042]如图2所示，敲击机构包括击板6、敲击驱动电机17、第一敲击转杆18、击板衔接杆19、第二底座轴承22、大齿轮23、第二转轴24、第二敲击转杆25、滑块26、第一底座轴承32、第一转轴33、第三底座轴承34和小齿轮35。
[0043]敲击驱动电机17固定在击板支架5的一侧，击板支架5的底面上设置一对第一底座轴承32、一对第二底座轴承22和一个第三底座轴承34，通过一对第一底座轴承32固定的第一转轴33与敲击驱动电机17的输出轴连接，通过一对第二底座轴承22固定的第二转轴24与第一敲击转杆18 —端固定连接，第一敲击转杆18的另一端与第二敲击转杆25的一端铰接，第二敲击转杆25的另一端与滑块26铰接；第一转轴33固定连接的小齿轮35与第二转轴24固定连接的大齿轮23啮合，击板衔接杆19的一端固定安装在第三底座轴承34上，另一端连接滑块26，击板6固定于滑块26上；敲击驱动电机17能够通过齿轮传动方式带动第一敲击转杆18和第二敲击转杆25旋转，滑块26随着第二敲击转杆25的旋转而往复运动，从而将敲击驱动电机17的旋转输出转化为击板6的往复运动。
[0044]如图3所示，换向机构包括竖直杆固定盘9、换向电机12、阶梯轴21和轴套20。其中，竖直杆固定盘9固定连接在竖直杆4下端，竖直杆固定盘9的下方固定安装有阶梯轴21，阶梯轴21通过联轴器27连接于换向电机12的输出轴，阶梯轴21下方的外侧设置一支撑于底盘10上的轴套20，阶梯轴21和轴套20中间安装有深沟球轴承和推力轴承；阶梯轴21上方安装有带底座轴承28，用于防止竖直杆4偏移，该带底座轴承28同样支撑于底盘10上；竖直杆4能够在换向电机12的带动下完成180°换向。
[0045]行走机构，包括转向轮13、驱动轮30、行走电机11、底盘10、驱动轴29、连杆31和转向电机15。其中，底盘10上固定有蓄电池14、单片机16、计算机8、行走电机11、转向电机15和换向电机12。通过驱动轴29连接的两个驱动轮30固定于底盘10的后端，通过连杆31连接的两个转向轮13固定于底盘10的前端，行走电机11通过链条传动驱动两个驱动轮30运动，从而实现监测智能机器人的向前或向后行走；转向电机15通过连杆31传动驱动转向轮13摆动，从而实现监测智能机器人的转弯。
[0046]生物及环境监测智能机器人所配置的行走电机11、转向电机15、换向电机12、升降电机3、平移电机I敲击驱动电机17均为步进电机，由单片机16控制，从而使生物及环境监测智能机器人在家禽养殖场行走、转向，并将敲击机构换向、升降、平移、驱动。
[0047]温湿度环境监测系统，包括嵌入在水平杆2上和竖直杆4顶端的温度传感器、湿度传感器和计算机8。计算机8用于通过温度传感器、湿度传感器采集温湿度数据并记录。
[0048]病死鸡识别系统，包括摄像头7和计算机8。击板支架5的下方固定有支架，用于安装摄像头7 ;计算机8安装在底盘10的后端，用于采集图像和进行图像处理。
[0049]生物及环境监测智能机器人行至特定的饲养组时，停止并通过敲击机构上的击板6敲击笼具使鸡只警觉，摄像头7能够采集图像至计算机8，计算机8用于图像处理和病死鸡的识别、记录，通过识别笼中相对静止的鸡冠或鸡脚来判断笼中是否有死鸡。
[0050]敲击机构的位置能够通过竖直滚珠丝杠和水平滚珠丝杠控制，从而实现上下左右移动；生物及环境监测智能机器人能够行走于家禽养殖舍每列笼具之间的走道，并敲击其左边或右边特定列的笼具，行至一端时敲击机构180°换向并向相反方向行进，从而敲击另一边的笼具，或转向行至另一走道；在行走过程中实现病死鸡的识别、记录，以及家禽养殖舍多点的温湿度环境数据的采集、记录。
[0051]如图1中四条标有双向箭头的线所示，在同一列走道中行驶时，敲击机构能够实现上下、左右、前后、换向四种方式的运动。
[0052]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，如本发明中“生物及环境监测智能机器人”的移动不一定采用滚珠丝杠方式，也可以用链条或液压驱动，又如环境监测系统不一定仅指温、湿度传感器，还可以包含风速仪、光度计、光照度采集探头、二氧化碳浓度传感器等。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种生物及环境监测智能机器人，其特征在于:其包括滚珠丝杠控制机构、敲击机构、换向机构、行走机构、温湿度环境监测系统和病死鸡识别系统，其中， 所述滚珠丝杠控制机构，包括平移电机(I)、水平杆(2)、升降电机(3)、竖直杆(4)和击板支架(5)，其中，竖直杆(4)的顶端固定有升降电机(3)，升降电机(3)的输出轴连接有沿着该竖直杆(4)延伸的竖直滚珠丝杠，水平杆(2)的一端固定在该竖直滚珠丝杠的可移动端上，水平杆(2)的另一端固定有平移电机(I)，平移电机(I)的输出轴连接有沿着该水平杆(2)延伸的水平滚珠丝杠，击板支架(5)固定在该水平滚珠丝杠的可移动端上； 所述敲击机构包括击板(6)、敲击驱动电机(17)、第一敲击转杆(18)、击板衔接杆(19)、第二底座轴承(22)、大齿轮(23)、第二转轴(24)、第二敲击转杆(25)、滑块(26)、第一底座轴承(32)、第一转轴(33)、第三底座轴承(34)和小齿轮(35);敲击驱动电机(17)固定在击板支架(5)的一侧，击板支架(5)的底面上设置一对第一底座轴承(32)、一对第二底座轴承(22)和一个第三底座轴承(34)，通过一对第一底座轴承(32)固定的第一转轴(33)与敲击驱动电机(17)的输出轴连接，通过一对第二底座轴承(22)固定的第二转轴(24)与第一敲击转杆(18) —端固定连接，第一敲击转杆(18)的另一端与第二敲击转杆(25)的一端铰接，第二敲击转杆(25)的另一端与滑块(26)铰接，第一转轴(33)固定连接的小齿轮(35)与第二转轴(24)固定连接的大齿轮(23)啮合，击板衔接杆(19)的一端固定安装在第三底座轴承(34)上，另一端连接滑块(26)，击板￠)固定于滑块(26)上； 所述换向机构包括竖直杆固定盘(9)、换向电机(12)、阶梯轴(21)和轴套(20)，竖直杆固定盘(9)固定连接在竖直杆(4)下端，竖直杆固定盘(9)的下方固定安装有阶梯轴(21)，阶梯轴(21)通过联轴器(27)连接于换向电机(12)的输出轴，阶梯轴(21)下方的外侧设置一支撑于底盘(10)上的轴套(20)，阶梯轴(21)和轴套(20)中间安装有深沟球轴承和推力轴承；阶梯轴(21)上方安装有带底座轴承(28)，该带底座轴承(28)支撑于底盘(10)上。
2.如权利要求1所述的生物及环境监测智能机器人，其特征在于:所述行走机构，包括转向轮(13)、驱动轮(30)、行走电机(11)、底盘(10)、驱动轴(29)、连杆(31)和转向电机(15)，底盘(10)上固定有蓄电池(14)、单片机(16)、计算机(8)、行走电机(11)、转向电机(15)、换向电机(12)，通过驱动轴(29)连接的两个驱动轮(30)固定于底盘(10)的后端，通过连杆(31)连接的两个转向轮(13)固定于底盘(10)的前端，行走电机(11)通过链条与两个驱动轮(30)连接。
3.如权利要求1所述的生物及环境监测智能机器人，其特征在于:所述病死鸡识别系统，包括摄像头(7)、计算机(8)，击板支架(5)的下方固定有支架，用于安装摄像头(7);计算机(8)安装在底盘(10)的后端。
4.如权利要求1所述的生物及环境监测智能机器人，其特征在于:所述温湿度环境监测系统，包括嵌入在水平杆(2)上和竖直杆(4)顶端的温度传感器、湿度传感器。
5.如权利要求1或2所述的生物及环境监测智能机器人，其特征在于:所述行走电机(11)、转向电机(15)、换向电机(12)、升降电机(3)、平移电机(I)敲击驱动电机(17)均为由单片机(16)控制的步进电机。
【专利摘要】本发明属于畜牧机械技术领域，特别涉及一种生物及环境监测智能机器人，包括滚珠丝杠控制机构、敲击机构、换向机构、行走机构、温湿度环境监测系统、病死鸡识别系统，本发明使我国家禽笼养模式下必须通过人工来识别病死鸡和监测环境成为历史，其将大大减轻养殖工人的劳动强度，改善工人的工作条件及动物福利，提高畜禽产业的智能化、自动化水平，提高规模养鸡业的综合经济效益，为蛋鸡养殖业可持续性、健康发展提供技术保证，打破了集约化养殖领域的又一瓶颈，具有极高的行业价值和应用价值。
【IPC分类】A01K31-00, A01K45-00
【公开号】CN104621004
【申请号】CN201410806447
【发明人】王红英, 李腾飞, 李恒, 李保明
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月22日