CN220606935U - 一种搅料式推料机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搅料式推料机器人，具体涉及奶牛养殖场推料机械领域，包括横向推料机构，横向推料机构内设置有外壳架和绞龙，外壳架上安装有用于驱动绞龙进行转动的电机一，绞龙和外壳架转动连接，行走机构内设置有底板，底板上安装有用于驱动车轮进行转动的马达，车轮转动连接于底板上，外壳架转动连接于底板上，机器人内部还设置控制机构，控制机构包括电缸、中央控制器和摄像模块，电缸的缸体和底板转动连接且电缸的伸缩杆和外壳架转动连接，缸体内设置的电机三控制伸缩杆相对于缸体进行伸缩，中央控制器用于根据摄像模块上传的录像内容控制马达、电机一和电机三的工作状态，当机器人移动路径上有饲料时，中央控制器控制电机一开启。

Description

一种搅料式推料机器人

技术领域

本实用新型涉及奶牛养殖场推料机械领域，更具体地说，本实用涉及一种搅料式推料机器人。

背景技术

在奶牛的喂食环节中，奶牛吞食草料的过程会伴随着奶牛拱动和翻动草料，将草料不断地推向牛食槽的外侧的牛舍通道上，被拱到食槽外侧的草料既无法被奶牛食用，堆积在通道上也容易造成养殖环境的污染。

现有的解决草料在道路上堆积的方式多是人工频繁将草料推回牛食槽中，或者如公开号为CN110710464A的专利中所记载的，人工控制拖拉机拖拽转动中的绞龙，实现将牛舍通道上的饲料推回到牛食槽内的目的。

但是上述过程均需要人工亲自到牛舍内，手动控制如绞龙、拖拉机等各个部件的运转状态，这样做并没有大幅度减轻人工的劳动量。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种搅料式推料机器人，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高机械的自动化程度，进一步降低人在推料环节所花费的劳动量。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种搅料式推料机器人，包括横向推料机构和行走机构，横向推料机构内设置有外壳架和绞龙，外壳架上安装有用于驱动绞龙进行转动的电机一，绞龙和外壳架转动连接，行走机构内设置有底板，底板上安装有用于驱动车轮进行转动的马达，车轮转动连接于底板上，外壳架转动连接于底板上，机器人内部还设置控制机构，控制机构包括电缸、中央控制器和摄像模块，电缸的缸体和底板转动连接且电缸的伸缩杆和外壳架转动连接，缸体内设置的电机三通过正反转驱动缸体内部的传动件控制伸缩杆相对于缸体进行伸缩，当伸缩杆收缩入缸体内时，外壳架绕着自身和底板的转动连接点向上摆动，中央控制器和马达、电机一以及电缸内的电机三分别电性连接，中央控制器用于根据摄像模块上传的录像内容控制马达、电机一和电机三的工作状态，当机器人移动路径上有饲料时，中央控制器控制电机一开启。

在一个优选地实施方式中，外壳架上连接有支架，支架上安装有传送带，传送带内的皮带上可拆卸连接有毛刷，传送带内设置有和皮带传动连接的带轮，带轮和支架转动连接，带轮和安装于支架上的电机二的输出轴固定连接，中央控制器控制电机二驱动带轮带动皮带转动。

在一个优选地实施方式中，外壳架和支架之间通过螺栓调节间距，螺栓和支架转动连接，且螺栓和外壳架螺纹连接。

在一个优选地实施方式中，摄像模块包括360°监测摄像头和数据处理单元，数据处理单元用于将360°监测摄像头所拍下的内容上传至中央控制器中。

在一个优选地实施方式中，机器人内设置有磁钉导航模块，牛舍地面中埋设有磁钉，磁钉导航模块感应磁钉位置以确定行走机构的行进路线，中央控制器控制行走机构沿着行进路线进行移动。

在一个优选地实施方式中，机器人内设置有惯导模块，中央控制器控制惯导模块预测行走机构的行进路线。

在一个优选地实施方式中，外壳架的外侧和底板的外侧均安装有雷达，机器人内设置有报警模块，雷达、报警模块和中央控制器电性连接，中央控制器用于根据雷达反馈的信息控制报警单元是否发出警报，当雷达检测到障碍物时，中央控制器控制报警单元向外发出警报。

在一个优选地实施方式中，当中央控制器控制报警单元向外发出警报时，中央控制器控制马达停驻。

在一个优选地实施方式中，机器人内设置有无线传输模块，中央控制器通过无线传输模块和外部控制端连接，外部控制端用于将所接收到的指令同步传递到中央控制器中，以驱动中央控制器控制马达、电机一、电机二和电机三的工作状态。

在一个优选地实施方式中，机器人内设置有电池，电池用于向电机一、电机二、电机三、马达、电缸以及中央控制器供电，电池和设置于地面的外部充电桩可插接充电。

在一个优选地实施方式中，外壳架的外侧以及底板的外侧均设置有防撞边。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型中，中央控制器根据摄像模块监测到的图像内容来控制机器人移动以及横向推料机构的运转，适时开启横向推料机构，利用横向推料机构将牛舍通道上散落堆积的饲料重新推回到牛食槽内，机器人的整个工作过程无需人工亲临牛舍现场进行控制，提高了整个推料过程的自动化程度。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型中一种搅料式推料机器人的结构图。

图2为本实用新型中一种搅料式推料机器人的爆炸图。

图3为本实用新型中一种搅料式推料机器人的侧视图。

附图标记为：1、横向推料机构；101、外壳架；102、绞龙；2、横向清扫机构；201、传送带；202、电机二；203、毛刷；204、支架；3、行走机构；301、底板；302、车轮；303、马达；4、电缸；5、中央控制器；6、外部充电桩；7、电池。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型提供了如图1-图3所示的一种搅料式推料机器人，包括安装于行走机构3上的中央控制器5和摄像模块，摄像模块包括360°监测摄像头和数据处理单元，数据处理单元用于将360°监测摄像头所拍下的内容上传至中央控制器5中，中央控制器5通过识别内容中的对象来实现对行走机构3、横向推料机构1的控制，当路径上有饲料时，中央控制器5控制横向推料机构1运转，将饲料推到牛食槽一侧，当路径上没有饲料，则中央控制器5控制横向推料机构1停止，节约机器人内部的电能。实现了自动化推料的目的，提高了将饲料从牛舍通道中推回到牛食槽一侧的自动化程度。

其中，行走机构3内设置有底板301，底板301上安装有用于驱动车轮302进行转动的马达303。

其中，横向推料机构1内设置有外壳架101和绞龙102，外壳架101上安装有用于驱动绞龙102进行转动的电机一，绞龙102和外壳架101转动连接。

中央控制器5能够直接控制电机一以及马达303的正反转和启停状态，实现控制机器人前进或者后退，以及在合适的时机对路径上的饲料进行推动的目的。

进一步的，外壳架101的外侧以及底板301的外侧均设置有防撞边，用来保护机器人。

进一步的，机器人内设置有磁钉导航模块，牛舍地面中埋设有磁钉，磁钉导航模块感应磁钉位置，多个磁钉构成机器人行走的预设路线，磁钉沿着牛舍通道的延伸方向进行布设，中央控制器5控制行走机构3沿着磁钉的布设位置进行移动，无论牛舍的延伸方向是直线还是曲线或是直线与曲线的结合，均可以实现机器人的自动化移动。

进一步的，机器人内还设置有惯导模块，用来修正机器人行走时的偏移角度。

惯导模块和磁钉导航模块的搭配使用，能够进一步精确化机器人行走路线的准确性。

进一步的，外壳架101的外侧和底板301的外侧均安装有雷达，机器人内设置有报警模块，中央控制器5用于根据雷达反馈的信息控制报警单元是否发出警报。

机器人正常工作过程中，雷达在机器人的行走过程中不会检测到障碍物，如果当雷达检测到有障碍物时，中央控制器5会控制报警单元向外发出警报，必要时，中央控制器5会控制行走机构3紧急停驻，直到障碍物被清除后，雷达检测不到障碍物时，中央控制器5控制行走机构3继续沿着预设的路线进行移动。

进一步的，电缸4的缸体和底板301转动连接且电缸4的伸缩杆和外壳架101转动连接，缸体内设置的电机三通过正反转驱动缸体内部的传动件控制伸缩杆相对于缸体进行伸缩，所述传动件包括两个相互啮合的锥齿轮，用于改变传动方向，其中一个锥齿轮和电机三的输出端固定连接，另一个锥齿轮和丝杆固定连接，丝杆上套有螺纹套，螺纹套和缸体滑动连接，螺纹套和伸缩杆固定连接，当伸缩杆收缩入缸体内时，外壳架101绕着自身和底板301的转动连接点向上摆动，车轮302转动连接于底板301上。电缸4的具体结构为现有技术，本实施例在此不做过多赘述。

通过上述方式控制外壳架101带动绞龙102上下摆动，调节绞龙102下边缘与地面之间的距离，达到调节绞龙102在不同高度上推料的目的。

举例来说，当摄像模块监测到的机器人路径上的饲料高度在绞龙102半径长度以上时，中央控制器5控制电缸4的伸缩杆收缩入缸体内，抬高绞龙102的高度，绞龙102不断将饲料推回到牛食槽一侧，之后逐渐放低绞龙102的高度，让绞龙102从高至低，多次将饲料推到牛食槽一侧，在同一个位置上多次少量的推动饲料，能够降低饲料飞溅的程度，以及降低牛的应激反应。

进一步的，传送带201通过支架204安装在外壳架101上，支架204上安装的电机二202能够控制传送带201的皮带部分进行转动，皮带通过卡接件或者螺栓紧固件连接有毛刷203，利用转动的皮带带动毛刷203进行转动，能够对毛刷203移动路径上的饲料进行清扫，并将饲料扫到牛食槽一侧。在具体使用时，横向推料机构1在推动饲料后，紧接着毛刷203会跟随着行走机构3移动到刚刚饲料被推动的位置上，对此位置上残留的饲料屑做进一步的彻底的清扫。

其中，利用榫卯结构的卡接件或螺栓紧固件能够实现快速毛刷203和皮带之间快速拆装的目的，对易损耗的毛刷203实现快速更换，能够提高机器人的实用性。

进一步的，外壳架101和支架204之间通过螺栓调节间距，螺栓和支架204转动连接，且螺栓和外壳架101螺纹连接。通过拧动此处的螺栓，能够改变毛刷203与地面之间的高度，在毛刷203受到磨损后，利用此种方式调节外壳架101和支架204之间的间距，下移毛刷203，能够使得毛刷203继续参与到清扫活动中。

进一步的，机器人内设置有无线传输模块，中央控制器5通过无线传输模块和外部控制端连接，外部控制端用于将所接收到的指令同步传递到中央控制器5中，以驱动中央控制器5控制马达303、电机一、电机二202和电机三的工作状态。外部控制端不限于手机端或者电脑端，外部控制端一般是由人工直接操作，通过人工对屏幕的简单点击，实现远程控制中央控制器5的目的。

无线传输模块可以是WiFi模块、4G传输模块、蓝牙模块、无线局域网或无线个域网等。

进一步的，机器人内设置有电池7，电池7用于向电机一、电机二202、电机三、马达303、电缸4以及中央控制器5供电。通过连接电池7和安装于地面上的外部充电桩6，实现对电池7的充电，待到电池7内的电能充满后，分离机器人和外部充电桩6，机器人能够利用自带的电池7实现自动化的移动和工作。

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅料式推料机器人，其特征在于：包括横向推料机构(1)和行走机构(3)，所述横向推料机构(1)内设置有外壳架(101)和绞龙(102)，所述外壳架(101)上安装有用于驱动绞龙(102)进行转动的电机一，所述绞龙(102)和外壳架(101)转动连接，所述行走机构(3)内设置有底板(301)，所述底板(301)上安装有用于驱动车轮(302)进行转动的马达(303)，车轮(302)转动连接于底板(301)上，外壳架(101)转动连接于底板(301)上，机器人内部还设置控制机构，所述控制机构包括电缸(4)、中央控制器(5)和摄像模块，所述电缸(4)的缸体和底板(301)转动连接且电缸(4)的伸缩杆和外壳架(101)转动连接，缸体内设置的电机三通过正反转驱动缸体内部的传动件控制伸缩杆相对于缸体进行伸缩，当伸缩杆收缩入缸体内时，外壳架(101)绕着自身和底板(301)的转动连接点向上摆动，所述中央控制器(5)和马达(303)、电机一以及电机三分别电性连接，中央控制器(5)和摄像模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述外壳架(101)上连接有支架(204)，支架(204)上安装有传送带(201)，传送带(201)内的皮带上可拆卸连接有毛刷(203)，传送带(201)内设置有和皮带传动连接的带轮，带轮和支架(204)转动连接，带轮和安装于支架(204)上的电机二(202)的输出轴固定连接，中央控制器(5)和电机二(202)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述外壳架(101)和支架(204)之间通过螺栓调节间距，螺栓和支架(204)转动连接，且螺栓和外壳架(101)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述摄像模块包括360°监测摄像头和数据处理单元，360°监测摄像头、数据处理单元和中央控制器(5)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述机器人内设置有磁钉导航模块，牛舍地面中埋设有磁钉，磁钉导航模块用于感应磁钉位置，中央控制器(5)和磁钉导航模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述机器人内设置有惯导模块，中央控制器(5)和惯导模块电性连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述外壳架(101)的外侧和底板(301)的外侧均安装有雷达，机器人内设置有报警模块，中央控制器(5)、雷达和报警模块电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述机器人内设置有无线传输模块，中央控制器(5)通过无线传输模块和外部控制端连接。

9.根据权利要求8所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述机器人内设置有电池(7)，所述电池(7)用于向电机一、电机二(202)、电机三、马达(303)、电缸(4)以及中央控制器(5)供电。

10.根据权利要求1所述的一种搅料式推料机器人，其特征在于：所述外壳架(101)的外侧以及底板(301)的外侧均设置有防撞边。