專利名稱：一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種農用機械，特別是一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人。
背景技術：
當前，隨著社會經濟的飛速發(fā)展，專門從事農業(yè)生產的勞動力越來越短缺，繁重的體力勞動是導致此種現(xiàn)象發(fā)生的最根本原因之一。以水稻種植為例，雖然農業(yè)機械化的進程逐步加快，出現(xiàn)一系列諸如插秧機、收割機等農用機械代替人的體力勞動，但是在很多環(huán)節(jié)上還不能實現(xiàn)全自動化操作，譬如水稻收割后從田埂搬運到農用車等環(huán)節(jié)還主要依靠人力。

實用新型內容針對上述問題，本實用新型根據(jù)田間道路的特點，研制一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人，從而實現(xiàn)農作物搬運過程的自動化，減輕農民體力勞動的負擔。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人，其特征在于包括一支撐板，支撐板下部連接有驅動輪，支撐板上部通過一可繞支撐板中心自由轉動的萬向轉動裝置連接至少一個載物斗。上述萬向轉動裝置包括動力電機、傳動齒輪和轉盤；其中動力電機固連在支撐板上，動力電機的輸出軸直接連接著傳動齒輪；所述轉盤中心通過旋轉支承軸與支撐板中心活動連接，轉盤外側面設置有直齒牙與所述傳動齒輪嚙合連接。上述轉盤與支撐板之間設置有轉盤轉動的增強裝置，該增強裝置包括環(huán)形槽、若干球冠型槽和鋼珠，其中環(huán)形槽設置在支撐板上表面，球冠型槽設置在轉盤下表面，各個球冠型槽位置相對環(huán)形槽位置環(huán)繞設置，每個球冠型槽中設置有鋼珠與環(huán)形槽連接。上述載物斗設置有自動升降裝置與轉盤連接，所述升降裝置包括一連接載物斗的升降板，升降板尾部與固定在轉盤上的絲杠螺紋連接，絲杠一端設置有絲杠固定板，絲杠另一端連接絲杠轉動電機；同時升降板與轉盤之間設置有用于載物斗升降導向用的導柱。上述驅動輪為普通機動車輪胎或履帶輪。上述載物斗上設置有獲取路面信息、進行路徑規(guī)劃、實現(xiàn)自主導航的視覺傳感器。上述載物斗上設置有使載物斗高度和農用車車廂高度保持一致的紅外傳感器。上述機器人還包括一蓄電裝置，蓄電裝置設置在支撐板上或轉盤上或絲杠固定板上。本實用新型機器人利用驅動輪完成移動，利用萬向轉動裝置實現(xiàn)載物斗旋轉，利用自動升降裝置實現(xiàn)載物斗與車廂的對接，同時具備基于視覺傳感器的自主導航能力和基于紅外傳感器的防碰撞能力。在裝載農作物時，載物斗位于最低處，方便農民將農作物拖入其中，之后適當上抬載物斗進行移動搬運操作；當接近農用車時，調節(jié)載物斗的高度，使其接近農用車車廂高度，方便車上人員將農作物從載物斗中移到車上，并在完成一側農作物裝卸后，將轉盤旋轉相應角度，將另一側農作物從載物斗中移到車上，以此類推，直到所有載物斗上的農作物都轉移完成，完成一次完整的運輸裝卸任務。

圖1、本實用新型的立體結構示意圖；圖2、本實用新型的正視圖；圖3、本實用新型轉盤轉動增強裝置的結構示意圖；圖4、本實用新型帶兩個載物斗的側視圖。
具體實施方式
如圖1和2所示，一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人，包括一支撐板1。 支撐板1下部連接有驅動輪11，在實際中，驅動輪11可為普通機動車輪胎或履帶輪，本實施方式中采用后者。所述支撐板1上部通過一可繞支撐板中心自由轉動的萬向轉動裝置連接至少一個載物斗2，本實施方式中載物斗2數(shù)目為一個，在實際中，根據(jù)需要設定載物斗2 數(shù)目，如圖4所示，為兩個載物斗2對稱設置的結構示意圖。所述萬向轉動裝置包括動力電機31、傳動齒輪32和轉盤33。其中動力電機33固連在支撐板1上，動力電機31的輸出軸直接連接著傳動齒輪32。所述轉盤33中心通過旋轉支承軸331與支撐板1中心活動連接，轉盤33外側面設置有直齒牙與所述傳動齒輪32 嚙合連接。在此，為增強轉盤轉動的靈活性，轉盤33與支撐板1之間設置有轉盤33轉動的增強裝置，該增強裝置包括環(huán)形槽41、若干球冠型槽42和鋼珠43，其中環(huán)形槽41設置在支撐板1上表面，球冠型槽42設置在轉盤33下表面，各個球冠型槽42位置相對環(huán)形槽41位置環(huán)繞設置，每個球冠型槽42中設置有鋼珠43與環(huán)形槽41連接。所述載物斗2設置有自動升降裝置與轉盤33連接。所述升降裝置包括一連接載物斗2的升降板51，所述升降板51尾部與固定在轉盤33上的絲杠52螺紋連接，絲杠52 — 端設置有絲杠固定板53，絲杠52另一端連接絲杠轉動電機M。同時升降板51與轉盤33 之間設置有用于載物斗升降導向用的導柱陽。在使用中，通過絲杠轉動電機M的轉動帶動絲杠52轉動，而升降板51由于受限于導柱55的導向作用，只能沿絲杠52上升和下降。所述每個載物斗2前面設置有獲取路面信息、進行路徑規(guī)劃、實現(xiàn)自主導航的視覺傳感器6。所述每個載物斗2前面設置有使載物斗2高度和農用車車廂高度保持一致的紅外傳感器7。所述機器人還包括一為各電機提供電力的蓄電裝置8，蓄電裝置8設置在支撐板1 上或轉盤33上或絲杠固定板53上。本實用新型機器人利用驅動輪11完成移動，利用萬向轉動裝置實現(xiàn)載物斗2旋轉，利用自動升降裝置實現(xiàn)載物斗2與車廂的對接，同時具備基于視覺傳感器6的自主導航能力和基于紅外傳感器7的防碰撞能力。[0027]在裝載農作物時，載物斗2位于最低處，方便農民將農作物拖入其中，之后適當上抬載物斗2進行移動搬運操作；當接近農用車時，調節(jié)載物斗2的高度，使其接近農用車車廂高度，方便車上人員將農作物從載物斗2中移到車上，并在完成一側農作物裝卸后，將轉盤33旋轉相應角度，將另一側農作物從載物斗2中移到車上，以此類推，直到所有載物斗2 上的農作物都轉移完成，完成一次完整的運輸裝卸任務。綜上所述，本實用新型機器人是一種以完成農業(yè)生產任務為主要目的、兼有人類四肢行動、部分信息感知和可重復編程功能的柔性自動化或半自動化設備，集傳感技術、監(jiān)測技術、人工智能技術、通訊技術、圖像識別技術、精密及系統(tǒng)集成技術等多種前沿科學技術于一身，在提高農業(yè)生產力，改變農業(yè)生產模式，解決勞動力不足，實現(xiàn)農業(yè)的規(guī)?；⒍鄻踊?、精準化等方面顯示出極大的優(yōu)越性。
權利要求1.一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人，其特征在于包括一支撐板，支撐板下部連接有驅動輪，支撐板上部通過一可繞支撐板中心自由轉動的萬向轉動裝置連接至少一個載物斗。
2.如權利要求1所述的機器人，其特征在于所述萬向轉動裝置包括動力電機、傳動齒輪和轉盤；其中動力電機固連在支撐板上，動力電機的輸出軸直接連接著傳動齒輪；所述轉盤中心通過旋轉支承軸與支撐板中心活動連接，轉盤外側面設置有直齒牙與所述傳動齒輪嚙合連接。
3.如權利要求2所述的機器人，其特征在于所述轉盤與支撐板之間設置有轉盤轉動的增強裝置，該增強裝置包括環(huán)形槽、若干球冠型槽和鋼珠，其中環(huán)形槽設置在支撐板上表面，球冠型槽設置在轉盤下表面，各個球冠型槽位置相對環(huán)形槽位置環(huán)繞設置，每個球冠型槽中設置有鋼珠與環(huán)形槽連接。
4.如權利要求1所述的機器人，其特征在于所述載物斗設置有自動升降裝置與轉盤連接，所述升降裝置包括一連接載物斗的升降板，升降板尾部與固定在轉盤上的絲杠螺紋連接，絲杠一端設置有絲杠固定板，絲杠另一端連接絲杠轉動電機；同時升降板與轉盤之間設置有用于載物斗升降導向用的導柱。
5.如權利要求1所述的機器人，其特征在于所述驅動輪為普通機動車輪胎或履帶輪。
6.如權利要求1所述的機器人，其特征在于所述載物斗上設置有獲取路面信息、進行路徑規(guī)劃、實現(xiàn)自主導航的視覺傳感器。
7.如權利要求1所述的機器人，其特征在于所述載物斗上設置有使載物斗高度和農用車車廂高度保持一致的紅外傳感器。
8.如權利要求4所述的機器人，其特征在于所述機器人還包括一蓄電裝置，蓄電裝置設置在支撐板上或轉盤上或絲杠固定板上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于田間農作物搬運的自主移動機器人，包括一支撐板，支撐板下部連接有驅動輪，支撐板上部通過一可繞支撐板中心自由轉動的萬向轉動裝置連接至少一個載物斗。本實用新型機器人是一種以完成農業(yè)生產任務為主要目的、兼有人類四肢行動、部分信息感知和可重復編程功能的柔性自動化或半自動化設備，集傳感技術、監(jiān)測技術、人工智能技術、通訊技術、圖像識別技術、精密及系統(tǒng)集成技術等多種前沿科學技術于一身，在提高農業(yè)生產力，改變農業(yè)生產模式，解決勞動力不足，實現(xiàn)農業(yè)的規(guī)?；?、多樣化、精準化等方面顯示出極大的優(yōu)越性。
文檔編號B65G35/00GK201990204SQ20112000768
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者何建慧, 章永華 申請人:臺州職業(yè)技術學院