伸缩杆进行下降，并且使弹簧处于拉伸状态下，并且在下降的过程中，启动第二电机使限位挡盘上的键轴进行转动，然后通过十字限位孔的作用下，使钻土轮进行转动，通过钻土轮对土壤进行钻土，然后使取样试管埋到土壤内部，此时继续转动转动凸轮，使转动凸轮凸起的部位离开该处升降板的范围内部，然后通过弹簧的作用下，使升降板沿着伸缩杆进行上升，然后在上升的过程中，通过取样试管对土壤进行取样，在取样结束后，拧开螺纹盖，使钻土轮上的十字限位孔沿着螺栓将取样试管，然后将取样试管内的样品放入机器人主体内部进行检测。本发的有益效果是：可以自动对土壤进行取样，避免工作人员进行辅助取样，提高了取样效率，而且降低了工作人员的工作负担，提高了工作效率，而且增加导轨等结构，方便机器人在土壤处进行移动，避免机器人在移动过程中发生倾倒现象，有利于机器人的运行。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的图1中A区域的结构放大图；

图3是本发明的主视剖切结构示意图；

图4是本发明安装槽的侧视剖切结构示意图；

图5是本发明安装槽的内部结构示意图；

图中：1、机器人主体；2、安装槽；3、驱动组件；4、安装取样装组件；5、移动组件；6、显示屏；31、第一电机；32、转动凸轮；33、伸缩杆；34、弹簧；35、升降板；36、凸块；37、第二电机；41、限位挡盘；42、键轴；43、螺栓；44、螺纹盖；45、钻土轮；46、十字限位孔；47、取样试管；51、第三电机；52、齿轮；53、支脚；54、限位滑块；55、导轨；56、齿条；57、限位滑槽。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，包括机器人主体1、安装槽2、驱动组件3、安装取样组件4和移动组件5，机器人主体1的底端内壁上开设有安装槽2，安装槽2的底端内壁上固定有驱动组件3，安装槽2的底端外部固定有安装取样组件4，机器人主体1的底端外部固定有移动组件5；驱动组件3包括第一电机31、转动凸轮32、伸缩杆33、弹簧34、升降板35、凸块36和第二电机37，安装槽2的顶端内壁上镶嵌安装有第一电机31，安装槽2的一侧内壁上安装有转动凸轮32，且第一电机31的输出轴一端固接于转动凸轮32的内部，安装槽2的一侧内部分布安装有升降板35，安装槽2的顶端内壁上分布镶嵌连接有伸缩杆33，且伸缩杆33的底端焊接固定有升降板35的顶端外壁上，安装槽2的顶端内壁上分布焊接固定有弹簧34，且弹簧34的底端焊接于升降板35的顶端外壁上，升降板35的底端内壁上镶嵌安装有第二电机37；

安装取样组件4包括限位挡盘41、键轴42、螺栓43、螺纹盖44、钻土轮45、十字限位孔46和取样试管47，安装槽2的底端外部分布安装有限位挡盘41，且第二电机37的输出轴一端固接于限位挡盘41的外壁上，限位挡盘41的底端外壁上焊接固定有键轴42，安装槽2的底端外部分布安装有钻土轮45，钻土轮45的中部内壁上对应键轴42开设有十字限位孔46，键轴42的底端外壁上焊接固定有螺栓43，螺栓43的底端外壁上螺纹安装有螺纹盖44，钻土轮45的一侧外壁上分布焊接固定有取样试管47，使限位挡盘41上的键轴42进行转动，然后通过十字限位孔46的作用下，使钻土轮45进行转动，通过钻土轮45对土壤进行钻土，然后使取样试管47埋到土壤内部，通过取样试管47对土壤进行取样，在取样结束后，拧开螺纹盖44，使钻土轮45上的十字限位孔46沿着螺栓43将取样试管47，然后将取样试管47内的样品放入机器人主体1内部进行检测，方便取样后的取样试管47进行拆卸，然后将样品放入机器人主体1内部进行检测，确保装置的完善性；

移动组件5包括第三电机51、齿轮52、支脚53、限位滑块54、导轨55、齿条56和限位滑槽57，机器人主体1的底端外壁上对称焊接固定有支脚53，机器人主体1的底端外部对应支脚53对称安装有导轨55，支脚53的一侧外壁上焊接固定有限位滑块54，导轨55的一侧内壁上对应限位滑块54开设有限位滑槽57，导轨55的顶端外壁上焊接固定有齿条56，齿条56的顶端外壁上啮合安装有齿轮52，机器人主体1的两侧内壁上均镶嵌安装有第三电机51，且第三电机51的输出轴一端固接于齿轮52的内部，将导轨55放置到取样土壤处，然后启动第三电机51使齿轮52进行转动，然后通过齿条56的作用下，可以使支脚53上的限位滑块54沿着导轨55内的限位滑槽57进行滑动，增加导轨55等结构，方便机器人在土壤处进行移动，避免机器人在移动过程中发生倾倒现象，有利于机器人的运行；

机器人主体1的一侧内部镶嵌安装有显示屏6，方便显示土壤检测后的数据；

弹簧34的一侧内部套接于伸缩杆33的一侧外部，当转动凸轮32凸起的部位离开该处升降板35的范围内部，然后通过弹簧34的作用下，使升降板35沿着伸缩杆33进行上升；

第三电机51为一种伺服电机，方便使齿轮52进行正反转动，然后通过齿条56的作用下，可以使支脚53上的限位滑块54沿着导轨55内的限位滑槽57进行往复滑动；

限位滑块54与限位滑槽57的形状为T形，方便将支脚53限位到导轨55内部。

工作原理：首先将导轨55放置到取样土壤处，然后启动第三电机51使齿轮52进行转动，然后通过齿条56的作用下，可以使支脚53上的限位滑块54沿着导轨55内的限位滑槽57进行滑动，使机器人主体1随机移动到指定位置，然后启动第一电机31使转动凸轮32进行转动，使转动凸轮32凸起的部位对其中一个升降板35上的凸块36进行挤压，使升降板35沿着伸缩杆33进行下降，并且使弹簧34处于拉伸状态下，并且在下降的过程中，启动第二电机37使限位挡盘41上的键轴42进行转动，然后通过十字限位孔46的作用下，使钻土轮45进行转动，通过钻土轮45对土壤进行钻土，然后使取样试管47埋到土壤内部，此时继续转动转动凸轮32，使转动凸轮32凸起的部位离开该处升降板35的范围内部，然后通过弹簧34的作用下，使升降板35沿着伸缩杆33进行上升，然后在上升的过程中，通过取样试管47对土壤进行取样，在取样结束后，拧开螺纹盖44，使钻土轮45上的十字限位孔46沿着螺栓43将取样试管47，然后将取样试管47内的样品放入机器人主体1内部进行检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：包括机器人主体(1)、安装槽(2)、驱动组件(3)、安装取样组件(4)和移动组件(5)，所述机器人主体(1)的底端内壁上开设有安装槽(2)，所述安装槽(2)的底端内壁上固定有驱动组件(3)，所述安装槽(2)的底端外部固定有安装取样组件(4)，所述机器人主体(1)的底端外部固定有移动组件(5)；

所述驱动组件(3)包括第一电机(31)、转动凸轮(32)、伸缩杆(33)、弹簧(34)、升降板(35)、凸块(36)和第二电机(37)，所述安装槽(2)的顶端内壁上镶嵌安装有第一电机(31)，所述安装槽(2)的一侧内壁上安装有转动凸轮(32)，且第一电机(31)的输出轴一端固接于转动凸轮(32)的内部，所述安装槽(2)的一侧内部分布安装有升降板(35)，所述安装槽(2)的顶端内壁上分布镶嵌连接有伸缩杆(33)，且伸缩杆(33)的底端焊接固定有升降板(35)的顶端外壁上，所述安装槽(2)的顶端内壁上分布焊接固定有弹簧(34)，且弹簧(34)的底端焊接于升降板(35)的顶端外壁上，所述升降板(35)的底端内壁上镶嵌安装有第二电机(37)。

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述安装取样组件(4)包括限位挡盘(41)、键轴(42)、螺栓(43)、螺纹盖(44)、钻土轮(45)、十字限位孔(46)和取样试管(47)，所述安装槽(2)的底端外部分布安装有限位挡盘(41)，且第二电机(37)的输出轴一端固接于限位挡盘(41)的外壁上，所述限位挡盘(41)的底端外壁上焊接固定有键轴(42)，所述安装槽(2)的底端外部分布安装有钻土轮(45)，所述钻土轮(45)的中部内壁上对应键轴(42)开设有十字限位孔(46)，所述键轴(42)的底端外壁上焊接固定有螺栓(43)，所述螺栓(43)的底端外壁上螺纹安装有螺纹盖(44)，所述钻土轮(45)的一侧外壁上分布焊接固定有取样试管(47)。

3.根据权利要求1所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述移动组件(5)包括第三电机(51)、齿轮(52)、支脚(53)、限位滑块(54)、导轨(55)、齿条(56)和限位滑槽(57)，所述机器人主体(1)的底端外壁上对称焊接固定有支脚(53)，所述机器人主体(1)的底端外部对应支脚(53)对称安装有导轨(55)，所述支脚(53)的一侧外壁上焊接固定有限位滑块(54)，所述导轨(55)的一侧内壁上对应限位滑块(54)开设有限位滑槽(57)，所述导轨(55)的顶端外壁上焊接固定有齿条(56)，所述齿条(56)的顶端外壁上啮合安装有齿轮(52)，所述机器人主体(1)的两侧内壁上均镶嵌安装有第三电机(51)，且第三电机(51)的输出轴一端固接于齿轮(52)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述机器人主体(1)的一侧内部镶嵌安装有显示屏(6)。

5.根据权利要求1所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述弹簧(34)的一侧内部套接于伸缩杆(33)的一侧外部。

6.根据权利要求3所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述第三电机(51)为一种伺服电机。

7.根据权利要求3所述的一种用于土壤综合状况检测的智能机器人，其特征在于：所述限位滑块(54)与限位滑槽(57)的形状为T形。

8.一种用于土壤综合状况检测的智能机器人的使用方法，其特征在于：首先将导轨(55)放置到取样土壤处，然后启动第三电机(51)使齿轮(52)进行转动，然后通过齿条(56)的作用下，可以使支脚(53)上的限位滑块(54)沿着导轨(55)内的限位滑槽(57)进行滑动，使机器人主体(1)随机移动到指定位置，然后启动第一电机(31)使转动凸轮(32)进行转动，使转动凸轮(32)凸起的部位对其中一个升降板(35)上的凸块(36)进行挤压，使升降板(35)沿着伸缩杆(33)进行下降，并且使弹簧(34)处于拉伸状态下，并且在下降的过程中，启动第二电机(37)使限位挡盘(41)上的键轴(42)进行转动，然后通过十字限位孔(46)的作用下，使钻土轮(45)进行转动，通过钻土轮(45)对土壤进行钻土，然后使取样试管(47)埋到土壤内部，此时继续转动转动凸轮(32)，使转动凸轮(32)凸起的部位离开该处升降板(35)的范围内部，然后通过弹簧(34)的作用下，使升降板(35)沿着伸缩杆(33)进行上升，然后在上升的过程中，通过取样试管(47)对土壤进行取样，在取样结束后，拧开螺纹盖(44)，使钻土轮(45)上的十字限位孔(46)沿着螺栓(43)将取样试管(47)，然后将取样试管(47)内的样品放入机器人主体(1)内部进行检测。

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