可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人制造技术

本发明专利技术涉及农业机械领域，具体是一种可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人。目的是提供一种可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，该机器人应能有效提高设施蔬菜移栽的智能化水平，降低人工成本。技术方案是：可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：该机器人包括行走平台、移栽动力装置、秧箱装置、取苗装置、变株距植苗装置、图像识别装置、电控箱。电控箱。电控箱。

【技术实现步骤摘要】
可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人


[0001]本专利技术涉及农业机械领域，具体是一种可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人。

技术介绍

[0002]近几年研制的单行和双行全自动移栽机，试验效果良好，移栽效率明显提高，但现有移栽机智能化水平仍然不高，远远不能满足农民的需求，目前设施蔬菜栽植主要采用人工移栽，其劳动强度大、作业效率低，难以实现大面积种植和规范化管理，是农业现代化的一块短板。而且由于人工成本居高不下，设施蔬菜种植的总成本逐渐提高，种种因素限制了设施蔬菜种植产业的发展。因此，大力发展设施蔬菜钵苗移栽技术，实现设施蔬菜的机械化、智能化移栽是必然的趋势。
[0003]总体上看国内全自动移栽机还处于样机试验阶段，还没有对机械化、智能化移栽技术进行系统研究，目前的研究主要集中在送苗机构、取苗机构和机械手的优化改进上，还没有可以满足不同作物农艺栽植要求，且搭载智能农用底盘的设施内蔬菜移栽机出现。、市面上已有的设施移栽机大多数没有移动底盘，行走机构与上层栽植机构相连，浑为一体，且每套栽植机构仅适用于固定行距、株距栽植。同时移栽机在设施蔬菜大棚内工作时需要适应不同宽度与高度的地垄工况，以保证工作的连续性。对于设施内不同种类的移栽作物，其作物栽植的农艺要求行距与株距均不同，移栽机的通用性较差。为促进设施蔬菜大棚的智能化发展，搭载机器视觉技术，通过确定蔬菜栽植位置，规划移栽株距，控制变株距栽植机构转速，实现移栽机自适应调整与行走以及变株距栽植，需要专利技术一种可调行距、可变株距的蔬菜自主移栽机器人,以适应设施内不同蔬菜的自主移栽工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，该机器人应能有效提高设施蔬菜移栽的智能化水平，降低人工成本。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：该机器人包括行走平台、移栽动力装置、秧箱装置、取苗装置、变株距植苗装置、图像识别装置、电控箱；所述行走平台包括车架、调节车架宽度的伸缩机构、调节车架高度的升降机构、用于转向和移动的行走机构；所述移栽动力装置包括第一电机、第二电机、由第一电机驱动的第一传动轴、通过第一齿轮组连接第一传动轴的第二传动轴与第三传动轴、通过第二齿轮组连接第三传动轴的第四传动轴与第五传动轴、通过第三齿轮组连接第五传动轴的第六传动轴、由第二电机驱动并与第四传动轴同轴布置的第七传动轴；所述取苗装置包括可转动地定位在车架上的取苗回转臂、设置在取苗回转臂上的两个取苗手、驱动取苗回转臂与取苗手运动的取苗传动机构；所述变株距植苗装置包括可转动地定位在车架上的植苗回转臂、设置在植苗回转臂上的两个植苗手、驱动植苗旋转架与植苗手运动的植苗传动机构。
[0007]所述车架包括主车架以及可横向滑动地定位在主车架上的副车架；所述伸缩机构包括固定在副车架上的伸缩电机、由伸缩电机驱动的伸缩主动轮、可转动地定位在副车架上的伸缩丝杆、与伸缩丝杆固定的伸缩被动轮、连接伸缩主动轮与伸缩被动轮的伸缩传动带、与伸缩丝杆啮合并与主车架固定的伸缩螺母；所述升降机构分别主车架与副车架上，包括与主车架或副车架固定的电推缸、分别设置在主车架或副车架前后两端的两个四杆组件、传递电推缸动力来驱动两个四杆组件运动的联动杆；所述行走机构包括设置在四杆组件上的转向电机、由转向电机驱动的轮架以及设置在轮架上的行走电机与行走轮。
[0008]所述四杆组件包括升降固定架、第一升降杆、第二升降杆、升降连接架；所述升降固定架固定在主车架或副车架上，第一升降杆与第二升降杆均可转动地铰接在升降固定架与升降连接架之间，转向电机与升降连接架固定，联动杆上设有联动滑槽，第一升降杆的一端通过联动轴承可滑动地定位在联动滑槽中。
[0009]所述秧箱装置、取苗装置、变株距植苗装置、移栽动力装置、电控箱设置在行走平台的副车架上；所述取苗装置与植苗装置上下布置并且通过连接座设置在副车架上；所述移栽动力机构用于驱动取苗装置、植苗装置、秧箱装置运动。
[0010]所述取苗回转臂可转动地定位在连接座上，取苗传动机构设置在取苗回转臂中；所述取苗传动机构包括可转动地定位在取苗回转架中的取苗太阳轮、两个取苗第一中间轮、两个取苗第二中间轮、两个取苗行星轮；所述取苗太阳轮与两个取苗第一中间轮同时啮合，每个取苗第一中间轮同轴连接一个取苗第二中间轮，每个取苗第二中间轮与一个取苗行星轮啮合；所述取苗太阳轮与第六传动轴同轴布置，取苗太阳轮与连接座固定，第六传动轴与取苗回转臂固定；所述取苗太阳轮、取苗第一中间轮、取苗第二中间轮、取苗行星轮均为非圆齿轮。
[0011]所述取苗手包括与取苗回转臂固定的取苗支撑架、可转动地定位在取苗支撑架上的取苗外壳、与取苗行星轮及取苗外壳固定的取苗传动轴、取苗夹持组件、驱动夹持组件运动的取苗传动组件；所述取苗夹持组件包括可摆动地定位在取苗外壳上的两条夹钵片、可滑动地定位在夹钵片上的推苗块；所述取苗传动组件包括可转动地定位在取苗外壳中并且互相啮合的取苗主动齿轮与取苗从动齿轮、设置在取苗外壳中并与取苗支撑架固定的取苗凸轮、可轴向滑动地定位在取苗外壳中的推杆、与推杆固定的后座、两端顶住后座与取苗外壳的取苗弹簧、与取苗从动齿轮固定用于推动后座的拨杆。
[0012]所述取苗凸轮上设有配合取苗主动齿轮的缺口；所述推苗块固定在推杆的前端，推苗块上设有凸出部以及与夹钵片滑动配合的滑套，凸出部位于两条夹钵片之间；所述取苗主动齿轮与取苗从动齿轮均为扇形非圆齿轮。
[0013]所述植苗回转臂可转动地定位在连接座上，植苗传动机构设置在植苗回转臂中；所述植苗传动机构包括可转动地定位在植苗回转架中的植苗太阳轮、两个植苗中间轮、两个植苗行星轮；所述植苗太阳轮与两个植苗中间轮同时啮合，每个植苗中间轮与一个植苗行星轮啮合；所述植苗太阳轮与第七传动轴固定，第四传动轴与植苗回转臂固定。
[0014]所述植苗手包括与植苗回转臂固定的植苗支撑架、可转动地定位在植苗支撑架上的鸭嘴旋转架、可摆动地定位在鸭嘴旋转架上的一对鸭嘴栽植器、驱动鸭嘴栽植器开合的鸭嘴传动组件、连接鸭嘴旋转架与植苗行星轮的植苗传动轴；所述鸭嘴传动组件包括与植苗支撑架固定的鸭嘴凸轮、连接两个鸭嘴栽植器的鸭嘴弹簧、与其中一个鸭嘴栽植器固定
的鸭嘴连杆、与另一个鸭嘴栽植器固定的鸭嘴联动板；所述鸭嘴联动板上设有联动槽，鸭嘴连杆的一端通过鸭嘴连杆轴承可滑动地定位在联动槽中，鸭嘴联动板上还设有配合鸭嘴凸轮的凸台。
[0015]所述电控箱、图像识别装置均设置在副车架上，其中图像设别装置设置在车架正前方；所述电控箱分别电连接行走平台、移栽动力装置、图像识别装置。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术可实现自主行走与、独立转向、自适应底盘升降以及实现行距可调、变株距全自动栽植工作；本专利技术的图像识别装置用于实现移栽机器人的准确定位，行走平台在沿着路径行驶过程中可根据偏移角度以及偏移量，纠正行驶姿态，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：该机器人包括行走平台、移栽动力装置、秧箱装置、取苗装置、变株距植苗装置、图像识别装置、电控箱；所述行走平台包括车架、调节车架宽度的伸缩机构、调节车架高度的升降机构、用于转向和移动的行走机构；所述移栽动力装置包括第一电机(5.1)、第二电机(5.2)、由第一电机驱动的第一传动轴(6.1)、通过第一齿轮组连接第一传动轴的第二传动轴(6.2)与第三传动轴(6.3)、通过第二齿轮组连接第三传动轴的第四传动轴(6.4)与第五传动轴(6.5)、通过第三齿轮组连接第五传动轴的第六传动轴(6.6)、由第二电机驱动并与第四传动轴同轴布置的第七传动轴(6.7)；所述取苗装置包括可转动地定位在车架上的取苗回转臂(8)、设置在取苗回转臂上的两个取苗手、驱动取苗回转臂与取苗手运动的取苗传动机构；所述变株距植苗装置包括可转动地定位在车架上的植苗回转臂(15)、设置在植苗回转臂上的两个植苗手、驱动植苗旋转架与植苗手运动的植苗传动机构。2.根据权利要求1所述的可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：所述车架包括主车架(1.1)以及可横向滑动地定位在主车架上的副车架(1.2)；所述伸缩机构包括固定在副车架上的伸缩电机(2.1)、由伸缩电机驱动的伸缩主动轮(2.2)、可转动地定位在副车架上的伸缩丝杆(2.4)、与伸缩丝杆固定的伸缩被动轮(2.3)、连接伸缩主动轮与伸缩被动轮的伸缩传动带(2.5)、与伸缩丝杆啮合并与主车架固定的伸缩螺母；所述升降机构分别主车架与副车架上，包括与主车架或副车架固定的电推缸(3.1)、分别设置在主车架或副车架前后两端的两个四杆组件、传递电推缸动力来驱动两个四杆组件运动的联动杆(3.2)；所述行走机构包括设置在四杆组件上的转向电机(4.1)、由转向电机驱动的轮架(4.2)以及设置在轮架上的行走电机(4.3)与行走轮(4.4)。3.根据权利要求2所述的可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：所述四杆组件包括升降固定架(3.3)、第一升降杆(3.4)、第二升降杆(3.5)、升降连接架(3.6)；所述升降固定架固定在主车架或副车架上，第一升降杆与第二升降杆均可转动地铰接在升降固定架与升降连接架之间，转向电机与升降连接架固定，联动杆上设有联动滑槽(3.21)，第一升降杆的一端通过联动轴承(3.41)可滑动地定位在联动滑槽中。4.根据权利要求3所述的可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：所述秧箱装置、取苗装置、变株距植苗装置、移栽动力装置、电控箱设置在行走平台的副车架上；所述取苗装置与变株距植苗装置上下布置并且通过连接座(1.3)设置在副车架上；所述移栽动力机构用于驱动取苗装置、变株距植苗装置、秧箱装置运动。5.根据权利要求4所述的可调行距、可变株距的设施内蔬菜自主移栽机器人，其特征在于：所述取苗回转臂可转动地定位在连接座上，取苗传动机构设置在取苗回转臂中；所述取苗传动机构包括可转动地定位在取苗回转架中的取苗太阳轮(9.3)、两个取苗第一中间轮(9.1)、两个取苗第二中间轮(9.2)、两个取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成虎，俞高红，任元昊，马华涛，赵雄，王磊，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：