四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人制造技术

本发明专利技术公开了四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，包括底座、顶板以及控制箱，顶板安装于底座上端，控制箱安装于顶板上端一侧，顶板上端安装有操作结构，底座内安装有驱动结构，驱动结构上连接有检测操作结构，导航定位等模块共同应用于同一个智能移动底盘。并且本发明专利技术采用四轮驱动转向机构，360度自由转向方式可以解决转向半径过大转向受限转向角度受限的问题，可以完全实现0半径转向，便于在无轨道的温室中实现进行作业，保证药液覆盖密度均匀，减少对作物伤害。减少对作物伤害。减少对作物伤害。

【技术实现步骤摘要】
四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人


[0001]本专利技术涉及温室智能机械装备
，具体为四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人。

技术介绍

[0002]温室是目前我国作物种植业广泛使用的农业设施之一，温室农作物种植业的迅速发展对温室智能自动化作业设备提出了新的要求，这些温室设备的使用大幅度提高了温室作业效率，降低了温室内工作人员的作业强度，但也存在一些问题。
[0003]一方面，目前国内小型温室中作物种植密集、行距窄，并且现有的温室自动化作业设备的结构差异性较大。部分植保设备体积偏大，转向不灵活，在狭小空间中作业易对植株造成伤害，进行作业困难导致药液覆盖密度不均匀，病虫害防治效果差。另一方面，温室中现已采用采摘车、运输车、喷雾机器人等作业设备，但各个设备间通用性差，满足使用要求时需多台设备作业，成本极高。并且在温室作业的特殊要求下，较为成熟的技术和专利技术极少，需要进一步的创新和设计。

技术实现思路

[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，包括底座、顶板以及控制箱,顶板安装于底座上端，控制箱安装于顶板上端一侧，顶板上端安装有操作结构，底座内安装有驱动结构，驱动结构上连接有检测操作结构；
[0005]操作结构包括：药液箱、隔膜泵、喷雾支架、若干喷杆、空气压缩机以及若干喷头；
[0006]药液箱安装于顶板上端一侧，隔膜泵安装于顶板上端一侧且进液端与药液箱连接，喷雾支架安装于顶板上端且与隔膜泵出液端连接，若干喷杆两端均连通于喷雾支架，空气压缩机安装于顶板上端一侧且出气端与喷雾支架连接，若干喷头分别安装于若干喷杆上。
[0007]优选的，药液箱与顶板连接处设有固定药液箱的角铁。
[0008]优选的，操作结构还包括：固定底架以及车厢；
[0009]固定底架通过螺栓安装于顶板上端，车厢安装于固定底架上端。
[0010]优选的，驱动结构包括：电池仓、四个步进电机、四个减速器以及四个行走组件；
[0011]电池仓安装于底座内，四个步进电机分别安装底座内四角处，四个减速器分别与四个步进电机驱动端连接，四个行走组件分别与四个减速器另一端连接。
[0012]优选的，行走组件包括：减震支架以及轮毂电机；
[0013]减震支架一端与减速器一端连接，轮毂电机安装于减震支架下端。
[0014]优选的，检测操作结构包括：双目深度视觉相机、两个超声波传感器、轮毂电机驱动器以及步进电机驱动器；
[0015]双目深度视觉相机安装于底座一侧，两个超声波传感器分别安装于顶板上端两
侧，轮毂电机驱动器安装于底座内且与四个轮毂电机连接，步进电机驱动器安装于底座内且与四个步进电机连接。
[0016]优选的，喷雾支架中心处还安装有折叠组件；
[0017]折叠组件包括：两个软管、两个固定块、两个操作杆、两个铰座以及两个连接部；
[0018]两个软管两端分别与喷雾支架连接，两个固定块分别安装于喷雾支架一侧，两个操作杆分别安装于两个固定块上端，两个铰座分别安装于喷雾支架一侧且与两个操作杆一端铰接，两个连接部分别安装于喷雾支架另一侧。
[0019]优选的，连接部包括：两个连接板以及连接螺栓；
[0020]两个连接板分别安装于喷雾支架一侧，连接螺栓嵌装于两个连接板一侧。
[0021]优选的，车厢内还设有挡料组件；
[0022]挡料组件包括：两个安装槽、两个挡料板以及两个固定螺栓；
[0023]两个安装槽均位于车厢内，两个挡料板分别嵌装于两个安装槽内，两个固定螺栓分别嵌装于两个挡料板一侧且一端与车厢一侧外壁接触。
[0024]优选的，连接板的形状为Z形。
[0025]有益效果
[0026]本专利技术提供了四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，具备以下有益效果：导航定位等模块共同应用于同一个智能移动底盘，解决功能模块分散、机械利用率低、成本高、浪费严重的问题，降低了工作人员的劳动强度，本专利技术专利在认真研究分析温室智能机器人作业基础上，根据温室内行间作物布局，有针对性在总体结构布置形式、作业技术性能提升措施、零部件匹配协调整合安排等方面采取了创新措施，在温室机器人的移动平台上很好的集喷雾、运输等功能于一体,简化了机构内容，大大减少了耗能，提升了工作效率。
附图说明
[0027]图1为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的立体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的侧视结构示意图。
[0029]图3为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的局部放大结构示意图。
[0030]图4为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的操作结构侧视结构示意图。
[0031]图5为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的俯视剖视结构示意图。
[0032]图6为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的俯视结构示意图。
[0033]图7为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的操作结构立体结构示意图。
[0034]图8为本专利技术四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人的电控流程结构
示意图
[0035]图中：1、底座，2、顶板，3、控制箱，4、药液箱，5、隔膜泵，6、喷雾支架，7、喷杆，8、空气压缩机，9、喷头，10、软管，11、固定底架，12、车厢，13、电池仓，14、步进电机，15、减速器，16、减震支架，17、轮毂电机，18、双目深度视觉相机，19、超声波传感器，20、轮毂电机驱动器，21、步进电机驱动器，22、固定块，23、操作杆，24、铰座，25、连接板，26、连接螺栓，27、安装槽，28、挡料板，29、固定螺栓。
具体实施方式
[0036]基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]实施例：请参阅附图1
‑
7，本专利技术提供一种技术方案：四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，包括底座1、顶板2以及控制箱3，顶板2安装于底座1上端，控制箱3安装于顶板2上端一侧，顶板2上端安装有操作结构，底座1内安装有驱动结构，驱动结构上连接有检测操作结构；
[0038]需要说明的是，在使用过程中，通过控制箱3中的PWM直流调速器通过调整顶板2上端的操作结构控制药液的喷淋或对物品承载，通过安装在底座1内的驱动结构以及检测操作结构控制本装置进行多方位移动。
[0039]包括在小车上搭载深度相机、超声波传感器，编码器的角度传感器等。采用STM32F107作为底层控制器用于输出控制轮毂电机和步进电机的信号，根据编码器提供的速度信息，通过运动学解算获得车载系统的里程计数据(运动速度、行驶距离和转角)，通过串口发送给上位机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，包括底座、顶板以及控制箱,其特征在于，顶板安装于底座上端，控制箱安装于顶板上端一侧，顶板上端安装有操作结构，底座内安装有驱动结构，驱动结构上连接有检测操作结构；操作结构包括：药液箱、隔膜泵、喷雾支架、若干喷杆、空气压缩机以及若干喷头；药液箱安装于顶板上端一侧，隔膜泵安装于顶板上端一侧且进液端与药液箱连接，喷雾支架安装于顶板上端且与隔膜泵出液端连接，若干喷杆两端均连通于喷雾支架，空气压缩机安装于顶板上端一侧且出气端与喷雾支架连接，若干喷头分别安装于若干喷杆上。还包括：搭载深度相机、超声波传感器，编码器的角度传感器、控制器、下位机；还包括：喷雾系统；所述喷雾系统由供液装置、供气装置和荷电装置组成；供液装置包括药箱、隔膜泵、节流阀，所述供气装置包括空压机和气体调压阀。2.根据权利要求1所述的四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，其特征在于，药液箱与顶板连接处设有固定药液箱的角铁。3.根据权利要求1所述的四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，其特征在于，操作结构还包括：固定底架以及车厢；固定底架通过螺栓安装于顶板上端，车厢安装于固定底架上端。4.根据权利要求1所述的四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，其特征在于，驱动结构包括：电池仓、四个步进电机、四个减速器以及四个行走组件；电池仓安装于底座内，四个步进电机分别安装底座内四角处，四个减速器分别与四个步进电机驱动端连接，四个行走组件分别与四个减速器另一端连接。5.根据权利要求4所述的四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，其特征在于，行走组件包括：减震支架以及轮毂电机；减震支架一端与减速器一端连接，轮毂电机安装于减震支架下端。6.根据权利要求5所述的四轮独立转向驱动的智能导航辅助作业温室机器人，其特征在于，检测操作结构包括：双目深度视觉相机、两个超声波传感器、轮毂电机驱动器以及步进电机驱动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萍，申晓菲，
申请(专利权)人：德州智南针机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：