单轨移动装置及植保机器人.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921225923.1 (22)申请日 2019.07.31 (73)专利权人 德州精辰机械有限公司 地址 253000 山东省德州市德城区经济技 术开发区袁桥镇东方红东路6596号 (德州中元创新园股份有限公司院内E 座E-S-808) (72)发明人 魏士臣徐锋高强吕永新 魏士军 (74)专利代理机构 德州沃杰知识产权代理事务 所(普通合伙) 37296 代理人 孙玉全 (51)Int.Cl. A01M 7/00(2006.01) A01G 9/14(2006.01) 。

2、(54)实用新型名称 一种单轨移动装置及植保机器人 (57)摘要 本实用新型提供了一种单轨移动装置及植 保机器人, 该单轨移动装置的特征在于, 包含: 座 板; 滑块, 其设置在所述座板上, 并以悬吊方式连 接导轨, 使所述座板沿导轨自由滑动; 驱动机构, 其与所述座板连接设置, 通过对导轨输出动力来 驱动所述座板沿导轨移动; 和施力机构, 其以弹 性方式连接所述座板和驱动机构, 调整所述驱动 机构与导轨的压力。 通过使用悬吊结构的单轨移 动装置, 能够减小植保机器人的占地面积, 并且 提高喷洒、 灌溉的均匀性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 210746842 U 2020.0。

3、6.16 CN 210746842 U 1.一种单轨移动装置, 其特征在于, 包含: 座板; 滑块, 其设置在所述座板上, 并以悬吊方式连接导轨, 使所述座板沿导轨自由滑动; 驱动机构, 其与所述座板连接设置, 通过对导轨输出动力来驱动所述座板沿导轨移动; 和 施力机构, 其以弹性方式连接所述座板和驱动机构, 调整所述驱动机构与导轨的压力。 2.如权利要求1所述的单轨移动装置, 其特征在于: 所述施力机构包括: 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支架, 所述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。

4、与导轨的压力。 3.如权利要求2所述的单轨移动装置, 其特征在于: 所述驱动机构包括设置于所述支架的电机; 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。 4.如权利要求3所述的单轨移动装置, 其特征在于: 所述电机与所述福来轮通过联轴器连接。 5.如权利要求4所述的单轨移动装置, 其特征在于: 所述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, 而限制所述支架仅可在垂直 方向移动。 6.。

5、如权利要求1所述的单轨移动装置, 其特征在于: 所述座板上同轴设置有两个所述滑块。 7.一种具有如权利要求16中任一项所述的单轨移动装置的植保机器人, 其特征在 于: 在所述座板的下侧连接设置有机器人本体。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210746842 U 2 一种单轨移动装置及植保机器人 技术领域 0001 本实用新型涉及农业机械技术领域, 具体为一种单轨移动装置及植保机器人。 背景技术 0002 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。

6、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。 0003 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: 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; 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2030; 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。

7、伤害大, 易出现中毒 现象。 0004 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。 0005 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。

8、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 0006 本实用新型的目的是提供一种运动灵活的导轨式移动装置, 提高实现植保机器人 的运行稳定性和部件更换的便捷性, 使作业步骤及后期养护更为简单、 快捷, 提高生产效 率。 0007 本实用新型一种单轨移动装置及植保机器人如下技术方案:包含座板、 滑块、 驱动 机构和施力机构。 0008 所述滑块其设置在所述座板上, 并以悬吊方式连接导轨, 使所述座板沿导轨自由 滑动, 0009 所述驱动机构, 其与所述座板连接设置, 通过对导轨输出动力来驱动所述座板沿 导轨移动。 0010 使所述座板与驱动机构。

9、保持同步运行, 装置运行更加稳定。 0011 进一步地, 所述施力机构包含设置于所述座板上方的导向杆, 说明书 1/4 页 3 CN 210746842 U 3 0012 套接在所述导向杆上的施力弹簧, 和承载所述驱动机构的支架; 0013 所述支架安装于所述导向杆, 可沿所述导向杆的轴向移动, 并通过压紧所述施力 弹簧调整所述驱动机构与导轨的压力。 0014 当施力结构与导轨的压力过大, 施力机构在导轨上滑动不便时, 可以压紧施力弹 簧使驱动结构与导轨的压力减小; 0015 当施力结构与导轨安装运行后, 施力结构与导轨的压力变小, 施力弹簧自然释放 弹性, 增大驱动结构与导轨的压力; 保障施。

10、力结构在导轨上实现平稳运行。 0016 进一步地, 所述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; 0017 限位螺丝穿过设置在所述平衡保持部且垂直延伸的长孔, 而限制所述支架仅可在 垂直方向移动。 0018 使所述支架与座板的连接更加稳定, 施力弹簧的调节更加方便。 0019 进一步地, 所述驱动机构包括设置于所述支架的电机, 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。 0020 实现驱动机构在导轨上的滑动。 0021 进一步地。

11、, 所述电机与所述福来轮通过联轴器连接, 0022 增强福来轮与电机同步转动。 0023 进一步地, 所述座板上同轴设置有两个所述滑块, 0024 增强装置运行的稳定性和载重能力。 0025 进一步地, 在所述座板的下侧连接设置有机器人本体。 0026 提高生产过程人身安全, 提高工作效率。 0027 本实用新型的有益效果: 0028 本实用新型在工作工程中通过施力机构调节福来轮与导轨的压力, 进一步地, 保 障设备的平稳运行。 0029 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, 0030 使设备更好的在导轨受力移动。 附图说明 0031 图1为本实用新型结构示意图; 。

12、0032 图2为施力机构结构示意图; 0033 图3为本实用新型结构主示意图; 0034 图4为驱动机构示意图。 0035 符号说明 0036 100-座板、 20-滑块、 21-第一滑块、 22-第二滑块、 10-导轨、 200-施力结构、 300-导 向杆、 310-施力弹簧、 400-支架、 410-弹簧压板、 411-导孔、 412-螺孔、 420-电机支撑架、 421- 固定孔、 422-长孔、 430-限位螺孔、 431-电机轴承伸出孔、 500-驱动机构、 510-电机、 520-联 轴器、 530-福来轮。 说明书 2/4 页 4 CN 210746842 U 4 具体实施方式。

13、 0037 下面, 结合附图对本实施方式的单轨移动装置及植保机器人的结构进行详细说 明。 0038 在本实施例中, 以植保机器人为例, 对单轨移动装置的结构进行详细说明。 单轨移 动装置采用的吊装式的结构, 作为植保机器人的走行系统, 导轨设置在上方, 通过吊装结构 连接植保机器人的功能本体, 并驱动植保机器人功能本体沿导轨移动实现灌溉、 农药喷洒 等功能。 对于现代化农业具有重要作用。 0039 在本实施方式的植保机器人中, 上方设置导轨10, 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(博世力士乐公司制), 采用上下倒置方式安装。 与导轨1。

14、0相配合地, 滑块单元20通过与导轨10嵌合沿导轨10的下侧滑动。 0040 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20包括沿导轨设 置的两个滑块21、 22, 同样地使用与市售导轨10相匹配的FNS-45R205A 423 20(博世力士乐 公司制)标准型滑块, 与滑块单元20相配合的导轨10也采用市售的SNS R1607 403 61 3776mm导轨(博世力士乐公司制)。 0041 第一滑块21和第二滑块22通过座板100连接, 进一步地, 第一滑块21和第二滑块22 设置在座板100上表面中心线, 该中心线与导轨10平行且位于导轨10的正下方。 在座板100 用于连。

15、接下方的植保机器人功能本体, 并且承载驱动机构500, 该驱动机构500对导轨10输 出动力来驱动座板100及植保机器人本体沿导轨10滑行。 0042 为了保证驱动机构500能够稳定的对导轨10施加驱动力, 利用施力机构200将驱动 机构500与座板100进行连接。 0043 该施力机构200构成为, 包含设置于座板100上方的导向杆300, 套接在导向杆300 上的施力弹簧310, 和承载所述驱动机构500的支架400。 支架400安装于导向杆300, 可沿导 向杆300的轴向上下移动, 并通过施力弹簧310调整驱动机构500与导轨10的压力。 0044 为了使施力机构200更好的固定在座板。

16、100上, 同时保障传递给驱动结构500充足 的调节力; 0045 在座板100上表面通过螺孔设置有两个并排与导轨10延伸方向垂直的导向杆300, 在两个导向杆300上分别套接相同的施力弹簧310。 0046 在导向杆300上承接驱动机构的支架400, 所述支架400包含弹簧压板410、 电机支 撑架420, 所述弹簧压板410上设置使导向杆300穿过的导孔411, 通过螺母锁合, 调节施力弹 簧310的形变。 0047 本实施例中驱动机构500构成为, 包含设置于电机支撑架420的电机510, 和接受电 机510的转动并从下侧压紧导轨, 以向导轨输出动力的福来轮530。 0048 本实施例为。

17、实现单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; 电机采用57J1880-450型步进电 机, 0049 为降低试验成本, 与导轨10的匹配度, 本实施例中福来轮采用GYK-48福来轮(东莞 上隆自动化)。 0050 为了保障施力机构200中施力弹簧310更好的调节驱动机构500的位置, 0051 本实施例中电机支撑架420与弹簧压板410垂直连接, 电机支撑架420与弹簧压板 说明书 3/4 页 5 CN 210746842 U 5 410通过2个螺母锁合, 在弹簧压板410接触面形成两个向内延伸螺孔412, 电机支。

18、撑架420上 设置两个对应固定孔421。 0052 螺孔412位于弹簧压板410接触面中轴线, 且螺孔412深度小于导孔411至所述接触 面距离, 使弹簧压板410与电机支撑架420的连接更加稳定。 0053 电机支撑架420与座板100的端部垂直接触, 限位螺丝穿过设置在所述电机支撑架 420且垂直延伸的长孔422, 而限制所述电机支撑架420仅可在垂直方向移动。 0054 限位螺丝固定在座板100上时, 不与导向杆300接触, 增强座板100的刚性。 0055 电机支撑架420固定电机端, 设置有4个与电机配套限位螺孔430和电机轴承伸出 孔431; 0056 电机510通过螺母锁合固定在。

19、电机支撑架420上。 0057 电机轴承伸出孔431设置在电机支撑架420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。 0058 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)。 0059 电机510轴承上外接联轴器520, 联轴器520另一端与福来轮530固定, 福来轮530设 置在导轨10上, 0060 且电机510轴承通过孔431突出部分与联轴器520连接。 0061 在安装装置时, 通过降低弹簧压板410距离座板100高度, 从而调节电机支撑架420 在垂直方向高度, 使安装福来轮530在导轨上更加方便,。

20、 0062 且在福来轮530出现严重磨损和联轴器520出现磨损时, 方便相应部件替换。 0063 单轨移动装置安装后, 通过调节弹簧压板410距离座板100高度, 使电机支撑架420 的长孔422在垂直方向最低位置, 并且实现福来轮530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, 0064 同时在装置运行后, 福来轮530出现磨损时, 施力弹簧310自然进一步释放弹力、 通 过弹簧压板410提高电机支撑架420在垂直方向高度, 进而提高福来轮530高度, 使高福来轮 530和导轨10自然压紧, 维持装置的正常运行。 0065 在电机510主体外部具有与电机支撑架420固定端完。

21、全套合的电机罩, 避免装置在 运行过程中, 电机510主体受到外部损坏。 0066 在座板100的下侧连接设置有机器人本体。 0067 按照以上步骤操作可以实现, 单轨移动装置安装的便捷, 装置运行过程中通过施 力机构, 自动调节驱动机构与导轨的压力, 使装置的运行更加平稳。 0068 以上所述的具体实施方式, 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明, 所应理解的是, 以上所述仅为本发明的具体实施方式而已, 并不用于限制本发 明, 凡在本发明的精神和原则之内, 所做的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明 的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 210746842 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 210746842 U 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 210746842 U 8 。

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内容关键字: 单轨 移动 装置 植保 机器人
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