一种农用喷药机器人的制作方法_3

文档序号:9873457阅读:来源:国知局
转向杆1141和第二前转向管1142之间,第二前转向齿轮1144和第二前转向管1142固定连接,第二前转向马达1145和第二伸缩前杆导向杆1146固定连接,第二前转向铰链1148位于第二前转向管1142和第二伸缩前杆导向杆1146之间,第二前转向管1142可以在第二前转向马达1145通过第二前转向齿轮1144驱动下绕第二前转向铰链1148转动。
[0022]足式行走机构I小角度转向时,从初始状态开始,第一支腿102先上升超过农作物的高度,第一前转向马达1035驱动第一前转向管1032转动所需要的角度,第一支腿102再下降至支撑整个机体维持平衡的位置,然后第四支腿116向上收起到超过农作物的高度,第二前转向马达1145驱动第二前转向管1142转动相同的角度,第四支腿116下降至支撑整个机体维持平衡的位置,接着第二支腿109向上收起到超过农作物的高度,解开第一前转向刹车器1037对第一前转向杆1031和第一前转向管1032的制动,解开第二前转向刹车器1147对第二前转向杆1141和第二前转向管1142的制动,第一前转向马达1035和第二前转向马达1145分别驱动第一前转向管1032和第二前转向管1142恢复原来的位置,这个过程中,第一前转向杆1031会压缩第一前转向复位弹簧1033,并且第一前转向杆1031会进一步嵌入第一前转向管1032中,第二前转向杆1141会压缩第二前转向复位弹簧1143,并且第二前转向杆1141会进一步嵌入第二前转向管1142中,这样就缓和了在转向恢复过程中产生的刚性撑力,待第一前转向管1032和第二前转向管1142恢复原来的位置,重新启动第一前转向刹车器1037对第一前转向杆1031和第一前转向管1032的制动,重新启动第二前转向刹车器1147对第二前转向杆1141和第二前转向管1142的制动,第二支腿109下降至支撑整个机体维持平衡的位置,待第一支腿102再次上升超过农作物的高度后,解开第一前转向刹车器1037对第一前转向杆1031和第一前转向管1032的制动,使得第一前转向杆1031在第一前转向复位弹簧1033作用下复位,然后重新启动第一前转向刹车器1037对第一前转向杆1031和第一前转向管1032的制动,待第四支腿116再次上升超过农作物的高度后,解开第二前转向刹车器1147对第二前转向杆1141和第二前转向管1142的制动,使得第二前转向杆1141在第二前转向复位弹簧1143作用下复位,然后重新启动第二前转向刹车器1147对第二前转向杆1141和第二前转向管1142的制动,这样就完成了一次足式行走机构I行走方向的微调,可以理解的是,行走方向的微调可以伴随着足式行走机构I的前行同时进行。
[0023]如图4所示,中部转向支杆119与中部骨架107嵌套连接,中部转向支杆马达120处于两者之间,可以驱动中部转向支杆119和中部骨架107相互运动,中部转向内环123与中部转向支杆119固定连接,中部转向马达121与中部转向内环123固定连接,中部转向外环122位于中部转向内环123外围,中部转向马达121可以驱动中部转向外环122绕中部转向内环123转动,中部转向支腿124位于中部转向外环122下侧,中部转向支腿外套125安装在各中部转向支腿124下端,可以根据不同的土地支撑情况更换不同的中部转向支腿外套125。各驱动马达都具有刹车功能,在不运动时可以锁紧所驱动的部件。
[0024]足式行走机构I需要大角度转向时,首先将滑块205移动到其重心处于对机器人中部转向机构支撑维持平衡有益的位置,中部转向支杆马达120驱动中部转向支杆119向下移动,中部转向支杆119带动中部转向内环123向下移动,中部转向内环123带动中部转向外环122向下运动,待中部转向支腿124接触大地并可以支撑机器人后,向上收起第一支腿102、第二支腿109、第三支腿111、第四支腿116超过农作物的高度,中部转向马达121驱动中部转向外环122和中部转向内环123相对转动,两者相对转动的角度就是机器人整体转向的角度,待转向完毕,放下第一支腿102、第二支腿109、第三支腿111、第四支腿116,中部转向支杆马达120驱动中部转向支杆119向上移动至初始位置,这样就完成了一次足式行走机构I的大角度转向动作。足式行走机构I的大角度转向可以实现在360度范围内的任意角度的转向。
[0025]如图5所示,第一链轮座201固定在中部骨架107上,第一链轮刹车器202固定在第一链轮座201上,第一链轮203与第一链轮座201由铰链连接,第一链轮刹车器202对第一链轮203进行制动,导轨207位于中部骨架107上,滑块205可以沿导轨207滑动,滑块驱动马达206固定在滑块205上,滑块驱动马达206可以驱动滑块205沿链条204移动,第二链轮座210固定在前横杆104上,第二链轮刹车器209固定在第二链轮座210上,第二链轮208与第二链轮座210由铰链连接,第二链轮刹车器209对第二链轮208进行制动,链条张紧支杆212—端固定在中部骨架107上,链条张紧支杆212另一端与第三链轮211由铰链连接,链条张紧支杆212存有弹性势能,可以对链条204进行张紧,链条204绕过各链轮进行动力传输。
[0026]运动均衡装置的工作,滑块驱动马达206驱动滑块205沿链条204移动,当前方的第二链轮208向前移动时,解除第二链轮刹车器209对第二链轮208的制动,第二链轮208的向前移动带动链条204压缩链条张紧支杆212,链条张紧支杆212的张紧力大于滑块205向前移动所需要的推力,这时滑块205会以滑块驱动马达206提供的驱动速度向前行走,当前方的第二链轮208静止后,重新启动第二链轮刹车器209对第二链轮208的制动,后方的第一链轮203向前移动时,解除第一链轮刹车器202对第一链轮203的制动,后方释放的链条204被链条张紧支杆212张紧,同时第一链轮203向前移动的速度大于滑块驱动马达206对滑块205提供的驱动速度,滑块205行走的导轨207被重新前置供滑块205导向用,当后方的第一链轮203静止后,重新启动第一链轮刹车器202对第一链轮203的制动,这样运动均衡装置完成了一个周期的稳定滑块运动速度的任务,在整个周期内,滑块205相对于大地的前进速度就是滑块驱动马达206驱动滑块205沿链条204移动的速度。这样速度均匀,有利于工作系统更好的工作。
[0027]如图6所示,结合图5,药水箱301固定在中部骨架107上,喷药栗302连接在药水箱301和输药管303之间,输药管303连接到滑块205上,向上支撑管304固定在滑块205上,向后延伸管305与向上支撑管304固定连接,横向喷药管306与向后延伸管305固定连接,输药管303、向上支撑管304、向后延伸管305、横向喷药管306内部都有管道联通,向后延伸管305向后支撑横向喷药管306,使得横向喷药管306喷药可以有效避开机器人机体的遮挡,可以无死角地对农作物进行喷药作业。
[0028]由于该种机器人最适合用于农田喷药,所以此处的工作系统主要以喷药功能进行介绍的,可以理解的是,还可以将工作系统上具有喷药功能的模块更换成采摘功能模块、浇灌功能模块、播种功能模块、施肥功能模块、观赏功能模块等,使之具有其他功能。
[0029]如图7所示,操作人员通过操控手持控制终端401将控制信号传输给控制驱动模块403,控制驱动模块403接受到控制信号后可以控制机器人进行各种动作完成喷药任务,摄像装置402可以将现场实况信息传输给手持控制终端401,操作人员根据反馈的信息可以对机器人工作进行更好的控制,控制驱动模块403可以进行信号处理以及对各个部件进行控制,并且为各运动部件提供能量。由于机电设备的驱动控制根据机械构造不同以及运动过程不同会有相应的控制流程,但都属于现有成熟的技术范围,在此不再赘述。
[0030]为了更清楚的反应该机器人的结构和功能,现在介绍该喷药机器人的工作过程,此举例仅为多种选择方案中的一种,不是对本发明的限制。
[0031 ]如图1所示,喷药机器人处于初始状态,结合以上诸图,操作者通过手持控制终端401启动喷药机器人,工作装置2启动开始喷药,横向喷药管306在滑块驱动马达206驱动下相对于大地平稳的向前移
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