開關(guān)任意一個就可切除電源，是機器人所有部件停止。
[0076]3、電源采用
[0077]采用可移動的蓄電池，電壓的大小應(yīng)根據(jù)驅(qū)動電機的額定功率來選擇，同時保證車輪、鏟土機構(gòu)和傳送帶都能良好運行，一般能達到100V以上。
[0078]4、車輪的驅(qū)動
[0079]通電后電機高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過變速箱后，轉(zhuǎn)速變慢，轉(zhuǎn)矩增大，驅(qū)動車輪，通過傳感器識別控制左右兩個電機的轉(zhuǎn)速，兩電機轉(zhuǎn)速相同時，機器人為直線行駛，當(dāng)兩個電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差時，產(chǎn)生向左或向右行駛，使機器人調(diào)整方向。
[0080]5、電路箱構(gòu)成
[0081]由電路板、繼電器和變壓器等組成。變壓器轉(zhuǎn)換出100V和5V電壓，分別供給于電機和單片機。
[0082]6、挖土豆流程
[0083]在松土鏟12的松土作用下，刨土鏟11順利犁起土豆和泥土混合物，刨土鏟12有間隙可篩掉部分泥土，經(jīng)過水平傳送帶14再次篩去部分泥土，到達豎直傳送帶17時，第三次篩土，到最高點倒出裝袋。
[0084]7、外置裝袋機構(gòu)
[0085]主要由夾子23、彈簧21、滑動支撐板20和擋板19等組成。將袋子卷起壓縮，開口兩端用夾子23夾住，隨著土豆重量的增加，彈簧21被拉伸，滑動支撐板20向下滑動，當(dāng)土豆裝滿時，滑動支撐板到達擋板底部，通過手動開關(guān)切斷電源，卸下裝滿土豆的袋子，更換空袋子。
[0086]地下作物采挖機器人是農(nóng)業(yè)機器人的其中之一，它能適應(yīng)在各種地形上作業(yè)，與傳統(tǒng)挖土豆機械的動力來源不同，它采用純電力驅(qū)動，重量輕，體積小。它采用單片機控制的電路，自動按照設(shè)定好的軌跡進行采挖土豆。本采挖機器人還可用于南方來采挖番薯、花生等地下作物。
[0087]本實用新型通過地下作物采挖機器人的設(shè)計，解決了現(xiàn)今挖土豆機械結(jié)構(gòu)上的不足。在機構(gòu)設(shè)計中，突出了土豆機械體積的輕型化、行駛的自動化以及土豆的自動裝袋等特點，以電池電力作為驅(qū)動能源，在農(nóng)業(yè)上充分展現(xiàn)了無污染的優(yōu)勢，采用傳感器和單片機的自動控制，實現(xiàn)了人機分離，避免了人觸電的安全隱患。地下作物采挖機器人的出現(xiàn)，給未來的農(nóng)業(yè)電氣自動化提出了初步的構(gòu)想，將會改善傳統(tǒng)機械農(nóng)業(yè)的勞動方式，促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
【主權(quán)項】
1.一種地下作物采挖機器人，其特征在于，包括行走機構(gòu)、松土機構(gòu)、傳送機構(gòu)、裝袋機構(gòu)和控制系統(tǒng)； 所述的行走機構(gòu)包括分別設(shè)置在機架(I)兩端的驅(qū)動輪和從動輪，驅(qū)動輪包括第一電機(5)驅(qū)動的右驅(qū)動輪(2)和第二電機(6)驅(qū)動的左驅(qū)動輪(4);驅(qū)動輪一端為機頭； 所述的松土機構(gòu)設(shè)置在機架(I)的底部，包括刨土鏟(11)，刨土鏟(11)頭部向機頭端傾斜； 所述的傳送機構(gòu)設(shè)置在機架(I)上，包括水平傳送帶(14)、豎直傳送帶(17)和第三電機(10);第三電機(10)驅(qū)動偏心輪機構(gòu)、水平傳送帶(14)和豎直傳送帶(17)轉(zhuǎn)動；水平傳送帶(14)頭部與刨土鏟(11)尾部接觸，尾部與豎直傳送帶(17)底部接觸； 所述的裝袋機構(gòu)設(shè)在機架(I)尾部，包括裝地下作物的袋子(24)，袋子(24)的口部與豎直傳送帶(17)后部的上端接觸； 所述的控制系統(tǒng)設(shè)置在機架(I)頭部，用于控制采挖機器人的采挖和行走。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的豎直傳送帶(17)包括多個設(shè)置在傳動帶上的用于接收水平傳送帶(14)傳送的地下作物并向上運送到袋子(24)的料斗(18)，與水平傳送帶(14)接觸的一側(cè)料斗(18) 口部向上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的松土鏟(12)、料斗(18)和水平傳送帶(14)均由間隔設(shè)置的多個圓柱橫桿并排連接而成，所述橫桿之間的間隔可調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的裝袋機構(gòu)包括夾子(23)、彈簧(21)、滑動支撐板(20)和擋板(19)，擋板(19)設(shè)置在豎直傳送帶(17)之后，且垂直設(shè)置在機架(I)上；夾子(23)設(shè)置在擋板(19)上端的橫梁(22)上用于夾住袋子(24) 口部，滑動支撐板(20) —側(cè)與擋板(19)活動連接，并通過彈簧(21)與橫梁(22)彈性連接，袋子(24)放置在滑動支撐板(20)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的包括控制機器人工作的電路箱(7)、給機器人工作提供電源的電池(8)和設(shè)置在機器人右臂(3)上的傳感控制單元，機器人右臂(3)設(shè)置在機架(I)的機頭上傳感控制單元與電路箱(7)電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的電路箱(7)包括繼電器、變壓器和設(shè)置有控制電路的電路板，變壓器與電池(8)連接給控制電路和電機供電，控制電路包括單片機、大電流開關(guān)和手動開關(guān)(25)，單片機通過第三繼電器(RL3)控制大電流開關(guān)，單片機通過第一繼電器(RLl)、第二繼電器(RL2)控制第一電機(5)和第二電機(6)，每個繼電器輸入端還接有三極管，每個三極管的輸出端對應(yīng)并聯(lián)一個二極管；第一電機(5)和第二電機(6)還設(shè)置第一限流電阻(Rl)和第二限流電阻(R2)，第一繼電器(RLl)、第二繼電器(RL2)的輸出端串聯(lián)手動開關(guān)(25)后連接第三繼電器(RL3)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的傳感控制單元包括第一傳感器(27)、第二傳感器(28)、第一 LED燈(29)、第二 LED燈(30)和黑線(31)，機器人右臂由相互連接的上架和下架組成，第一傳感器(27)和第二傳感器(28)設(shè)置在上架上；第一 LED燈(29)和第二 LED燈(30)設(shè)置在下架上，并分別與第一傳感器(27)和第二傳感器(28)對應(yīng)設(shè)置，第一傳感器(27和第二傳感器(28)均與單片機連接；黑線(31) —端為分叉頭結(jié)構(gòu)，黑線(31)穿過機器人右臂，分叉頭結(jié)構(gòu)一端設(shè)置在地下作物采挖方向的耕地上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的第一電機(5)、第二電機(6)和第三電機(10)均連接減速器， 所述的減速器采用圓柱齒輪減速器； 第一傳感器(27)、第二傳感器(28)采用光電傳感器； 單片機采用51型單片機，型號為AT89C51。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的松土機構(gòu)設(shè)置還包括松土鏟(12)，松土鏟(12)尾部還與偏心輪機構(gòu)連接；第三電機(10)驅(qū)動偏心輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下作物采挖機器人，其特征在于，所述的地下作物為土豆、番薯或花生。
【專利摘要】本實用新型公開了一種地下作物采挖機器人，該機器人包括行走機構(gòu)、松土機構(gòu)、傳送機構(gòu)、裝袋機構(gòu)和控制系統(tǒng)；行走機構(gòu)包括分別設(shè)置在機架兩端的驅(qū)動輪和從動輪，驅(qū)動輪包括第一電機驅(qū)動的右驅(qū)動輪和第二電機驅(qū)動的左驅(qū)動輪；驅(qū)動輪一端為機頭；松土機構(gòu)設(shè)置在機架的底部，包括刨土鏟和松土鏟；刨土鏟和松土鏟尾部均與機架連接，傳送機構(gòu)設(shè)置在機架上，水平傳送帶頭部與刨土鏟尾部接觸，尾部與豎直傳送帶底部接觸；裝袋機構(gòu)設(shè)在機架尾部，包括裝地下作物的袋子。本實用新型解決了現(xiàn)今挖土豆機械結(jié)構(gòu)上的不足。在機構(gòu)設(shè)計中，突出了土豆機械體積的輕型化、行駛的自動化以及土豆的自動裝袋等特點，實現(xiàn)了人機分離，避免了人觸電的安全隱患。
【IPC分類】A01D93/00
【公開號】CN204741872
【申請?zhí)枴緾N201520543179
【發(fā)明人】魏舒怡, 冀千瑜, 唐立圍, 杜冠男, 李威, 樊榮, 張秀霞
【申請人】北方民族大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月24日