CN211064775U - 植保机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种植保机器人系统，其特征在于，包括植保机器人和罐体清洗装置，所述植保机器人包括喷洒机构、走行机构和吊杆。喷洒机构，罐体、侧翼板、喷管和泵。走行机构包括与所述吊杆连接的座板；和设置在所述座板上的滑块，所述滑块以悬吊方式连接导轨，使所述座板沿导轨自由滑动；和与所述座板连接设置的驱动机构。所述喷洒机构通过与所述吊杆连接悬吊在走行机构下端。在导轨的规定位置设置有罐体清洗装置，所述罐体清洗装置具有用于旋转清洗所述罐体内部的喷头，喷头进水端设置有连接部件从水泵注入液体，在连接部件下侧设置马达传动装置驱动所述喷头以中心轴线为轴转动。本植保机器人系统实现自动化的灌溉作业，工作效率高，运行稳定。

Description

植保机器人系统

技术领域

本发明涉及农业植保机器领域，特别地，涉及一种植保机器人系统。

背景技术

我国设施蔬菜生产面积世界第一，逐渐呈现出区域化、规模化发展趋势。设施蔬菜多以反季节蔬菜为主，具有产量高、效益好等优点。日光温室内存在环境高温高湿、土壤连作、土传病害等问题，极易引发病虫害，严重影响到蔬菜产量和品质，因此温室内每季病虫害防治任务繁重。

目前，国内设施蔬菜病虫害防治机械与发达国家还有较大差距，存在着很多不足和缺陷：①防治设备陈旧老化，以人工作业为主，劳动强度大，作业效率低，“跑、冒、滴、漏”现象造成严重污染；②设施蔬菜多样化种植模式下，现有植保机械自动化程度低，喷雾模式设计不合理，不能实现精准喷雾，病虫害防治效果差，药液覆盖密度不均匀，农药有效利用率仅20％～30％；③现有设备自动化、智能化程度低，由于操作人员控制喷雾方向，喷雾过程中农药和人体未完全隔离，因此在温室密闭环境下对操作人员人身伤害大，易出现中毒现象。

使用智能化的喷雾机械，实现精细化喷雾作业，已成为农药增效减施的重要手段之一。在日光温室内采用植保机器人技术进行喷雾作业，依据植株分布位置、枝叶分布密度和冠层轮廓等生长信息或者病虫草害位置信息等进行精准喷雾作业，从而减少药液使用量、减少药液漂移、保护劳动者身体健康、保护环境、实现可持续农业生产。

因此迫切需要发明一种结构轻便、适应性高、智能化程度高、工作效率高的温室植保机器人，实现温室内高效自主喷雾，适应于不同时期不同植株的精准喷雾，日光温室内精确定位并进行喷雾工作的目的，提高温室植保机器人通用性，减少劳动力的工作量，提高生产过程人身安全，提高工作效率具有重大的经济和社会意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种植保机器人系统，可实现在温室内稳定、高效的喷洒作业，提高规模化农业生产自动化。

为了实现上述目的，本发明提供了一种植保机器人系统，其特征在于，包括喷洒机构、走行机构和吊杆，其中：

喷洒机构，其包括用于存储药液的罐体；一端与所述罐体侧壁连接，向所述罐体径向延伸的至少一个侧翼板；还包括安装在所述侧翼板上的喷管，由硬质管状部件构成，靠所述罐体的一端形成进水口；以及在所述侧翼板上设置有泵，通过管路与设置在所述罐体下端的出水口连接。

走行机构，其包括与所述吊杆连接的座板；和设置在所述座板上的滑块，所述滑块以悬吊方式连接导轨，使所述座板沿导轨自由滑动；和与所述座板连接设置的驱动机构，其通过对导轨输出动力来驱动所述座板沿导轨移动。

优选地，所述喷洒机构通过与所述吊杆连接悬吊在走行机构下端。

优选地，在所述罐体底部设置有排水阀。在所述导轨的规定位置设置有罐体清洗装置，所述罐体清洗装置具有用于旋转清洗所述罐体内部的喷头，喷头进水端设置有连接部件从水泵注入液体，在所述连接部件下侧设置马达传动装置驱动所述喷头以中心轴线为轴转动。

优选地，所述罐体清洗装置具有机位检测器，所述机位检测器检测所述植保机器人停靠至所述罐体清洗装置的位置，确保所述喷头能够准确地伸入加料口。

优选地，所述喷头被支撑于喷头支架，所述喷头支架具有架体；在所述架体上端沿竖直方向滑动，下端搭载所述喷头的滑动臂；和驱动所述滑动臂移动的齿轮齿条机构，所述植保机器人移动至所述规定位置后，所述齿轮齿条机构驱动所述滑动臂移动将所述喷头伸入所述加料口。

优选地，所述罐体上端和下端分别设置有上盖和下盖，所述罐体的外周侧设置有罐体支架，包括：压紧所述上盖的上支撑环；压紧所述下盖的下支撑环；以及设置在所述上支撑环和所述下支撑环之间使所述上下支撑环夹住所述罐体的多个支杆。

优选地，所述侧翼板成对安装在所述罐体支架上，相对于所述罐体中心呈轴对称设置，包括：在相邻的支杆之间设置侧翼固定板，在所述侧翼板的基部设置有侧翼连接板，将所述侧翼固定板垂直固定于所述罐体侧壁，在所述侧翼固定板的下表面设置有侧翼支撑板，并与所述侧翼连接板连接固定。所述喷管通过压块固定于所述侧翼固定板。

优选地，所述吊杆穿过所述上盖中心的孔达到所述下盖中心，所述下盖中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆下端的内侧和外侧将所述吊杆的下端焊接于所述下盖中心，所述下盖所使用的板材比所述上盖和所述罐体侧壁的板材厚。

在所述吊杆上端设置有用于将所述罐体悬吊固定安装于所述走行机构的连接板，所述连接板中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆上端的内侧和外侧将所述吊杆与所述连接板焊接为一体。

优选地，所述导轨设置为单轨导轨，所述单轨导轨具有施力机构，包括：

设置于所述座板上方的导向杆；套接在所述导向杆上的施力弹簧；和承载所述驱动机构的单轨支架，所述单轨支架安装于所述导向杆，可沿所述导向杆的轴向移动，并通过所述施力弹簧调整所述驱动机构与导轨的压力。

优选地，所述驱动机构包括设置于所述单轨支架的电机；和接受所述电机的转动并从下侧压紧导轨，以向导轨输出动力的福来轮，所述电机与所述福来轮通过联轴器连接。

优选地，所述单轨支架具有与所述座板平行设置的导杆支撑部，和与所述导杆支撑部垂直设置的电机平衡保持部，所述导杆支撑部设置有使所述导杆穿过的导孔，所述平衡保持部相对于所述座板的端部垂直地接触，限位螺丝穿过设置在所述平衡保持部且垂直延伸的长孔，而限制所述单轨支架仅可在垂直方向移动，所述座板上同轴设置有两个所述滑块。

优选地，所述导轨设置双轨导轨，具有平行设置的第一导轨和第二导轨；所述双轨导轨具有连接机构，分别与所述第一导轨和所述第二导轨连接，且在所述连接机构上开设有沿所述第一导轨和/或所述第二导轨的延伸方向分布的卡槽。

所述连接机构包括沿所述第一导轨和/或所述第二导轨的延伸方向延伸形成的连接部件、第一承力部件和第二承力部件，在所述连接部件相对的两侧面上开分别设有固定槽，所述第一承力部件上设置有第一固定凸起，所述第二承力部件上设置有第二固定凸起，所述第一固定凸起和所述第二固定凸起分别设置于所述固定槽内。所述卡槽设置在所述连接部件上与设置有所述固定槽的侧面相邻的侧面。

优选地，所述驱动机构包括：电机，设置于双轨支架上，所述双轨支架与所述座板固定连接；第一福来轮，接受所述电机的转动并压紧所述第一承力部件或所述第二承力部件，以向所述第一承力部件或所述第二承力部件输出动力；所述第一福来轮和所述电机通过联轴器连接；第二福来轮，设置于所述座板上，并从压紧所述第二承力部件或所述第一承力部件，以向所述第二承力部件或所述第一承力部件输出动力；所述第二福来轮和所述座板通过连接片连接。

所述座板上设置有四个所述滑块，其中，每两个所述滑块均同轴设置。

优选地，所述喷洒机构外罩有罩体，所述罩体上端和下端形成有透气窗；所述罩体的下端设置有轴流风机。

本实用新型喷洒机构可实现自动化的灌溉作业，喷洒精确度更高，装置结构稳定，适用于大面积的喷洒灌溉作业，喷洒覆盖面广，药液喷洒均匀，可转换各种喷播功能，工作效率高，用于温室大棚的环境运行稳定。走行机构在工作工程中通过座板、滑块、驱动机构、施力机构和福来轮之间的固定连接，使设备更好的在导轨受力移动，运行更为平稳。罐体清洗装置可实现罐体的自动清洁，无需再拆卸下来，更为便捷。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的第一实施方式的植保机器人立体结构图；

图2示出了根据本实用新型的第一实施方式的植保机器人仰视结构图；

图3示出了根据本实用新型的第一实施方式的喷洒机构结构图；

图4示出了根据本实用新型的第一实施方式的罐体仰视结构图；

图5示出了根据本实用新型的第一实施方式的罐体支架结构图；

图6示出了根据本实用新型的第一实施方式的侧翼板结构图；

图7示出了根据本实用新型的第一实施方式的压块结构图；

图8示出了根据本实用新型的第一实施方式的单轨走行机构结构图；

图9示出了根据本实用新型的第二实施方式的双轨走行机构结构图；

图10示出了根据本实用新型的第二实施方式的双轨走行机构截面图；

图11示出了根据本实用新型的第三实施方式的罐体清洗装置示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施方式1

如图1所示出的本实施方式的植保机器人立体结构图，植保机器人100 其用于灌溉作业的喷洒机构200设置在单轨走行机构300下运行，以吊装方式在导轨上沿导轨移动路径滑动，同时进行农药喷洒、臭氧杀菌等灌溉作业，提高了规模化农业生产的自动化。

图3是本实施方式的喷洒机构结构图，喷洒机构200包括罐体210、罐体支架220、侧翼板230、泵240和喷管250。泵240对称安装在侧翼板230上，用于输送存储在罐体210中的药液，并喷洒至侧翼板230的外侧。侧翼板230固定在罐体支架220上，与罐体210连接。对于使用吊装结构的植保机器人100来说，罐体20需要盛装足够重量的水或勾兑药液，对于罐体结构的稳定性对于植保机器人本身的工作效率具有决定性的意义，本实施方式中，罐体可承载至少20kg的喷洒重量。

如图2示出的本实施方式植保机器人仰视结构图，图4示出的罐体仰视结构图。罐体210具有上盖211和下盖212，分别覆盖罐体的上端和下端，罐体210侧壁外周面呈筒形，具有薄壁且密封的中空结构。上盖211 向上延伸形成有进水口213，进水口213上部呈斗形，下部呈管形，垂直设置于上盖211上。上盖211相对应进水口213，设置孔径与下部外径相同的进水孔。下盖212向下延伸形成有出水口214。水或药液从进水口213 灌入罐体210内存储待用，下盖212的出水口214将水或药液输送到安装在侧翼板230的泵240。罐体210各部件连接处上下里外满焊，使其可以盛装足够重量的水或药液。在上盖211或下盖212上可设置农业用电器元件，例如，在上盖211设置臭氧发生器，臭氧发生器产生的臭氧通过曝气机溶解于罐体210内的水中，再喷洒到作物上，控制臭氧浓度小于10％；在下盖212设置液位计，监测罐体210内的液位，当探测到也未低于设定值时，视为罐体210内无水，停止喷洒作业，记忆最终喷洒点，实现自动喷洒位置找寻并接续喷洒，作业精确度更高。

如图5所示出的本实施方式罐体支架结构图，罐体支架220设置在罐体210的外周侧，包括上支撑环221、下支撑环222、支架连接侧板223和多个支杆224。上支撑环221压紧罐体210的上盖211，上盖211的边侧在周向上等距设置多个螺钉孔225，相邻两螺钉孔225与上盖211中心点的连线呈60°角，上支撑环221的边环对应设置与上盖211尺寸相同、数量相同的螺钉孔225，上支撑环221通过螺钉连接上盖211与罐体210紧固。上支撑环221与上盖211之间，以及下支撑环222与下盖212之间垫有弹性垫圈。

上支撑环221的边环至中心点的距离大于与上盖211连接的螺钉孔225 处，设置用于固定支杆224的圆孔，下支撑环222在边环的相同位置对置设置相同尺寸的圆孔，上支撑环221与下支撑环222的内径与支杆224的外径相匹配。支杆224设置在上支撑环221和下支撑环222之间，使上支撑环221与下支撑环222夹住罐体210，支杆224之间等距设置，提高整体装置的稳定性。

在相邻两支杆224之间相对于罐体中心呈轴对称的两端设置两个支架连接侧板223，支架连接侧板223垂直立于上支撑环221与下支撑环222 之间，而且，支架连接侧板223具有与上、下支撑环221、222外周相同弯曲程度的曲面。支架连接侧板223用于连接侧翼板230和装配在罐体外侧的罐体支架220。罐体支架220将用于实现喷洒的侧翼板230和用于存储药液的罐体连接为一体，整体结构稳定，安装操作简单，整体结构布局紧凑。

如图3及图5所示，侧翼板230成对设置在罐体210侧壁的两端，相对于罐体210中心呈轴对称设置。侧翼板230的侧翼固定板231垂直于侧翼连接板232，侧翼连接板232为具有曲面的板材，侧翼固定板231的上缘呈弧形，并且，上缘侧边的弯曲程度与侧翼连接板232一致。两个侧翼支撑板233焊接在侧翼固定板231的下端，并与侧翼连接板232连接，与侧翼固定板231、侧翼连接板232的连接处焊接固定，提高侧翼板230稳定性。本实施方式中，侧翼支撑板233为具有直角三角形的板材，根据强度需要也可以是条形板材、条形管材等结构，也可以减少或增加数量。

在侧翼板230的基部设置有侧翼连接板232，侧翼连接板232通过螺钉固定在支架连接侧板223的外侧，螺钉与支架连接侧板223之间垫有平垫圈，使两个侧翼固定板231相对固定在罐体210的两端。

本实施方式中，侧翼固定板231是平面上具有轴对称结构的板材，左右两端近侧翼连接板233处具有对称的外展，弯折处呈弧形。可选地，也可以根据需要采用其它的侧翼固定板231的结构，例如，可以是非对称结构，或者，采用圆形结构、管型结构、多层结构等各种构造。侧翼固定板 231安装在罐体210的两端，结构整体对称，稳定性高。侧翼固定板231 由喷洒机构200的中心向两侧伸展，喷洒覆盖面大，喷洒效率高。两侧的侧翼固定板231形成喷洒平面，使药液喷洒均匀，且可在侧翼固定板410 具有平台设置可安装各种类型的喷管，实现各种农作物灌溉方式。

泵240对称安装在侧翼板230上，用于输送存储在药箱中心的罐体210 中的药液，并喷洒至侧翼板230的外侧。管路241将罐体210中的药液输送至泵240，接头与下盖212的出水口214对接，本实施方式优选扩口式可调向端三通管接头，接头与泵240通过导管连接，各导管之间连接有弯头，可调节导管角度和方向。侧翼板230上设置喷管250与泵240连接，液体从罐体210内引出并由泵240输送动力注入喷管250。本实施方式采用隔膜泵，控制泵240输出药液的压力，可转换各种喷洒灌溉方式。

如图2所示，从下盖212向下侧延伸形成有排水管215，在排水管215 的下端形成有用于连接排水阀216的法兰，用于排出罐体210中的药液。

在罐体210径向上的中心设置吊杆500，用于悬吊罐体210。吊杆500 穿过上盖211中心与吊杆500外径相匹配的孔，达到下盖212的中心，下盖212中心形成有与吊杆500内径相匹配的孔，从吊杆500下端的内侧和外侧将吊杆500的下端焊接于下盖212的中心，上盖211中心的孔与吊杆 500的外侧焊接。下盖212所使用的板材比上盖211和罐体210侧壁的板材厚，使吊杆500可承载整体喷洒机构200至少20kg的喷洒重量。吊杆 500贯穿罐体210内部，下端固定于下盖212，该结构提高了植保机器人 100整体承重强度，可承载足够重量的药液。吊杆500上端可与走行机构连接，吊杆500与罐体210连接处满焊，装置运行稳定性高。

在吊杆500设置有用于将所述罐体悬吊固定安装于走行机构300的连接板 510，连接板510中心形成有与吊杆500的内径相匹配的孔，从吊杆500上端的内侧和外侧将吊杆500与连接板510焊接为一体；管部520贯穿罐体210，上端与连接板510焊接，下端固定于下盖212。

如图1及图3所示，喷管250由环形导管部251和直管部252的两部分管路连接组成，环形导管部251和直管部252上均设置有多个用于连接喷嘴253的接口，用于喷洒农药，直管部252的一端形成进水口254将液体引入喷管250内，直管部252的另一端与环形导管部251的管身连接导通，固定成一体，环形导管部251的管身侧壁的一处具有与直管部252管径相对应的开口。本实施方式中，直管部252选用竖直形中空管材，环形导管部251选用侧壁一处具有开口的环形中空管材。

喷管250的管身侧壁设置有喷嘴253，其设置在环形导管部251外侧面，及直管部252左右两侧中的至少一侧。喷嘴253通过设置在喷管250 相应位置的接口与喷管250连接，接口尺寸与喷嘴253相匹配。与接口可以是螺纹开口与喷嘴253拧紧连接，也可以是接口内部设有卡扣与喷嘴卡合固定，将喷嘴253稳定的固定在喷管250上。

直管部252的一端为进水口254，进水口254连接有密封螺母接口，用于与安装于植保机器人的外部液体输送管和/或液体泵连接，本实施方式中，选用球面密封松套螺母接口，与其他管路连接时密封性好，不易渗出药液。液体泵可改变输出压力，从而转换各种喷洒功能，满足多种类型的喷洒需要。

如图7所示出的本实施方式的压块，喷管250通过压块260固定在侧翼板230上，压块260设置在直管部252未设置有喷嘴253的位置上，侧翼板230由罐体210侧壁向横向延伸，至少具有一个。压块260具有固定凹槽261，固定凹槽261底面与直管部252的管身径向的截面相匹配，上端竖直延伸。

固定凹槽261的两个端点向外侧延伸形成有配合面262，配合面262 在固定凹槽261两端对称设置，垂直于固定凹槽261的上端。配合面262 上具有固定孔263a，在侧翼板230上设置有与固定孔263b相对应的固定孔 230b，压块的固定凹槽261在垂直于直管部252延伸方向的方向上跨越直管部252压紧设置，通过螺钉连接配合面262上的固定孔263a和相应位置侧翼板230上的固定孔263b，稳固地将喷管250固定在侧翼板230上。侧翼板230可以是中心具有固定孔263b的各种形状的板材。侧翼板230通过连接板与罐体210螺钉连接；或者可在侧翼板230侧边设置卡扣，与罐体 210的卡合固定。

喷洒机构200各组件做磷化工艺处理，防止组件在大棚内潮湿环境下生锈、发生药液腐蚀。

如图2所示，喷洒机构200外部装配有罩体400，上部及下部设置有透气窗，便于罩体与药箱之间的通风。下部设置轴流风机410，向罩体400 内部吹入加热气体，可快速带走喷洒机构200各部件周围的水汽，有效减少酸碱腐蚀、锈蚀。侧翼板230外部罩有侧翼罩430，固定于中心罩体420 两端，由直角连接板431连接固定，防止喷洒机构200受到外部损坏，并且外形美观。

植保机器人100通过吊杆500将喷洒机构200安装于悬吊式的走行机构300，吊杆500上部的连接板510与走行机构420的座板330下侧连接固定，喷洒机构200沿走行机构420的导轨设定的路径移动喷洒，工作速度不超过0.5m/s，实现大范围喷洒灌溉。

如图8所示出的单轨走行机构，在本实施方式的植保机器人中，走行机构300上方设置导轨310，为降低研发成本，本实施方式中采用市售的 SNS R1607 403 61 3776mm导轨(博世力士乐制)，采用上下倒置方式安装。与导轨310相配合地，滑块单元320通过与导轨310嵌合沿导轨310 的下侧滑动。

为了保证单轨移动装置移动的稳定性，在本实施方式中滑块单元320 包括沿导轨设置的两个滑块321、322，同样地使用与市售导轨310相匹配的FNS-45 R205A 423 20(博世力士乐制)标准型滑块，与滑块单元320相配合的导轨310也采用市售的SNS R1607 403 613776mm导轨(博世力士乐制)。

第一滑块321和第二滑块322通过座板330连接，进一步地，第一滑块321和第二滑块322设置在座板330上表面中心线，该中心线与导轨310 平行且位于导轨310的正下方。在座板330用于连接下方的喷洒机构200 及罩体400，并且承载驱动机构340，该驱动机构340对导轨310输出动力来驱动座板330及喷洒机构200沿导轨310滑行。

为了保证驱动机构340能够稳定的对导轨310施加驱动力，利用施力机构350将驱动机构340与座板330进行连接。

该施力机构350构成为，包含设置于座板330上方的导向杆351，套接在导向杆351上的施力弹簧352，和承载所述驱动机构340的单轨支架。单轨支架安装于导向杆351，可沿导向杆351的轴向上下移动，并通过施力弹簧352调整驱动机构340与导轨310的压力。

为了使施力机构350更好的固定在座板330上，同时保障传递给驱动结构340充足的调节力。

在座板330上表面通过螺孔设置有两个并排与导轨310延伸方向垂直的导向杆351，在两个导向杆351上分别套接相同的施力弹簧352。

在导向杆351上承接驱动机构的单轨支架，所述单轨支架包含弹簧压板353、电机支撑架354，所述弹簧压板353上设置使导向杆351穿过的导孔，通过螺母锁合，调节施力弹簧352的形变。

本实施方式中驱动机构340构成为，包含设置于电机支撑架354的电机，和接受电机的转动并从下侧压紧导轨，以向导轨输出动力的福来轮342。

本实施方式为实现单轨移动机构的正反向移动和定点位置的暂停动作，同时智能设定后，实现记忆功能位置的找寻，完成全部喷洒、除菌功效；电机采用57J1880-450型步进电机。

为降低试验成本，与导轨310的匹配度，本实施方式中福来轮采用 GYK-48福来轮(东莞上隆自动化)。

为了保障施力机构350中施力弹簧352更好的调节驱动机构340的位置，本实施方式中电机支撑架354与弹簧压板353垂直连接，电机支撑架 354与弹簧压板353通过2个螺母锁合，在弹簧压板353接触面形成两个向内延伸螺孔，电机支撑架354上设置两个对应固定孔。

螺孔位于弹簧压板353接触面中轴线，且螺孔深度小于导孔至所述接触面距离，使弹簧压板353与电机支撑架354的连接更加稳定。

电机支撑架354与座板330的端部垂直接触，限位螺丝穿过设置在所述电机支撑架354且垂直延伸的长孔，而限制所述电机支撑架354仅可在垂直方向移动。

限位螺丝固定在座板330上时，不与导向杆351接触，增强座板330 的刚性。

电机支撑架354固定电机端，设置有4个与电机配套限位螺孔和电机轴承伸出孔；电机通过螺母锁合固定在电机支撑架354上。电机轴承伸出孔设置在电机支撑架354固定电机端的中轴线上，更好在装置运动过程中使电机保持稳定。

为降低研发成本，本实施方式中采用市售联轴器采用SGS-C34-8单膜联轴器(深圳同创达自动化设备有限公司)。

电机轴承上外接联轴器，联轴器另一端与福来轮342固定，福来轮342 设置在导轨310上，且电机轴承通过孔突出部分与联轴器连接。

在安装装置时，通过降低弹簧压板353距离座板330高度，从而调节电机支撑架354在垂直方向高度，使安装福来轮342在导轨上更加方便，且在福来轮342出现严重磨损和联轴器出现磨损时，方便相应部件替换。

单轨走行机构安装后，通过调节弹簧压板353距离座板330高度，使电机支撑架354的长孔在垂直方向最低位置，并且实现福来轮342在导轨上的预压力，保障单轨移动装置可以在导轨上平稳运行，同时在装置运行后，福来轮342出现磨损时，施力弹簧352自然进一步释放弹力、通过弹簧压板353提高电机支撑架354在垂直方向高度，进而提高福来轮342高度，使高福来轮342和导轨310自然压紧，维持装置的正常运行。

在电机主体外部具有与电机支撑架354固定端完全套合的电机罩，避免装置在运行过程中，电机主体受到外部损坏。

实施方式2

本实施方式植保机器人的喷洒机构与实施方式1相同，在此不多作赘述。如图9示出了本实施方式的双轨走行机构结构图；图10示出了本实施方式的双轨走行机构截面图。

本实施方式中，喷洒机构200设置于双轨导轨的走行机构300下方，双轨导轨具有平行设置的第一导轨361和第二导轨362。与该第一导轨361 和第二导轨362相配合地，在第一导轨361和第二导轨362之间设置有连接机构370，该连接机构370分别与第一导轨361和第二导轨362连接。作为一种可选的实施方式，连接机构370包括沿第一导轨361和/或第二导轨362的延伸方向延伸形成的连接部件371、第一承力部件372和第二承力部件373，在连接部件371相对的两侧面上分别设有固定槽374，第一承力部件372上设置有第一固定凸起375，第二承力部件373上设置有第二固定凸起26，第一固定凸起375和第二固定凸起376分设置于固定槽内，以使得第一承力部件372和第二承力部件373连接于连接部件371的两侧，防止第一承力部件372和第二承力部件373之间发生相对运动，或者防止连接部件371、第一承力部件372和第二承力部件373三者之间发生相对运动。

在连接机构370上开设有沿第一导轨361和/或第二导轨362的延伸方向分布的滑槽378。作为一种可选的实施方式，该滑槽378可以设置在连接部件371上与设置有固定槽374的侧面相邻的侧面上。在本实施例中，滑槽378可以设置在连接部件371的下侧面。

在一些实施方式中，为减轻连接机构370的重量，连接部件371内部可以为中空结构，为增加连接部件371的强度，可以在其内部增加多个支板。

在滑槽378处以悬吊方式设置有多个滑块380，滑块380与座板382 连接，滑块380可沿滑槽378的分布方向运动，从而能够带动座板382沿滑槽378的分布方向运动，即座板382可沿第一导轨361和/或第二导轨362 的延伸方向运动。座板382用于连接下方的植保机器人功能本体，并且承载驱动机构390，该驱动机构390通过对连接机构370输出动力来驱动座板382沿第一导轨361和/或第二导轨362移动。

在一些实施方式中，座板382上设置有四个滑块380，其中，每两个滑块380均同轴设置，该轴可以与第一导轨361和/或第二导轨362平行，且分别位于第一导轨361和第二导轨362的正下方。

在一些实施方式中，驱动机构390可以包括电机、第一福来轮391和第二福来轮392。其中，电机设置于双轨支架上，双轨支架与座板固定连接；第一福来轮391接受电机的转动并压紧第一承力部件372或第二承力部件373，以向第一承力部件372或第二承力部件373输出动力；第二福来轮392设置于座板上，并从压紧第二承力部件373或第一承力部件372，以向第二承力部件373或第一承力部件372输出动力。

第一福来轮391和电机可以通过联轴器连接，第二福来轮392和座板 382可以通过连接片连接。

在本实施方式中，为实现双轨移动装置的正反向移动和定点位置的暂停动作，同时智能设定后，实现记忆功能位置的找寻，完成全部喷洒、除菌功效，电机可以采用57J1880-450型步进电机。

在一些实施方式中，在电机主体外部具有与双轨支架的固定端完全套合的电机罩，避免装置在运行过程中，电机主体受到外部损坏。

在一些实施方式中，为保证驱动机构390能够稳定的对第一导轨361 和/或第二导轨362施加驱动力，利用施力机构将驱动机构390和座板382 进行连接。

施力机构包括设置于座板382上方的导向杆、套接在导向杆上的施力弹簧以及承载驱动机构390的双轨支架，双轨支架安装于导向杆，可沿导向杆的轴向移动，并通过施力弹簧调整驱动机构390与第一导轨361和/或第二导轨362的压力。

实施方式3

本实施方式的植保机器人系统在导轨上设置有罐体清洗装置600，如图11所示，设置在导轨两侧和/或顶端的规定位置，其导轨可以是单轨和/ 或双轨。罐体清洗装置600具有喷头620，喷头620可旋转清洗罐体210 内部。喷头支架630支撑喷头620立于导轨植保机器人100上方，喷头支架630具有架体631承载齿轮齿条机构和用于固定喷头620的固定部621。

架体631水平台面靠近喷头620的一端设置有齿轮齿条机构，齿轮641 固定于架体631的一端，在电机的驱动下转动，齿条642与齿轮641啮合，在竖直方向上上下移动。喷头620搭载在滑动臂640的下端，滑动臂640 与齿条642固定，随齿条642的滑动而在架体631上端沿竖直方向滑动，使喷头620可在竖直方向上进入或移出进水口213。本实施方式中，滑动臂640为齿条641，喷头620固定于齿条641的下端随齿条641上下移动。喷头620的下端伸入罐体210内进行清洗，上端具有将喷头620固定在滑动臂640上的固定部621。

固定部621内设置有马达625驱动喷头620为上下竖直设置的中空杆状部件，以中心轴线为轴旋转，喷头620的上端的进水端设置有腔体形的连接部件623通过管路从水泵注入液体，喷头620与连接部件623连接处设有密封圈624，对连接部件623和喷头620的上端进行密封，并使喷头620上端能够在马达625的带动下相对于连接部件623旋转的同时保持良好的密封性。连接部件623下侧在喷头620的长度方向上侧设置有齿轮，通过马达625输出动力传动齿轮转动。喷头620的下端在周向上连接多个截面为梯形的喷嘴622，马达625控制喷头620转动使得喷嘴622可在周向各方向上喷洒清洗，并通过齿轮齿条机构在罐体210内上下移动，使罐体210得到全面的清洗。

在罐体210的下盖212上设置有排水阀610，其通过法兰与出水口214 连接，喷洒定量的水和/或清洗液后，排出清洗液体；或在下盖212上设置液位检测器，监测罐体210内的液位，在液位达到设定值时，排出清洗液体。排水阀可通过人工过自动控制系统控制其闭合。

在架体631上设置有机位检测器，检测植保机器人100停靠至罐体清洗装置600的位置，确保喷头620能够准确伸入进水口213。机位检测器 650检测植保机器人100距离喷头620 1m处时，植保机器人100开始减速，逐渐减速移动至进水口213准确位于喷管620垂直方向正下方时，植保机器人100停止移动。喷头620伸入进水口213滑动臂640下降至设定好的高度自动喷洒水和/或清洗液，利用水压剥落罐体210内的污垢，清洗后的液体通过排水阀610排出。植保机器人罐体的清洗可直接在导轨上进行，操作简便，提高农业作业的自动化。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种植保机器人系统，其特征在于，包括植保机器人和罐体清洗装置，所述植保机器人包括喷洒机构、走行机构和吊杆，其中，

喷洒机构，其包括用于存储药液的罐体；一端与所述罐体侧壁连接，向所述罐体径向延伸的至少一个侧翼板；还包括安装在所述侧翼板上的喷管，由硬质管状部件构成，靠所述罐体的一端形成进水口；以及在所述侧翼板上设置有泵，通过管路与设置在所述罐体下端的出水口连接，

走行机构，其包括与所述吊杆连接的座板；和设置在所述座板上的滑块，所述滑块以悬吊方式连接导轨，使所述座板沿导轨自由滑动；和与所述座板连接设置的驱动机构，其通过对导轨输出动力来驱动所述座板沿导轨移动，

所述喷洒机构通过与所述吊杆连接悬吊在走行机构下端，

在所述罐体底部设置有排水阀，

在所述导轨的规定位置设置有罐体清洗装置，所述罐体清洗装置具有用于旋转清洗所述罐体内部的喷头，喷头进水端设置有连接部件从水泵注入液体，

在所述连接部件下侧设置马达传动装置驱动所述喷头以中心轴线为轴转动。

2.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于：

所述罐体清洗装置具有机位检测器，所述机位检测器检测所述植保机器人停靠至所述罐体清洗装置的位置，确保所述喷头能够准确地伸入加料口。

3.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于：

所述喷头被支撑于喷头支架，

所述喷头支架具有架体；

在所述架体上端沿竖直方向滑动，下端搭载所述喷头的滑动臂；和

驱动所述滑动臂移动的齿轮齿条机构，

所述植保机器人移动至所述规定位置后，所述齿轮齿条机构驱动所述滑动臂移动将所述喷头伸入加料口。

4.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述罐体上端和下端分别设置有上盖和下盖，

所述罐体的外周侧设置有罐体支架，包括：压紧所述上盖的上支撑环；压紧所述下盖的下支撑环；以及设置在所述上支撑环和所述下支撑环之间使所述上下支撑环夹住所述罐体的多个支杆，

所述侧翼板成对安装在所述罐体支架上，相对于所述罐体中心呈轴对称设置，包括：

在相邻的支杆之间设置侧翼固定板，

在所述侧翼板的基部设置有侧翼连接板，将所述侧翼固定板垂直固定于所述罐体侧壁，

在所述侧翼固定板的下表面设置有侧翼支撑板，并与所述侧翼连接板连接固定，

所述喷管通过压块固定于所述侧翼固定板。

5.如权利要求4所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述吊杆穿过所述上盖中心的孔达到所述下盖中心，

所述下盖中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆下端的内侧和外侧将所述吊杆的下端焊接于所述下盖中心，

所述下盖所使用的板材比所述上盖和所述罐体侧壁的板材厚，

在所述吊杆上端设置有用于将所述罐体悬吊固定安装于所述走行机构的连接板，所述连接板中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆上端的内侧和外侧将所述吊杆与所述连接板焊接为一体。

6.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述导轨设置为单轨导轨，

所述单轨导轨具有施力机构，包括：

设置于所述座板上方的导向杆；

套接在所述导向杆上的施力弹簧；和

承载所述驱动机构的单轨支架，

所述单轨支架安装于所述导向杆，可沿所述导向杆的轴向移动，并通过所述施力弹簧调整所述驱动机构与导轨的压力，

所述驱动机构包括设置于所述单轨支架的电机；和

接受所述电机的转动并从下侧压紧导轨，以向导轨输出动力的福来轮。

7.如权利要求6所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述单轨支架具有与所述座板平行设置的导杆支撑部，和与所述导杆支撑部垂直设置的电机平衡保持部，

所述导杆支撑部设置有使所述导杆穿过的导孔，

所述平衡保持部相对于所述座板的端部垂直地接触，

限位螺丝穿过设置在所述平衡保持部且垂直延伸的长孔，而限制所述单轨支架仅可在垂直方向移动，

所述座板上同轴设置有两个所述滑块。

8.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述导轨设置双轨导轨，具有平行设置的第一导轨和第二导轨；

所述双轨导轨具有连接机构，分别与所述第一导轨和所述第二导轨连接，且在所述连接机构上开设有沿所述第一导轨和/或所述第二导轨的延伸方向分布的卡槽；

所述连接机构包括沿所述第一导轨和/或所述第二导轨的延伸方向延伸形成的连接部件、第一承力部件和第二承力部件，在所述连接部件相对的两侧面上开分别设有固定槽，所述第一承力部件上设置有第一固定凸起，所述第二承力部件上设置有第二固定凸起，所述第一固定凸起和所述第二固定凸起分别设置于所述固定槽内；

所述卡槽设置在所述连接部件上与设置有所述固定槽的侧面相邻的侧面。

9.如权利要求8所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述驱动机构包括：

电机，设置于双轨支架上，所述双轨支架与所述座板固定连接；

第一福来轮，接受所述电机的转动并压紧所述第一承力部件或所述第二承力部件，以向所述第一承力部件或所述第二承力部件输出动力；所述第一福来轮和所述电机通过联轴器连接；

第二福来轮，设置于所述座板上，并从压紧所述第二承力部件或所述第一承力部件，以向所述第二承力部件或所述第一承力部件输出动力；所述第二福来轮和所述座板通过连接片连接；

所述座板上设置有四个所述滑块，其中，每两个所述滑块均同轴设置。

10.如权利要求1所述的植保机器人系统，其特征在于，

所述喷洒机构外罩有罩体，所述罩体上端和下端形成有透气窗；

所述罩体的下端设置有轴流风机。

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