CN209777750U - 一种多地形自巡线平仓机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多地形自巡线平仓机器人，包括驱动组件、推板机构、横向伸出机构、升降机构、以及巡线装置五部分。其中，驱动组件包括一对相互平行安装的电机安装架，固定在所述电机安装架内的第一电机，铰接在所述电机安装架两侧的机架，分别铰接在所述机架外侧预定位置处的多个导轮和一个履带轮，套设在所述导轮和履带轮上的两段坦克链，以及连接所述第一电机与履带轮之间的动力输出装置；巡线装置安装在所述滑动部上，包括四个红外传感器，以及一个单片机。本实用新型适用于平粮领域，利用坦克链将装置的整体重量分散，有效减轻接地压力，爬坡、越障性能好，适用于复杂地形；同时具有双目视觉，能够有效避障、自动巡线。

Description

一种多地形自巡线平仓机器人

技术领域

本实用新型涉及一种平粮装置，具体涉及一种多地形自巡线平仓机器人。

背景技术

我国作为农业大国和人口大国，粮食储备是人们生存和发展的基本保障，且关系到国家安全和社会稳定。粮面平整是粮食从丰收到正常储藏保管过程中最后一道工序，在入粮结束后，要及时平整粮面。

目前，平粮机通常为固定式，即通过在粮仓范围内建立平粮装置，从而在预定范围内进行粮食平整操作。上述操作方式具有局限性，只能针对特定的粮仓进行平粮操作，体积大、不可移动、使用费时费力。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种多地形自巡线平仓机器人，通过坦克链驱动的模式，同时设置巡线装置，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种多地形自巡线平仓机器人，包括驱动组件、推板机构、横向伸出机构、升降机构、以及巡线装置五部分。

其中，驱动组件，包括一对相互平行安装的电机安装架，固定在所述电机安装架内的第一电机，铰接在所述电机安装架两侧的机架，分别铰接在所述机架外侧预定位置处的多个导轮和一个履带轮，套设在所述导轮和履带轮上的两段坦克链，以及连接所述第一电机与履带轮之间的动力输出装置；所述机架包括减震弹簧；

推板机构，包括设置在所述电机安装架上端的导向板，转动设置在所述导向板中部的丝杆，固定在所述导向板一端、且与所述丝杆通过联轴器连接的步进电机，滑动设置在所述导向板上的滑动部，以及固定在所述滑动部的中部下端、并与所述丝杆螺旋配合的螺母；

横向伸出机构，包括安装在所述滑动部内的双出杆液压缸，以及固定在所述双出杆液压缸的活塞杆一端的弧形刮板；

升降机构，包括固定在所述电机安装架内的一对直线气缸，所述直线气缸的伸出杆一端与所述导向板的下端固定连接；

巡线装置，安装在所述滑动部上，包括四个红外传感器，以及一个单片机，所述红外传感器两两对称固定在所述滑动部的两端。

在进一步的实施例中，所述机架包括两个相互交叉铰接的连杆，所述连杆呈Y形，包括第一支点、第二支点、以及第三支点；所述第一支点与所述减震弹簧连接，所述第二支点处通过过渡板与所述电机安装架铰接、同时与所述履带轮铰接，所述第三支点处铰接有一对导轮。

在进一步的实施例中，所述坦克链由所述导轮和履带轮共同限制为四边形，所述履带轮位于四边形的一角，所述导轮分别位于四边形的其余三角。

在进一步的实施例中，所述动力输出装置包括安装在所述第一电机的输出轴一端的第一带轮，铰接在所述电机安装板一侧的第二带轮，与所述第二带轮同轴安装、且位于所述电机安装板另一侧的第三带轮，以及与所述履带轮同轴安装、且与所述第三带轮共面的第四带轮；所述第一带轮与第二带轮之间、第三带轮与第四带轮之间分别通过皮带连接传动。

在进一步的实施例中，所述升降机构还可以为蜗轮丝杆升降机，包括基座，固定在所述基座上的两个安装座，水平转动设置在所述安装座内的蜗轮，竖直转动设置在所述安装座内、并与所述蜗轮啮合的蜗杆，以及固定在所述蜗杆末端的升降台。

在进一步的实施例中，所述蜗轮的一侧通过联轴器安装有减速电机，所述减速电机包括两个输出轴，分别与前述两个蜗轮连接。

有益效果：本实用新型涉及一种多地形自巡线平仓机器人，能够适用于各种复杂的地形，同时具有双目视觉，智能化程度高，平粮效率高。具体的，通过设置坦克链，配合多个导轮和一个履带轮，使得该机器人能够在各种复杂地形环境下工作，坦克链将机器人的整体重量分散，有效减轻接地压力，适合于松软路面，并能够有效防止设备对粮食造成损坏，同时爬坡、越障性能好；通过在推板机构上设置四个红外传感器以及一个单片机，单片机接收来自红外传感器的信息并对这些信息进行处理，红外传感器用于判断小车是否正常巡线，通过双目视觉，使得该装置能够有效避开障碍物。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型中驱动组件的主视图。

图3为本实用新型的部分拆解图。

图4为本实用新型中机架的具体结构示意图。

图5为本实用新型实施例二中升降机构结构示意图。

图中各附图标记为：导向板1、步进电机2、丝杆3、滑动部4、弧形刮板5、电机安装架6、第三带轮7、第四带轮8、减震弹簧9、机架10、连杆1001、第一支点1002、第二支点1003、第三支点1004、坦克链11、导轮12、履带轮13、第一电机14、过渡板15、第一带轮16、第二带轮17、第四带轮18、皮带19、红外传感器20、基座21、安装座22、升降台23、输出轴24、减速电机25、蜗杆26、蜗轮27。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1和图2所示，具体的局部细节如图3至图5所示：本实用新型涉及一种多地形自巡线平仓机器人，以下简称“该装置”，该装置由驱动组件、推板机构、横向伸出机构、升降机构、以及巡线装置五部分组成。其中，驱动组件包括电机安装架6、第一电机14、机架10、导轮12、履带轮13、坦克链11、动力输出装置、以及减震弹簧9，所述电机安装架6为一对、且相互平行安装，所述第一电机14固定在所述电机安装架6内，所述机架10铰接在所述电机安装架6的两侧，每个机架10分别包括多个导轮12、一个履带轮13，所述导轮12和履带轮13分别铰接在所述机架10外侧的预定位置处，所述坦克链11为两段，分别套设在所述导轮12和履带轮13上，所述动力输出装置连接所述第一电机14和履带轮13，所述减震弹簧9安装在所述机架10上；推板机构包括导向板1、丝杆3、步进电机2、滑动部4、以及螺母，所述导向板1设置在所述电机安装架6的上端，所述丝杆3转动设置在所述导向板1的中部，所述步进电机2固定在所述导向板1的一端、且与所述丝杆3通过联轴器连接，所述滑动部4滑动设置在所述导向板1上，所述螺母固定在所述滑动部4的中部下端、并与所述丝杆3之间螺旋配合；横向伸出机构包括双出杆液压缸和弧形刮板5，所述双出杆液压缸安装在所述滑动部4内，所述弧形刮板5固定在所述双出杆液压缸的活塞杆一端；升降机构包括一对直线气缸，所述直线气缸固定在所述电机安装架6内，所述直线气缸的伸出杆一端与所述导向板1的下端固定连接；巡线装置安装在所述滑动部4上，包括四个红外传感器20，以及一个单片机，所述红外传感器20两两对称固定在所述滑动部4的两端。

实施例二：

在前述驱动组件、推板机构、横向伸出机构、以及巡线装置不变的前提下，所述升降机构还可以为蜗轮27丝杆3升降机，所述蜗轮27丝杆3升降机包括基座21、安装座22、蜗轮27、蜗杆26、以及升降台23，所述安装座22为两个，并固定在所述基座21上，所述蜗轮27水平转动设置在所述安装座22内，所述蜗杆26竖直转动设置在所述安装座22内，并与所述蜗轮27啮合，所述升降台23固定在所述蜗杆26的末端；所述蜗轮27的一侧通过联轴器安装有减速电机25，所述减速电机25包括两个输出轴24，分别与前述两个蜗轮27连接。

作为一个优选方案，所述机架10包括两个相互交叉铰接的连杆1001，所述连杆1001呈Y形，包括第一支点1002、第二支点1003、以及第三支点1004；所述第一支点1002与所述减震弹簧9连接，所述第二支点1003处通过过渡板15与所述电机安装架6铰接、同时与所述履带轮13铰接，所述第三支点1004处铰接有一对导轮12。所述坦克链11由所述导轮12和履带轮13共同限制为四边形，所述履带轮13位于四边形的一角，所述导轮12分别位于四边形的其余三角。所述动力输出装置包括安装在所述第一电机14的输出轴24一端的第一带轮16，铰接在所述电机安装板一侧的第二带轮17，与所述第二带轮17同轴安装、且位于所述电机安装板另一侧的第三带轮7，以及与所述履带轮13同轴安装、且与所述第三带轮7共面的第四带轮8；所述第一带轮16与第二带轮17之间、第三带轮7与第四带轮8之间分别通过皮带19连接传动。

根据上述组件之间的配合，本实用新型具体的工作过程如下：当需要进行平粮操作时，驱动组件开始工作，第一电机14启动，带动第一带轮16转动，第一带轮16的动力通过皮带19传至第二带轮17，第二带轮17转动，从而将动力传至与之同轴安装的第三带轮7，第三带轮7转动，通过皮带19带动第四带轮8转动，从而最终带动与之同轴安装的履带轮13转动，履带轮13与坦克链11之间通过齿形之间的互补，带动坦克链11缓慢移动，与此同时，转动设置在所述坦克链11三个角落处的导轮12起导向作用，跟随坦克链11的移动而转动。在该装置移动时，位于所述推板机构上的四个红外传感器20协同工作，四个红外传感器20分别两两对称安装在所述滑动部4的两端，利用红外传感器20发射出来的红外线接触障碍物反射回来的时间长短，实时计算障碍物与该装置的间距，并最终做出避障动作。

当该装置接近需要平粮的粮仓后，推板机构、横向伸出机构、以及升降机构相继开始工作，具体如下：步进电机2带动丝杆3转动，从而带动与丝杆3螺旋配合的螺母做直线移动，从而带动与所述螺母固定连接的滑动部4沿着导向板1做直线移动；安装在所述滑动部4内的双出杆液压缸工作，所述双出杆液压缸的活塞杆伸出与缩回，从而带动弧形刮板5伸出与缩回，利用弧形刮板5的直线往复运动对粮仓面进行平整。

由于不同粮仓面的高度不同，该装置充分考虑到了这一点，并提出优选的解决方案，即利用升降机构对弧形刮板5进行高度方向的调整，以适应于不同高度的粮仓面。具体的，升降机构分为两种，一种利用直线气缸，另一种利用蜗轮27丝杆3升降机。下面分别为以上两种升降机构进行解析。利用直线气缸：所述直线气缸的伸出杆一端与所述导向板1的下端固定连接，伸出杆的伸出与缩回即可带动导向板1整体的升降或下降。利用蜗轮27丝杆3升降机：减速电机25工作，带动连接在其两侧的蜗轮27转动，从而带动与所述蜗轮27啮合的蜗杆26做竖直方向的运动，最终实现升降。

综上所述，该装置能够在各种复杂地形环境下工作，利用坦克链11将机器人的整体重量分散，有效减轻接地压力，适合于松软路面，并能够有效防止设备对粮食造成损坏，同时有着良好的爬坡、越障性能；红外传感器20能够实时感应障碍物的距离，做到主动避障。通过上述技术方案，有效解决了现有技术中平仓机只能针对特定的粮仓进行平粮操作，体积大、不可移动、使用费时费力的问题。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (6)

1.一种多地形自巡线平仓机器人，其特征是包括：

驱动组件，包括一对相互平行安装的电机安装架，固定在所述电机安装架内的第一电机，铰接在所述电机安装架两侧的机架，分别铰接在所述机架外侧预定位置处的多个导轮和一个履带轮，套设在所述导轮和履带轮上的两段坦克链，以及连接所述第一电机与履带轮之间的动力输出装置；所述机架包括减震弹簧；

推板机构，包括设置在所述电机安装架上端的导向板，转动设置在所述导向板中部的丝杆，固定在所述导向板一端、且与所述丝杆通过联轴器连接的步进电机，滑动设置在所述导向板上的滑动部，以及固定在所述滑动部的中部下端、并与所述丝杆螺旋配合的螺母；

横向伸出机构，包括安装在所述滑动部内的双出杆液压缸，以及固定在所述双出杆液压缸的活塞杆一端的弧形刮板；

升降机构，包括固定在所述电机安装架内的一对直线气缸，所述直线气缸的伸出杆一端与所述导向板的下端固定连接；

巡线装置，安装在所述滑动部上，包括四个红外传感器，以及一个单片机，所述红外传感器两两对称固定在所述滑动部的两端。

2.根据权利要求1所述的一种多地形自巡线平仓机器人，其特征在于：所述机架包括两个相互交叉铰接的连杆，所述连杆呈Y形，包括第一支点、第二支点、以及第三支点；所述第一支点与所述减震弹簧连接，所述第二支点处通过过渡板与所述电机安装架铰接、同时与所述履带轮铰接，所述第三支点处铰接有一对导轮。

3.根据权利要求1所述的一种多地形自巡线平仓机器人，其特征在于：所述坦克链由所述导轮和履带轮共同限制为四边形，所述履带轮位于四边形的一角，所述导轮分别位于四边形的其余三角。

4.根据权利要求1所述的一种多地形自巡线平仓机器人，其特征在于：所述动力输出装置包括安装在所述第一电机的输出轴一端的第一带轮，铰接在所述电机安装架一侧的第二带轮，与所述第二带轮同轴安装、且位于所述电机安装架另一侧的第三带轮，以及与所述履带轮同轴安装、且与所述第三带轮共面的第四带轮；所述第一带轮与第二带轮之间、第三带轮与第四带轮之间分别通过皮带连接传动。

5.根据权利要求1所述的一种多地形自巡线平仓机器人，其特征在于：所述升降机构还可以为蜗轮丝杆升降机，包括基座，固定在所述基座上的两个安装座，水平转动设置在所述安装座内的蜗轮，竖直转动设置在所述安装座内、并与所述蜗轮啮合的蜗杆，以及固定在所述蜗杆末端的升降台。

6.根据权利要求5所述的一种多地形自巡线平仓机器人，其特征在于：所述蜗轮的一侧通过联轴器安装有减速电机，所述减速电机包括两个输出轴，分别与前述两个蜗轮连接。