CN114009208B - 一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试验设备技术领域，公开了一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架；包括底架、侧倾角调节平台、侧倾角度控制装置、固定平台和俯仰角度调节装置，所述底架具有相互垂直的第一铅垂面和第二铅垂面；所述侧倾角调节平台与所述底架可旋转连接；所述侧倾角度控制装置设置于所述底架，且其与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述固定平台与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述固定平台上设置有夹持装置，所述夹持装置用于夹持菠萝植株；所述俯仰角度调节装置设置于所述侧倾角调节平台，且其与所述固定平台可旋转连接。本发明可以充当菠萝机器人或者收获设备的试验对象，充分体现田间菠萝生长的姿态，满足各种试验需求。

Description

一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，特别是涉及一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架。

背景技术

与传统农业相比，农业工业化阶段的农业在生产方式上，逐步改变以人的体力为主的农业耕作方式，使用自动化、功率庞大的机械，实现了农业机械化。不仅在农业生产的各个主要环节，而且在各个辅助作业环节也都使用机械，即实现农业生产全程机械化。

现有菠萝收成也采用工业化的机器人或者收获装备进行试验，但是菠萝在田间的姿态千奇百怪，对菠萝田的作业装备需要在实验室内开展设计研制和性能测试，因此亟需一种可以用于模拟田间菠萝在地上扎根生长的试验台架，主要适用于做菠萝采摘机器人或收获装备的关键部件的室内试验用，还有包括对菠萝特征不同态势（姿态）的识别和定位技术的试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，可以充当菠萝机器人或者收获设备的试验对象，充分体现田间菠萝生长的姿态，满足各种试验需求。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其用于模拟田间菠萝植株的生长状态；包括底架、侧倾角调节平台、侧倾角度控制装置、固定平台和俯仰角度调节装置，所述底架具有相互垂直的第一铅垂面和第二铅垂面；所述侧倾角调节平台与所述底架可旋转连接；所述侧倾角度控制装置设置于所述底架，且其与所述侧倾角调节平台可旋转连接，用于驱动所述侧倾角调节平台沿所述第一铅垂面旋转；所述固定平台与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述固定平台上设置有夹持装置，所述夹持装置用于夹持菠萝植株；所述俯仰角度调节装置设置于所述侧倾角调节平台，且其与所述固定平台可旋转连接，用于驱动所述固定平台沿所述第二铅垂面旋转。

优选地，所述侧倾角调节平台为长方形的框架结构，其具有两根相对设置的纵向方管和两根相对设置的横向方管。

优选地，所述底架上设置有两根相对设置转轴，两根所述纵向方管的一端分别转动安装于两根所述转轴，且其另一端与所述侧倾角度控制装置可转动连接。

优选地，所述侧倾角度控制装置包括侧倾角度调节螺杆、螺母座、连杆和侧倾调节转柄，所述侧倾角度调节螺杆的两端通过轴承设置于所述底架，且所述侧倾角度调节螺杆与所述第一铅垂面平行；所述螺母座滑动安装于所述侧倾角度调节螺杆；所述连杆的一端与所述螺母座可旋转连接，其另一端与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述侧倾调节转柄与所述侧倾角度调节螺杆的一端连接。

优选地，所述连杆上设置有多个均匀布置的安装孔，所述螺母座上设置有与所述安装孔配合的连接轴，所述安装孔可转动的套设于所述连接轴。

优选地，所述固定平台包括安装座板和夹持卡盘，所述安装座板的一端与所述纵向方管可旋转连接，其另一端与所述俯仰角度调节装置连接；所述夹持卡盘安装于所述安装座板。

优选地，所述俯仰角度调节装置包括俯仰角度调节螺杆、螺母套和俯仰调节转柄，所述螺母套通过轴承安装于所述侧倾角调节平台；所述俯仰角度调节螺杆的一端与所述安装座板的另一端可旋转连接，其另一端穿过所述螺母套并与所述俯仰调节转柄连接。

优选地，所述底架的底面设置有多个行走脚轮。

优选地，所述底架的底面设置有支撑调节座。

优选地，所述底架上设置有运移把手。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过设置侧倾角调节平台和固定平台，可以通过侧倾角度控制装置和俯仰角度调节装置驱动侧倾角调节平台和固定平台分别向不同维度倾斜，并在固定平台上设置菠萝植株，实现模仿田间菠萝植株的生长姿态；可以满足采摘机器人或设备的试验需求，方便对不同姿态的菠萝植株进行定位和识别，使得整体试验更加简单高效，同时操作简单方便，满足各种试验需求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的侧倾角调节平台的一种倾斜状态图；

图3是本发明实施例提供的侧倾角调节平台的另一种倾斜状态图；

图4是本发明实施例提供的固定平台的一种倾斜状态图；

图5本发明实施例提供的固定平台的另一种倾斜状态图；

图6本发明实施例提供的安装座板的结构示意图。

附图标记：

1、底架；2、侧倾角调节平台；21、纵向方管；22、横向方管；3、侧倾角度控制装置；31、侧倾角度调节螺杆；32、螺母座；33、连杆；34、侧倾调节转柄；35、安装孔；4、固定平台；41、安装座板；42、夹持卡盘；5、俯仰角度调节装置；51、俯仰角度调节螺杆；52、螺母套；53、俯仰调节转柄；6、行走脚轮；7、支撑调节座；8、运移把手；9、菠萝植株。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1，本发明优选实施例提供一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其用于模拟田间菠萝植株9的生长状态；包括底架1、侧倾角调节平台2、侧倾角度控制装置3、固定平台4和俯仰角度调节装置5，所述底架1具有相互垂直的第一铅垂面和第二铅垂面；所述侧倾角调节平台2与所述底架1可旋转连接；所述侧倾角度控制装置3设置于所述底架1，且其与所述侧倾角调节平台2可旋转连接，用于驱动所述侧倾角调节平台2沿所述第一铅垂面旋转；所述固定平台4与所述侧倾角调节平台2可旋转连接；所述固定平台4上设置有夹持装置，所述夹持装置用于夹持菠萝植株9；所述俯仰角度调节装置5设置于所述侧倾角调节平台2，且其与所述固定平台4可旋转连接，用于驱动所述固定平台4沿所述第二铅垂面旋转。

需要说明的是，第一铅垂面和第二铅垂面是两个相互垂直的面，且其均垂直于水平面。

本发明的工作原理：当需要菠萝植株9在第一铅垂面倾斜时，侧倾角度控制装置3驱动侧倾角调节平台2旋转，侧倾角调节平台2连同固定平台4上的菠萝植株9一起沿第一铅垂面旋转，当旋转到指定角度后，侧倾角度控制装置3停止，侧倾角调节平台2停在了指定的角度，完成菠萝植株9在第一铅垂面上的倾斜；当需要菠萝植株9在第二铅垂面倾斜时，俯仰角度调节装置5驱动固定平台4旋转，固定平台4连同菠萝植株9一起沿第二铅垂面旋转，当旋转到指定角度后，俯仰角度调节装置5停止，固定平台4停在指定的角度，完成菠萝植株9在第二铅垂面上的倾斜。

本发明的一些优选实施例中，所述侧倾角调节平台2为长方形的框架结构，其具有两根相对设置的纵向方管21和两根相对设置的横向方管22。

具体的，侧倾角调节平台2采用框架结构，可以减轻装置的整体重量，便于移动搬运，也降低其生产制作成本。

本发明的一些优选实施例中，所述底架1上设置有两根相对设置转轴，两根所述纵向方管21的一端分别转动安装于两根所述转轴，且其另一端与所述侧倾角度控制装置3可转动连接。

具体的，将两根纵向方管21与底架1的转轴连接，可以使得侧倾角调节平台2的一侧整体稳固，保证侧倾角调节平台2在旋转时可以更加平稳，确保倾斜的稳定性。

参见图2和图3，本发明的一些优选实施例中，所述侧倾角度控制装置3包括侧倾角度调节螺杆31、螺母座32、连杆33和侧倾调节转柄34，所述侧倾角度调节螺杆31的两端通过轴承设置于所述底架1，且所述侧倾角度调节螺杆31与所述第一铅垂面平行；所述螺母座32滑动安装于所述侧倾角度调节螺杆31；所述连杆33的一端与所述螺母座32可旋转连接，其另一端与所述侧倾角调节平台2可旋转连接；所述侧倾调节转柄34与所述侧倾角度调节螺杆31的一端连接。

具体的，在侧倾角调节平台2需要倾斜时，操作人员操作侧倾调节转柄34，侧倾调节转柄34带动侧倾角度调节螺杆31旋转，侧倾角度调节螺杆31上的螺母座32在侧倾角度调节螺杆31上滑动，带动连杆33的一端活动，使得连杆33的倾斜角度得到改变，从而使得连杆33的另一端到侧倾角度调节螺杆31的距离改变，从而导致侧倾角调节平台2的倾斜角度发生改变。

本发明的一些优选实施例中，所述连杆33上设置有多个均匀布置的安装孔35，所述螺母座32上设置有与所述安装孔35配合的连接轴，所述安装孔35可转动的套设于所述连接轴。

具体的，可以选择哪个安装孔35与连接轴连接，这样可以限制侧倾角度控制装置3的倾斜幅度，满足不同试验的需求。

本发明的一些优选实施例中，所述固定平台4包括安装座板41和夹持卡盘42，所述安装座板41的一端与所述纵向方管21可旋转连接，其另一端与所述俯仰角度调节装置5连接；所述夹持卡盘42安装于所述安装座板41。

具体的，安装座板41一端与纵向方管21连接，这样只需要俯仰角度调节装置5带动安装座板41的另一端，即可实现安装座板41的倾斜，从而带动菠萝植株9的倾斜。其中夹持卡盘42用于夹持菠萝植株9。

需要说明的，所述夹持卡盘42为通用夹紧件，机械加工车床通用的装置，用于加紧工件用的。

本发明的一些优选实施例中，所述俯仰角度调节装置5包括俯仰角度调节螺杆51、螺母套52和俯仰调节转柄53，所述螺母套52通过轴承安装于所述侧倾角调节平台2；所述俯仰角度调节螺杆51的一端与所述安装座板41的另一端可旋转连接，其另一端穿过所述螺母套52并与所述俯仰调节转柄53连接。

具体的，当需要固定平台4倾斜时，操作俯仰调节转柄53，带动俯仰角度调节螺杆51旋转，因为螺母套52是安装在底架1上不位移的，因此在旋转过程中，俯仰角度调节螺杆51会发生位移，而俯仰角度调节螺杆51的一端和安装座板41的另一端连接，从而在俯仰角度调节螺杆51移动的过程中，会带动安装座板41的另一端移动，从而实现固定平台4的倾斜。

本发明的一些优选实施例中，所述底架1的底面设置有多个行走脚轮6。

具体的，采用行走脚轮6，可以方便装置的运输移动。

本发明的一些优选实施例中，所述底架1的底面设置有支撑调节座7。

具体的，采用支撑调节座7，可以在进行操作和试验时，通过支撑调节座7对底架1整体进行支撑固定，保证试验的安全进行。

本发明的一些优选实施例中，所述底架1上设置有运移把手8。

具体的，通过运移把手8，方便装置的移动。

综上，本发明优选实施例提供一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其与现有技术相比：

本发明通过设置侧倾角调节平台2和固定平台4，可以通过侧倾角度控制装置3和俯仰角度调节装置5驱动侧倾角调节平台2和固定平台4分别向不同维度倾斜，并在固定平台4上设置菠萝植株9，实现模仿田间菠萝植株9的生长姿态；可以满足采摘机器人或设备的试验需求，方便对不同姿态的菠萝植株9进行定位和识别，使得整体试验更加简单高效，同时操作简单方便，满足各种试验需求。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其用于模拟田间菠萝植株的生长状态；其特征在于，包括：

底架，所述底架具有相互垂直的第一铅垂面和第二铅垂面；

侧倾角调节平台，所述侧倾角调节平台与所述底架可旋转连接；

侧倾角度控制装置，所述侧倾角度控制装置设置于所述底架，且其与所述侧倾角调节平台可旋转连接，用于驱动所述侧倾角调节平台沿所述第一铅垂面旋转；

固定平台，所述固定平台与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述固定平台上设置有夹持装置，所述夹持装置用于夹持菠萝植株；

俯仰角度调节装置，所述俯仰角度调节装置设置于所述侧倾角调节平台，且其与所述固定平台可旋转连接，用于驱动所述固定平台沿所述第二铅垂面旋转；

所述侧倾角调节平台为长方形的框架结构，其具有两根相对设置的纵向方管和两根相对设置的横向方管；

所述固定平台包括安装座板和夹持卡盘，所述安装座板的一端与所述纵向方管可旋转连接，其另一端与所述俯仰角度调节装置连接；所述夹持卡盘安装于所述安装座板；

所述俯仰角度调节装置包括俯仰角度调节螺杆、螺母套和俯仰调节转柄，所述螺母套通过轴承安装于所述侧倾角调节平台；所述俯仰角度调节螺杆的一端与所述安装座板的另一端可旋转连接，其另一端穿过所述螺母套并与所述俯仰调节转柄连接。

2.如权利要求1所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述底架上设置有两根相对设置转轴，两根所述纵向方管的一端分别转动安装于两根所述转轴，且其另一端与所述侧倾角度控制装置可转动连接。

3.如权利要求2所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述侧倾角度控制装置包括侧倾角度调节螺杆、螺母座、连杆和侧倾调节转柄，所述侧倾角度调节螺杆的两端通过轴承设置于所述底架，且所述侧倾角度调节螺杆与所述第一铅垂面平行；所述螺母座滑动安装于所述侧倾角度调节螺杆；所述连杆的一端与所述螺母座可旋转连接，其另一端与所述侧倾角调节平台可旋转连接；所述侧倾调节转柄与所述侧倾角度调节螺杆的一端连接。

4.如权利要求3所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述连杆上设置有多个均匀布置的安装孔，所述螺母座上设置有与所述安装孔配合的连接轴，所述安装孔可转动的套设于所述连接轴。

5.如权利要求1所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述底架的底面设置有多个行走脚轮。

6.如权利要求1所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述底架的底面设置有支撑调节座。

7.如权利要求1所述的用于仿田间菠萝生长姿态的植株固定试验台架，其特征在于:所述底架上设置有运移把手。

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