1.糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人,其特征在于:包括行走系統(tǒng), 行走系統(tǒng)上安裝有控制系統(tǒng)、升降抓取系統(tǒng)、自動(dòng)開(kāi)蓋系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)式雙向投料系統(tǒng);升降抓取系統(tǒng)操作端的初始位置和自動(dòng)開(kāi)蓋系統(tǒng)的操作端均位于回轉(zhuǎn)式雙向投料系統(tǒng)的上方,控制系統(tǒng)設(shè)在行走系統(tǒng)內(nèi);
升降抓取系統(tǒng)包括電動(dòng)升降柱和機(jī)械手臂,電動(dòng)升降柱固定在行走系統(tǒng)的后部上表面,電動(dòng)升降柱沿垂直方向設(shè)置,電動(dòng)升降柱的伸縮桿上端部設(shè)有主軸垂直向上設(shè)置的第一電機(jī),機(jī)械手臂的一端固定在第一電機(jī)的主軸上,機(jī)械手臂與第一電機(jī)的主軸垂直設(shè)置,機(jī)械手臂的另一端部設(shè)有第二電機(jī)和穩(wěn)定板,第二電機(jī)的主軸中心線(xiàn)與機(jī)械手臂長(zhǎng)度方向平行,穩(wěn)定板所在平面與機(jī)械手臂長(zhǎng)度方向垂直,穩(wěn)定板上開(kāi)設(shè)有安裝孔,安裝孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)桿,傳動(dòng)桿的一端通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)的主軸傳動(dòng)連接,傳動(dòng)桿的另一端設(shè)有機(jī)械手,機(jī)械手的下部設(shè)有距離傳感器,機(jī)械手的抓取面上均設(shè)有橡膠保護(hù)層;
自動(dòng)開(kāi)蓋系統(tǒng)包括支撐架和開(kāi)蓋裝置,支撐架垂直安裝在行走系統(tǒng)的后部上表面,支撐架的上部沿水平方向安裝有第三電機(jī);第三電機(jī)的主軸與開(kāi)蓋裝置的動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接; 支撐架的上端部固定連接有向上設(shè)置的影像支架,影像支架的上端部安裝有若干攝像頭;
回轉(zhuǎn)式雙向投料系統(tǒng)包括盛藥桶、投藥皿、第四電機(jī)和投藥傳輸機(jī)構(gòu),盛藥桶的頂端開(kāi)口,盛藥桶底部呈上粗下細(xì)的錐形結(jié)構(gòu)且設(shè)有出料口,盛藥桶的左、右兩側(cè)分別設(shè)有兩根垂直向下設(shè)置的豎桿,兩根豎桿的下端部分別與底盤(pán)的上表面固定連接,盛藥桶外側(cè)與支撐架側(cè)部固定連接;第四電機(jī)固定在底盤(pán)中部上表面,第四電機(jī)的主軸垂直向上設(shè)置;投藥皿內(nèi)部中空,投藥皿的上部呈上粗下細(xì)的漏斗結(jié)構(gòu),投藥皿的下部呈圓柱形結(jié)構(gòu),投藥皿的下部沿前后方向開(kāi)設(shè)有通孔,通孔的截面形狀呈方形,通孔與投藥皿內(nèi)部相連通,投藥傳輸機(jī)構(gòu)安裝在通孔內(nèi),投藥皿的底部設(shè)有與第四電機(jī)的主軸傳動(dòng)連接的連接孔;盛藥桶、投藥皿和第四電機(jī)的中心線(xiàn)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人,其特征在于:行走系統(tǒng)包括底盤(pán)和位于底盤(pán)左右兩側(cè)的兩條履帶,兩條履帶內(nèi)均設(shè)有位于后部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和位于前部的兩個(gè)從動(dòng)輪,兩條履帶內(nèi)的中部偏下位置分別設(shè)有兩個(gè)支撐輪,底盤(pán)的后端部左右兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)安裝座,每個(gè)安裝座上均設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī),每一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主軸均通過(guò)平鍵形式與一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的軸孔傳動(dòng)連接,底盤(pán)的中部設(shè)有電源盒和控制盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人,其特征在于:投藥傳輸機(jī)構(gòu)包括第五電機(jī)、H型槽架和輸送帶,H型槽架穿設(shè)安裝在投藥皿的通孔內(nèi),H型槽架的后端向上伸出通孔,第五電機(jī)固定連接在H型槽架的后端部,第五電機(jī)的主軸上固定有齒輪, H型槽架的前端向下伸出通孔并轉(zhuǎn)動(dòng)連接有輸送膠輥,輸送帶套設(shè)安裝在在齒輪、輸送膠輥和H型槽架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人,其特征在于:控制系統(tǒng)包括蓄電池、PLC總控板和無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器,蓄電池安裝在電源盒內(nèi),PLC總控板和信號(hào)接收器均安裝在控制盒內(nèi),底盤(pán)的前側(cè)和后側(cè)的邊沿處分別設(shè)有一個(gè)角度傳感器;蓄電池通過(guò)供電電纜連接PLC總控板,PLC總控板通過(guò)控制電纜和供電電纜分別連接無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)角度傳感器、距離傳感器、電動(dòng)升降柱、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)、第四電機(jī)和第五電機(jī)、機(jī)械手和攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人,其特征在于:開(kāi)蓋裝置由插桿和模塊組成,模塊的側(cè)面開(kāi)設(shè)有仿形卡槽,模塊的一側(cè)中心處設(shè)有法蘭盤(pán),法蘭盤(pán)中心沿徑向方向開(kāi)設(shè)有插槽;插桿上設(shè)有限位板,限位板與插桿垂直設(shè)置,限位板與模塊的后側(cè)面之間通過(guò)若干限位彈簧連接,限位板中心設(shè)有卡塊和插頭,插頭穿過(guò)法蘭盤(pán)中心孔并伸入到模塊內(nèi),卡塊的結(jié)構(gòu)形狀與插槽適配;第三電機(jī)的主軸通過(guò)聯(lián)軸器連接插桿的后端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人的投藥方法,其特征在于:包括以下步驟:
(1)、機(jī)器人系統(tǒng)自檢;
(2)、取藥點(diǎn)抓取藥瓶;
(3)、開(kāi)啟藥瓶瓶蓋;
(4)、雙向投藥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人的投藥方法,其特征在于:所述步驟(1)具體為:
a、作業(yè)前,人員進(jìn)倉(cāng)后,先做好前期準(zhǔn)備工作,如密封窗戶(hù)等,接著擺放盛藥盤(pán)或鋪設(shè)其他盛藥物品,根據(jù)糧倉(cāng)熏蒸用藥量情況設(shè)置幾處固定取藥點(diǎn),將磷化鋁藥瓶擺放在高度、距離適當(dāng)?shù)奈恢?,把機(jī)器人放入糧倉(cāng)的走道板上,打開(kāi)該設(shè)備,進(jìn)入自檢模式,根據(jù)提示確定該設(shè)備自檢;
b、操作人員通過(guò)外置遙控器操控糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人行走,確保前進(jìn)、后退時(shí)底盤(pán)的行走方向與走道板鋪設(shè)方向一致,當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí),按下外置遙控器的操控鍵,底盤(pán)根據(jù)設(shè)定好的參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)彎90度;當(dāng)遇到走道板不平整等原因造成底盤(pán)的行走方向與走道板的鋪設(shè)方向不一致時(shí), PLC總控板發(fā)出修正信息,自動(dòng)校正左右履帶的快慢,使底盤(pán)的行走方向與走道板鋪設(shè)方向始終一致;各機(jī)構(gòu)按先后順序動(dòng)作一次自動(dòng)復(fù)位;
c、機(jī)器人自檢正常后待命。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人的投藥方法,其特征在于:所述步驟(2)具體為:
A、通過(guò)角度傳感器和攝像頭提供的綜合數(shù)據(jù)操作機(jī)器人行走到固定取藥點(diǎn);
B、操作外置遙控器,通過(guò)攝像頭反饋的影像信息,控制電動(dòng)升降柱的伸縮桿上升或下降,同時(shí)第一電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)到取藥點(diǎn)的位置;
C、機(jī)械手臂前端部的機(jī)械手動(dòng)作,抓緊藥瓶,電動(dòng)升降柱的伸縮桿上升,第一電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn),同時(shí)第二電機(jī)旋轉(zhuǎn),機(jī)械手和藥瓶旋轉(zhuǎn)90度,保持水平狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人的投藥方法,其特征在于:所述步驟(3)具體為:
(Ⅰ)、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn),藥瓶的瓶蓋進(jìn)入開(kāi)蓋裝置的仿形卡槽內(nèi)并按壓模塊,模塊與限位板之間的限位彈簧受力收縮,插桿前部的插頭插接到法蘭盤(pán)內(nèi),卡塊卡接到法蘭盤(pán)的插槽內(nèi);
(Ⅱ)、第三電機(jī)旋轉(zhuǎn)將卡入模塊仿形卡槽的瓶蓋從藥瓶上擰下,第一電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)到盛藥桶的正上方后,第二電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)90度,機(jī)械手抓持藥瓶把藥片倒入盛藥桶內(nèi);
(Ⅲ)、倒藥完成后,第二電機(jī)旋轉(zhuǎn)90度使藥瓶水平且瓶口朝向模塊,第一電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn),把藥瓶的瓶口送入模塊內(nèi),第三電機(jī)旋轉(zhuǎn),將瓶蓋重新旋回藥瓶,第一電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)一定角度,當(dāng)抓取空藥瓶的機(jī)械手位于回收袋的上方時(shí),機(jī)械手釋放藥瓶,藥瓶掉入回收袋,根據(jù)藥品用量需要,重復(fù)以上動(dòng)作即可。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的糧倉(cāng)熏蒸投藥作業(yè)機(jī)器人的投藥方法,其特征在于:所述步驟(4)具體為:
ⅰ、定點(diǎn)投藥;當(dāng)盛藥桶不需裝藥后,機(jī)器人行走到投藥點(diǎn),停止前進(jìn),第四電機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)投藥皿向左或向右旋轉(zhuǎn)90度,第五電機(jī)旋轉(zhuǎn),投藥傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)行,通過(guò)外置遙控器和PLC總控板調(diào)節(jié)輸送帶的速度和時(shí)間,把藥片按量準(zhǔn)確投放于預(yù)設(shè)投藥點(diǎn)的盛藥盤(pán)內(nèi),第四電機(jī)的小角度旋轉(zhuǎn)及第五電機(jī)的不勻速運(yùn)行可以控制投出的藥片不會(huì)疊加且均勻放置;通過(guò)控制機(jī)器人行走到糧倉(cāng)不同的投藥點(diǎn),完成投藥作業(yè);
ⅱ、移動(dòng)投藥;當(dāng)盛藥桶不需裝藥后,第四電機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)投藥皿向左或向右旋轉(zhuǎn)90度,選擇一個(gè)方向固定,機(jī)器人向前行走,第五電機(jī)旋轉(zhuǎn),投藥傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)行,通過(guò)外置遙控器和PLC總控板調(diào)節(jié)輸送帶的速度,把藥片準(zhǔn)確投放于預(yù)設(shè)的盛藥物品上,此時(shí)可以完成一段距離的條帶狀分布投藥,第五電機(jī)的運(yùn)行速度可以控制投出的藥片不會(huì)疊加且均勻放置;只要前期盛藥物品鋪設(shè)規(guī)整,可以更加高效的完成機(jī)器人熏蒸投藥作業(yè)。