RU2818343C1 - Роботизированная теплица - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к роботизации теплиц и может быть использовано для сбора урожая в теплицах. Роботизированная теплица содержит основание, где вдоль длинных сторон размещены ряды вертикальных опор, которые параллельны друг другу. Сверху рядов вертикальных опор уложены двутавровые продольные балки таким образом, что нижние полки двутавровых продольных балок опираются на вертикальные опоры, а верхние полки двутавровых продольных балок, дополнительно оснащенные с нижней стороны зубчатыми рейками, находятся на одном уровне. На верхние полки двутавровых продольных балок на роликах установлены опорные тележки, которые оснащены кронштейнами. К кронштейнам закреплены серводвигатели, оснащенные зубчатыми колесами, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками. Опорные тележки соединены между собой ограничителями и ходовым винтом, который приводится в движение серводвигателем. Робот включает в себя подвижную платформу, через которую проходят ограничители и ходовой винт. К подвижной платформе в вертикальном положении закреплена электрическая телескопическая штанга, направленная вниз и оснащенная на конце захватывающим устройством. На основании теплицы со стороны одного ряда вертикальных опор размещен транспортер для подачи короба к роботу. Изобретение обеспечивает снижение металлоемкости и увеличение продольного хода робота. 4 ил.

Description

Изобретение относится к роботизации теплиц и может быть использовано для сбора урожая в теплицах.

Известна роботизированная теплица, включающая основание, где вдоль длинных сторон размещены ряды вертикальных опор, которые параллельны друг другу. Сверху рядов вертикальных опор уложены продольные балки в виде верхней и нижней направляющих, соединенные между собой на концах вертикальными стенками, таким образом, что нижние направляющие опираются на вертикальные опоры, а верхние направляющие находятся на одном уровне. Между верхними и нижними направляющими продольных балок помещены опорные тележки, которые приводятся в движение с помощью электрических тележек, установленных на верхних направляющих. Опорные тележки соединены между собой ограничителями и ходовым винтом, который приводится в движение серводвигателем. Робот включает в себя подвижную платформу, через которую проходят ограничители и ходовой винт. К подвижной платформе в вертикальном положении закреплена электрическая телескопическая штанга, направленная вниз и оснащенная на конце захватывающим устройством. На основании теплицы со стороны одного ряда вертикальных опор размещен транспортер для подачи короба к роботу (см. пат. CN № 216492052U, М. кл. A01D45/00, 45/26, 45/28, 13.05.2022).

Недостатками данной роботизированной теплицы являются высокая металлоемкость конструкции и ограниченный продольный ход робота.

Задача, на решение которой направлено изобретение – снижение металлоемкости конструкции и увеличение продольного хода робота.

Для решения этой задачи в роботизированной теплице, содержащей основание, где вдоль длинных сторон размещены ряды вертикальных опор, которые параллельны друг другу, сверху рядов вертикальных опор уложены продольные балки с опорными тележками, где опорные тележки соединены между собой ограничителями и ходовым винтом, который приводится в движение серводвигателем, робот включает в себя подвижную платформу, через которую проходят ограничители и ходовой винт, где к подвижной платформе в вертикальном положении закреплена электрическая телескопическая штанга, направленная вниз и оснащенная на конце захватывающим устройством, а на основании теплицы со стороны одного ряда вертикальных опор размещен транспортер для подачи короба к роботу, согласно изобретению, сверху рядов вертикальных опор уложены двутавровые продольные балки, таким образом, что нижние полки двутавровых продольных балок опираются на вертикальные опоры, а верхние полки двутавровых продольных балок, дополнительно оснащенные с нижней стороны зубчатыми рейками, находятся на одном уровне, на верхние полки двутавровых продольных балок на роликах установлены опорные тележки, которые оснащены кронштейнами, а к кронштейнам закреплены серводвигатели, оснащенные зубчатыми колесами, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками.

Укладка двутавровых продольных балок сверху рядов вертикальных опор, таким образом, что нижние полки двутавровых продольных балок опираются на вертикальные опоры, а верхние полки двутавровых продольных балок, дополнительно оснащенные с нижней стороны зубчатыми рейками, находятся на одном уровне, обеспечивает прочность конструкции, а значит, из конструкции исключаются продольные балки в виде верхней и нижней направляющих, соединенные между собой на концах вертикальными стенками, и сокращается количество вертикальных опор в каждом ряду. Отсюда следует, что металлоемкость конструкции теплицы снижается. Установка на верхние полки двутавровых продольных балок опорных тележек на роликах, которые оснащены кронштейнами, а к кронштейнам закреплены серводвигатели, оснащенные зубчатыми колесами, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками, дает возможность беспрепятственно перемещаться опорным тележкам по продольным балкам, так как вертикальные стенки двутавровых продольных балок не влияют на перемещение опорных тележек. Следовательно, робот, подвешенный за подвижную платформу на ограничителях и ходовом винте, которые соединяют между собой опорные тележки, будет иметь увеличенный продольный ход, из-за того что опорные тележки могут перемещаться вдоль двутавровых продольных балок не зависимо от их длины.

На фиг. 1 показана роботизированная теплица, вид с боку; на фиг. 2 – то же, вид спереди; на фиг. 3 – позиция А на фиг. 2; на фиг. 4 – позиция В на фиг. 2.

Роботизированная теплица содержит основание 1, где вдоль длинных сторон размещены ряды вертикальных опор 2, которые параллельны друг другу. Сверху рядов вертикальных опор 2 уложены двутавровые продольные балки 3, таким образом, что нижние полки 4 двутавровых продольных балок 3 опираются на вертикальные опоры 2, а верхние полки 5 двутавровых продольных балок 3, дополнительно оснащенные с нижней стороны зубчатыми рейками 6, находятся на одном уровне. На верхние полки 5 двутавровых продольных балок 3 на роликах 7 установлены опорные тележки 8, которые оснащены кронштейнами 9. К кронштейнам 9 закреплены серводвигатели 10, оснащенные зубчатыми колесами 11, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками 6. Опорные тележки 8 соединены между собой ограничителями 12 и ходовым винтом 13, который приводится в движение серводвигателем 14. Робот 15 включает в себя подвижную платформу 16, через которую проходят ограничители 12 и ходовой винт 13. К подвижной платформе 16 в вертикальном положении закреплена электрическая телескопическая штанга 17, направленная вниз и оснащенная на конце захватывающим устройством 18. На основании 1 теплицы со стороны одного ряда вертикальных опор 2 размещен транспортер 19 для подачи короба 20 к роботу 15.

Роботизированная теплица при сборе урожая работает следующим образом. Из склада вспомогательного материала (на фигурах не показан) короб 20 по транспортеру 19 подается к роботу 15, таким образом, что короб 20 располагается со стороны захватывающего устройства 18. Устройством распознавания изображения (на фигурах не показано) определяется конкретное место расположения объекта урожая. Затем с помощью серводвигателей 10 и серводвигателя 14 осуществляется соответственно продольное и поперечное перемещения робота 15 к месту расположения объекта урожая. Определенное место расположения объекта урожая с помощью устройства распознавания изображения (на фигурах не показано) передается блоку управления робота (на фигурах не показано) в виде координат. Блок управления роботом (на фигурах не показан) запускает в работу серводвигатели 10, в результате этого зубчатые колеса 11, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками 6, начинают вращаться, что приводит в движение опорные тележки 8. Опорные тележки 8 на роликах 7 начинают перемещаться по двутавровым продольным балкам 3, где вместе с ними вдоль основания 1 теплицы перемещаются ограничители 12 и ходовые винты 13, на которые подвешен робот 15, до момента установки робота 15 напротив места расположения объекта урожая. Одновременно с этим с помощью серводвигателя 14 ходовой винт 13 приводится во вращение, в результате этого при взаимодействии резьбовых отверстий ходового винта 13 и подвижной платформы 16, подвижная платформа 16 начинает перемещаться вдоль ограничителей 12 до момента установки робота 15 над объектом урожая. Таким образом, на основании переданных координат робот 15 перемещается к месту расположения объекта урожая и фиксируется в заданном положении над объектом урожая. После этого посредством электрической телескопической штанги 17 захватывающее устройство 18 с открытыми рычагами наводится на объект урожая (на фигурах не показан), где четыре рычага складываются, и объект урожая захватывается с последующим его отделением от растения. Затем электрическая телескопическая штанга 17 складывается. В результате этого захватывающее устройство 18 с объектом урожая поднимаются на требуемую высоту. Одновременно с этим в работу включаются серводвигатели 10 и серводвигатель 14, которые на основании полученных данных от блока управления роботом (на фигурах не показано) о месте расположения короба 20, устанавливают робот 15 над коробом 20 аналогичным способом как устанавливался робот 15 над объектом урожая. Зафиксировав робота 15 над коробом 20 электрическая телескопическая штанга 17 опускает захватывающее устройство 18 до контакта объекта урожая с твердой поверхностью в коробе 20. В результате этого объект урожая укладывается в короб 20, а рычаги захватывающего устройства 18 открываются. Уложив объект урожая в короб 20 электрической телескопической штангой 17 захватывающее устройство 18 с открытыми рычагами поднимаются на требуемую высоту. В последующем роботу 15 от блока управления роботом (на фигурах не показано), который получил информацию от устройства распознавания изображения (на фигурах не показано), передаются данные о месте расположения следующих объектов урожая. На основании полученных координат установка робота 15 над местом расположения объекта урожая, сбор объекта урожая роботом 15, установка робота 15 над коробом 20 и укладка объекта урожая в короб 20 выполняются аналогично описанному выше. Набрав необходимое количество урожая в коробе 20 транспортер 19 отправляет его на склад готовой продукции (на фигурах не показан), а со склада вспомогательных материалов (на фигурах не показан) подается следующий короб 20 к роботу 15.

Использование данной роботизированной теплицы позволит повысить эффективность производства продукции в защищенном грунте.

Claims (1)

1. Роботизированная теплица, содержащая основание, вдоль длинных сторон которого размещены ряды вертикальных опор, которые параллельны друг другу, при этом сверху рядов вертикальных опор уложены продольные балки с опорными тележками, причем опорные тележки соединены между собой ограничителями и ходовым винтом, который приводится в движение серводвигателем, и робот, включающий подвижную платформу, к которой в вертикальном положении закреплена электрическая телескопическая штанга, направленная вниз и оснащенная на конце захватывающим устройством, при этом ограничители и ходовой винт проходят через подвижную платформу, кроме того, на основании теплицы со стороны одного ряда вертикальных опор размещен транспортер для подачи короба к роботу, отличающаяся тем, что продольные балки выполнены двутавровыми и уложены таким образом, что нижние полки двутавровых продольных балок опираются на вертикальные опоры, а их верхние полки дополнительно оснащены с нижней стороны зубчатыми рейками и находятся на одном уровне, при этом на верхние полки двутавровых продольных балок на роликах установлены опорные тележки, которые оснащены кронштейнами, к которым закреплены серводвигатели, оснащенные зубчатыми колесами, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками.