一种清理机器人的刷架结构的制作方法

本实用新型属于农业智能设备技术领域，尤其是涉及一种清理机器人的刷架结构。

背景技术：

目前，以现代农业背景为发展的畜牧业，多数是靠人工劳动作为服务支撑，少数规模较大的畜牧业场所引进了半自动化服务设备，对于大型养猪场中的猪舍清理工作，仍然需要人工利用工具清理并消耗大量水源才能清理干净，耗时长，成本高，效率低。现有智能清理机器人设备，其刷架功能少，清理范围小，由于布置在车底中部，清理过程中，车轮会先接触粪便，容易形成粪便堆积，且只能在铺有漏粪地板的猪舍使用，因此有必要针对这一领域中所涉及的猪舍清理工作，研制了一种新型猪舍清理机器人刷架结构，来改善了猪舍的环境条件。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种清理机器人的刷架结构，它使用方便、清理彻底、适应各种猪舍环境，通过在猪舍清理机器人上的应用可以实现猪舍的自动化清理，在很大程度上提高了工作效率，对机身侧方实现清扫，提高清扫范围及清扫效率，增强了清理机器人对地面环境的适应能力、清扫能力。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种清理机器人的刷架结构，包括主刷架、升降组件、前刷架组件和侧刷架组件；所述的主刷架包括刷架立梁、刷架前连接梁、刷架中间梁和尾刷槽，所述升降组件带动刷架立梁升降运动，所述刷架前连接梁固定在刷架立梁的前侧，所述刷架中间梁固定在刷架立梁的后侧，所述尾刷槽固定在刷架中间梁的后侧；

所述前刷架组件包括前推板、前浮动板、边刷推板、边刷浮动板和电动推杆b，所述前推板固定在刷架前连接梁上，前推板的左右两侧各铰接一边刷推板，所述前浮动板设置在前推板的正前方，且相对前推板上下浮动，所述边刷浮动板设置在边刷推板的正前方，所述边刷浮动板相对边刷推板上下浮动，在各浮动板前均装有一弹性刮板；每个边刷推板各通过一电动推杆b带动实现展开与收拢；

所述侧刷架组件包括侧刷架、腰孔弹簧支架和电动推杆a，在刷架中间梁的左右两端各铰接一个侧刷架，在刷架立梁的左右两侧各设置一个电动推杆a，在每一个侧刷架上且在靠近各自侧的电动推杆a的一端均固定一个腰孔弹簧支架，每个电动推杆a的输出端分别与各自侧的腰孔弹簧支架连接，通过电动推杆a控制侧刷架的展开与收回；

在前推板的底部、边刷推板的底部、刷架中间梁的底部、侧刷架的底部及尾刷槽上均配合有毛刷。

进一步的，在所述前推板上固设有短导轨滑块机构和两个浮动导杆，所述短导轨滑块机构设置在两个浮动导杆之间，前浮动板的中部与短导轨滑块机构的滑块固定连接，前浮动板的两侧与万向球连接，每一侧的万向球固定在一连接板上，所述的连接板套设在相应侧的浮动导杆上，在每个浮动导杆的上部均套设有一小弹簧。

进一步的，在所述边刷推板上设有边刷滑座，在边刷滑座内穿设一个边刷导杆，所述边刷导杆在边刷滑座内上下滑动，在边刷滑座底部的边刷导杆上套设一小弹簧，边刷浮动板的上下两端与边刷导杆的上下两端连接。

进一步的，在边刷滑座的四周开设四个与边刷推板连接的安装孔，且四个安装孔中，其中三个安装孔为弧形腰孔，另一个安装孔为圆孔，所述边刷滑座在边刷推板上实现一定角度偏转。

进一步的，两个电动推杆b设置在前推板的上方，两个电动推杆b通过推杆固定板安装在清理机器人底板上，每个电动推杆b与一导轨滑块机构的滑块连接，导轨滑块机构的导轨也与清理机器人底板连接，在每个导轨滑块机构的滑块底部安装一边刷推杆，每个边刷推杆分别通过一l型连接板与各自侧的边刷推板连接，在清理机器人的底板上相对应每个导轨滑块机构的导轨的两端处均设有一限位开关，通过导轨滑块机构的滑块对相应限位开关的触发，控制边刷推板的收拢极限及展开极限。

进一步的，在每个边刷推板的边侧均通过弹簧铰链连接一弹簧推板，且在两个弹簧推板的末端均安装有包胶滚轮。

进一步的，每个电动推杆a的输出端分别通过一长螺杆与各自侧的腰孔弹簧支架连接，所述长螺杆穿过腰孔弹簧支架下部的腰孔设置，在每个腰孔弹簧支架上均设有拉簧，且拉簧的一端与长螺杆连接，拉簧的另一端与安装在腰孔弹簧支架上部的圆孔上的螺栓紧固件连接。

进一步的，两个所述侧刷架通过合页铰接在刷架中间梁的左右两端，在侧刷架外部包裹弹性材料层。

进一步的，所述的升降组件包括步进电机、滑台和滑块；所述的滑台安装在机器人底板上，所述的步进电机安装在滑台的上方，所述的步进电机带动丝杠旋转，所述丝杠安装在滑台上，所述丝杠与滑块内的螺母配合，所述滑块与滑台相配合，所述刷架立梁固定在滑块上。

进一步的，所述毛刷包括前刷、边刷、摆刷、侧刷、中间刷、尾刷、尾横刷，所述前刷安装在前推板的底部，所述边刷设置在边刷推板的底部，所述摆刷安装在弹簧推板的底部，所述侧刷安装在侧刷架的底部，所述中间刷安装在刷架中间梁的底部，所述尾刷和尾横刷安装在尾刷槽内。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种清理机器人的刷架结构具有以下优势：

本实用新型所述的一种清理机器人的刷架结构，机器人刷架前端采用推板和浮动板的形式，运用导轨滑块、弹簧和万向球的支撑实现前刷和边刷上下浮动，用电动推杆导轨的方式推动边刷的展开和收回，并通过边刷滑座与边刷推板通过弧形腰孔的连接，沿弧形腰孔做一定角度的偏摆，使前端弹性刮板适应地面的倾斜；末端摆刷通过弹簧铰链连接，侧刷架包裹弹性材料，都能使机器人在与人畜、墙壁、栏杆等发生碰撞等特殊情况下，启动缓冲避让作用。两侧刷架拉簧及腰孔弹簧支架的组合使用，构成一套结构紧凑巧妙预压缓冲机构，使侧刷能紧贴地面，增强了侧刷的适应能力和工作能力。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构闭合状态示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构安装在清扫机器人底板上的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构展开状态某一角度的示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构展开状态另一角度的示意图；

图5为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构中侧刷逆时针摆动示意图；

图6为本实用新型实施例所述的一种清理机器人的刷架结构中侧刷顺时针摆动示意图。

附图标记说明：

1-1刷架立梁、1-2刷架前连接梁、1-3刷架中间梁、1-4尾刷槽；

2-1步进电机、2-2滑台、2-3滑块；

3-1前推板、3-2前浮动板、3-3短导轨滑块机构、3-4万向球、3-5浮动导杆、3-6小弹簧、3-7边刷推板、3-8边刷浮动板、3-9边刷滑座、3-10边刷导杆、3-11弹簧铰链、3-12弹簧推板、3-13包胶滚轮、3-14弹性刮板、3-15推杆固定板、3-16边刷推杆、3-17电动推杆b、3-18限位开关、3-19导轨滑块机构；

4-1侧刷架、4-2合页、4-3腰孔弹簧支架、4-4长螺杆、4-5拉簧、4-6螺栓紧固件、4-7电动推杆a、4-8弹性材料层；

5-1前刷、5-2边刷、5-3摆刷、5-4侧刷、5-5中间刷、5-6尾刷、5-7尾横刷。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图6所示，一种多功能气缸套自动检测装置，包括主刷架、升降组件、前刷架组件和侧刷架组件；所述的主刷架包括刷架立梁1-1、刷架前连接梁1-2、刷架中间梁1-3和尾刷槽1-4，所述升降组件带动刷架立梁1-1升降运动，所述刷架前连接梁1-2固定在刷架立梁1-1的前侧，所述刷架中间梁1-3固定在刷架立梁1-1的后侧，所述尾刷槽1-4固定在刷架中间梁1-3的后侧；

所述前刷架组件包括前推板3-1、前浮动板3-2、边刷推板3-7、边刷浮动板3-8和电动推杆b3-17，所述前推板3-1固定在刷架前连接梁1-2上，前推板3-1的左右两侧各铰接一边刷推板3-7，所述前浮动板3-2设置在前推板3-1的正前方，且相对前推板3-1上下浮动，所述边刷浮动板3-8设置在边刷推板3-7的正前方，所述边刷浮动板3-8相对边刷推板3-7上下浮动，在各浮动板前均装有一弹性刮板3-14；每个边刷推板3-7各通过一电动推杆b3-17带动实现展开与收拢；

所述侧刷架组件包括侧刷架4-1、腰孔弹簧支架4-3和电动推杆a4-7，在刷架中间梁1-3的左右两端各铰接一个侧刷架4-1，在刷架立梁1-1的左右两侧各设置一个电动推杆a4-7，在每一个侧刷架4-1上且在靠近各自侧的电动推杆a4-7的一端均固定一个腰孔弹簧支架4-3，每个电动推杆a4-7的输出端分别与各自侧的腰孔弹簧支架4-3连接，通过电动推杆a4-7控制侧刷架4-1的展开与收回；

在前推板3-1的底部、边刷推板3-7的底部、刷架中间梁1-3的底部、侧刷架4-1的底部及尾刷槽1-4均配合有毛刷。

在所述前推板3-1上固设有短导轨滑块机构3-3和两个浮动导杆3-5，所述短导轨滑块机构3-3设置在两个浮动导杆3-5之间，前浮动板3-2的中部与短导轨滑块机构3-3的滑块固定连接，前浮动板3-2的两侧与万向球3-4连接，每一侧的万向球3-4固定在一连接板上，所述连接板套设在相应侧的浮动导杆3-5上，在每个浮动导杆3-5的上部均套设有一小弹簧3-6。

在所述边刷推板3-7上设有边刷滑座3-9，在边刷滑座3-9内穿设一个边刷导杆3-10，所述边刷导杆3-10在边刷滑座3-9内上下滑动，在边刷滑座3-9底部的边刷导杆上套设一小弹簧3-6，边刷浮动板3-8的上下两端与边刷导杆3-10的上下两端连接。

在边刷滑座3-9的四周开设四个与边刷推板3-7连接的安装孔，且四个安装孔中，其中三个安装孔为弧形腰孔，另一个安装孔为圆孔。通过三个弧形腰孔的设置，使得所述边刷滑座3-9在边刷推板3-7上实现一定角度偏转，也就是通过如此设置，边刷滑座3-9通过边刷导杆3-10带动边刷浮动板3-8能够有一定角度的偏转，使前端弹性刮板适应地面的倾斜。

两个电动推杆b3-17设置在前推板3-1的上方，两个电动推杆b3-17通过推杆固定板3-15安装在清理机器人底板上，每个电动推杆b3-17与一导轨滑块机构3-19的滑块连接，导轨滑块机构3-19的导轨也与清理机器人底板连接，在每个导轨滑块机构3-19的滑块底部安装一边刷推杆3-16，每个边刷推杆3-16分别通过一l型连接板与各自侧的边刷推板3-7连接，在清理机器人的底板上相对应每个导轨滑块机构3-19的导轨的两端处均设有一限位开关3-18，通过导轨滑块机构3-19的滑块对相应限位开关3-18的触发，控制边刷推板3-7的收拢极限及展开极限。四个限位开关3-18的结构是相同的，图4中只示意出了控制边刷推板3-7展开极限的限位开关，控制边刷推板3-7收拢极限的限位开关未示出。

在每个边刷推板3-7的边侧均通过弹簧铰链3-11连接一弹簧推板3-12，且在两个弹簧推板3-12的末端均安装有包胶滚轮3-13。

每个电动推杆a4-7的输出端分别通过一长螺杆4-4与各自侧的腰孔弹簧支架4-3连接，所述长螺杆4-4穿过腰孔弹簧支架4-3下部的腰孔设置，在每个腰孔弹簧支架4-3上均设有拉簧4-5，且拉簧4-5的一端与长螺杆4-4连接，拉簧4-5的另一端与安装在腰孔弹簧支架4-3上部的圆孔上的螺栓紧固件4-6连接。

两个所述侧刷架4-1通过合页铰接在刷架中间梁1-3的左右两端，在侧刷架4-1外部包裹弹性材料层4-8，以防运动过程中对周边人畜造成伤害。

升降组件包括步进电机2-1、滑台2-2和滑块2-3；所述的滑台2-2安装在机器人底板上，所述的步进电机2-1安装在滑台2-2的上方，所述的步进电机2-1带动丝杠旋转，所述丝杠安装在滑台2-2上，所述丝杠与滑块2-3内的螺母配合，所述滑块2-3与滑台2-2相配合，所述刷架立梁1-1固定在滑块2-3上。

毛刷包括前刷5-1、边刷5-2、摆刷5-3、侧刷5-4、中间刷5-5、尾刷5-6和尾横刷5-7，所述前刷5-1安装在前推板3-1的底部，所述边刷5-1设置在边刷推板3-7的底部，所述摆刷5-3安装在弹簧推板3-12的底部，所述侧刷5-4安装在侧刷架4-1的底部，所述中间刷5-5安装在刷架中间梁1-3的底部，所述尾刷5-6和尾横刷5-7安装在尾刷槽1-4内。

工作时，电动推杆b3-17伸长，通过边刷推杆3-16和l型连接板带动边刷推板3-7展开；电动推杆a4-7伸长，推动长螺杆4-4，螺杆上的拉簧4-5拉动腰孔弹簧支架4-3，实现侧刷架4-1的展开，并通过拉簧4-5的预拉紧使侧刷对地面保持一定的压紧力，使侧刷5-4能够应用在不平整的地面条件下；启动步进电机2-1，在步进电机2-1的驱动下，滑块2-3带动主刷架及其上面安装的各推板和毛刷向下移动，并以此调整工作时刷毛对地面的压力；然后启动清扫机器人，清扫机器人行走时，带动刷架结构运动，前刷5-1将粪便集中在车身前方，边刷5-2和摆刷5-3对堆积的粪便起到归拢作用，摆刷5-3采用弹簧铰链3-11和包胶滚轮3-13，可以降低碰撞带来的损伤；在前刷5-1、边刷5-2及摆刷5-3前方，弹性刮板3-14的应用，使粪便清理工作更简单高效，而各刷的刷毛向行进方向的后方倾斜一定角度，能更好的使刷毛贴住地面，完成清扫任务；在工作结束后，刷架提升，刷毛脱离地面，收回边刷推板和侧刷架。

本实用新型的应用可以在实现清理机器人主要推扫功能的基础上，通过边刷的摆动及侧刷的展开使用，对机身侧方实现清扫，提高清扫范围及清扫效率。在猪场环境中，摆动边刷和侧刷能对猪场围栏底部及一些车身无法靠近的特殊位置进行清扫，比如母猪舍围栏处粪便的清理。前刷架的浮动板设计以及边刷推板的浮动及偏摆设计，增强了清理机器人对地面环境的适应能力、清扫能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。