一种牧场智能推料机器人及其使用方法与流程

1.本发明属于电动小车技术领域，具体涉及一种牧场智能推料机器人及其使用方法。


背景技术：

2.在牧场的日常生产过程中需要对大量的饲料、种子等进行运输，传统的运输方式是通过人工搬运，需要大量的人力，并且容易造成承载饲料、种子等物料的托盘随意放置，导致托盘遗漏或者托盘需要占用大量的空间。例如在运输大量的饲料后，传统的人工搬运会将托盘四处摆放，使得托盘占据大量的空间，并且使得托盘难以整理造成遗漏。
3.因此，基于上述技术问题需要设计一种新的牧场智能推料机器人及其使用方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种牧场智能推料机器人及其使用方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种牧场智能推料机器人，包括：小车本体，以及设置在所述小车本体内的承载装置，所述承载装置适于承载托盘；控制模块，以及由该控制模块控制的移动装置，所述移动装置设置在所述小车本体的底面，所述控制模块适于控制所述移动装置带动所述小车本体移动；驱动装置，所述驱动装置设置在所述小车本体的底面上，所述控制模块适于控制所述驱动装置带动所述承载装置转动，使承载装置承载的托盘在小车本体内部移动。
6.进一步，所述小车本体包括：第一框架和第二框架；所述第一框架与所述第二框架相对设置，并且所述第一框架与所述第二框架之间通过若干连接杆连接；所述第一框架、第二框架和各连接杆围成第一区域，并且第一区域上表面敞口设置；所述第二框架的一侧设置有第二区域，并且第一区域与第二区域在第二框架处连通；所述承载装置设置在第一区域与第二区域内；所述驱动装置设置在第二框架上；所述驱动装置适于驱动所述承载装置转动，以将第一区域内的托盘运输至第二区域内。
7.进一步，所述承载装置包括：第一环形皮带、第二环形皮带和若干支撑杆；所述支撑杆分别设置在第一区域内和第二区域内；所述第一环形皮带设置在第一区域和第二区域内；所述第二环形皮带设置在第一区域和第二区域内；所述第一环形皮带与所述第二环形皮带相对设置，并且所述第一环形皮带与所述
第二环形皮带与各支撑杆均连接；所述第一环形皮带和所述第二环形皮带内壁上均等距设置有若干支撑板。
8.进一步，所述承载装置还包括：第三环形皮带；所述第三环形皮带竖直设置在第二框架围成的区域内；所述第三环形皮带的外表面上等距设置有若干支撑板；所述第三环形皮带的支撑板适于支撑托盘的一边，第一环形皮带和第二环形皮带上对应的支撑板适于支撑托盘的另一边。
9.进一步，所述第一环形皮带与所述第二环形皮带的外壁上周向设置有凹槽，凹槽的截面形状为t型；所述支撑杆为齿轮杆；所述凹槽边沿两侧设置有与齿轮杆啮合的齿条；所述第一框架上、第二框架上，以及第二区域的内壁上设置有与凹槽适配的加强筋。
10.进一步，所述承载装置还包括：移动杆；所述移动杆设置在第二框架两竖杆之间，并且移动杆的两端均连接有传动皮带，该传动皮带沿竖杆长度方向从竖杆下端伸出。
11.进一步，所述驱动装置包括：连接件、连轴和轮毂电机；所述连接件设置在所述第二框架底部横杆上；所述第二框架底部的横杆与第二框架两竖杆之间转动连接，并且可以在两竖杆之间滑动；所述第二框架底部的横杆两端伸出对应的竖杆之后设置有脚踏板；所述连轴设置在连接件上，并且连轴的两端设置有轮毂电机；所述轮毂电机外壁上设置有轮胎；在小车本体移动时，轮胎与地面接触；通过脚踏板带动横杆转动，以带动轮胎与第一环形皮带和第二环形皮带转动，使得托盘向敞口抬升；在托盘抬升至敞口处后，通过移动横杆使得轮胎与传动皮带接触，带动转动皮带转动使得移动杆转动，通过移动杆转动将托盘从第一区域移动至第二区域中。
12.进一步，所述移动装置包括：若干轮毂电机；所述轮毂电机外壁上连接有轮胎；所述轮毂电机适于设置在所述第一框架底部的横杆上，以及设置在第二区域的底面上。
13.进一步，所述移动装置还包括：电池；所述电池适于对各轮毂电机进行供电。
14.另一方面，本发明还提供一种牧场智能推料机器人的使用方法，包括：使得托盘在小车本体内部移动。
15.本发明的有益效果是，本发明通过小车本体，以及设置在所述小车本体内的承载装置，所述承载装置适于承载托盘；控制模块，以及由该控制模块控制的移动装置，所述移动装置设置在所述小车本体的底面，所述控制模块适于控制所述移动装置带动所述小车本
体移动；驱动装置，所述驱动装置设置在所述小车本体的底面上，所述控制模块适于控制所述驱动装置带动所述承载装置转动，使承载装置承载的托盘在小车本体内部移动，实现了在小车本体移动至指定区域后，通过小车本体内的承载装置对托盘的承载便于从托盘中将所需物品取出，并且在物品取出后托盘会跟随承载装置在小车本体内移动，不会将托盘从小车本体中取出，避免托盘的四处摆放导致托盘占用空间，并且避免托盘遗漏。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的一种牧场智能推料机器人的结构示意图；图2是本发明的一种牧场智能推料机器人的内部示意图；图3是本发明的加强筋连接示意图；图4是本发明的图3中a部分的放大示意图；图5是本发明的第一环形皮带的剖视图；图6是本发明的加强筋连接剖视图。
20.图中：1小车本体、11第一框架、12第二框架、13连接杆、14敞口、15第一区域、16第二区域；2承载装置、21第一环形皮带、22第二环形皮带、23支撑杆、24第三环形皮带、25支撑板、26凹槽、27齿条、28加强筋、29移动杆、291传动皮带；3驱动装置、31连接件、32连轴、33轮毂电机、34轮胎、35脚踏板、36吸附材料；4移动装置。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
22.如图1-图6所示，本实施例1提供了一种牧场智能推料机器人，包括：小车本体1，以及设置在所述小车本体1内的承载装置2，所述承载装置2适于承载托盘；控制模块，以及由该控制模块控制的移动装置4，所述移动装置4设置在所述小车本体1的底面，所述控制模块
适于控制所述移动装置4带动所述小车本体1移动；驱动装置3，所述驱动装置3设置在所述小车本体1的底面上，所述控制模块适于控制所述驱动装置3带动所述承载装置2转动，使承载装置2承载的托盘在小车本体1内部移动，实现了在小车本体1移动至指定区域后，通过小车本体1内的承载装置2对托盘的承载便于从托盘中将所需物品取出，并且在物品取出后托盘会跟随承载装置2在小车本体1内移动，不会将托盘从小车本体1中取出，避免托盘的四处摆放导致托盘占用空间，并且避免托盘遗漏。
23.在本实施例中，所述小车本体1包括：第一框架11和第二框架12；所述第一框架11与所述第二框架12相对设置，并且所述第一框架11与所述第二框架12之间通过若干连接杆13连接；所述第一框架11、第二框架12和各连接杆13围成第一区域15，并且第一区域15上表面敞口14设置；所述第二框架12的一侧设置有第二区域16，并且第一区域15与第二区域16在第二框架12处连通；所述承载装置2设置在第一区域15与第二区域16内；所述驱动装置3设置在第二框架12上；所述驱动装置3适于驱动所述承载装置2转动，以将第一区域15内的托盘运输至第二区域16内；第一框架11和第二框架12均可以为矩形，通过连接杆13连接第一框架11和第二框架12的四个角构成一个长方体，在该长方体的除了第二框架12所在的平面，其余侧壁上围上挡板构成上表面开口的第一区域15，第二区域16则以第二框架12为一面侧壁通过挡板进行包围形成第二区域16，第一区域15与第二区域16在第二框架12处连通，便于第一区域15内的托盘运输至第二区域16内，通过敞口14可以将第一区域15内最上方托盘内的物品取出后，将空的托盘运输至第二区域16内，并且便于将下一层的托盘中的物品取出，或者可以将使用过的废弃物等放置在最上方一层的托盘中，并在放置满后将托盘运输至第二区域16内，可以在不将托盘取出的情况下对托盘进行利用，避免托盘的随意放置导致空间的占用以及遗漏。
24.在本实施例中，所述承载装置2包括：第一环形皮带21、第二环形皮带22和若干支撑杆23；所述支撑杆23分别设置在第一区域15内和第二区域16内；所述第一环形皮带21设置在第一区域15和第二区域16内；所述第二环形皮带22设置在第一区域15和第二区域16内；所述第一环形皮带21与所述第二环形皮带22相对设置，并且所述第一环形皮带21与所述第二环形皮带22与各支撑杆23均连接；所述第一环形皮带21和所述第二环形皮带22内壁上均等距设置有若干支撑板25；通过第一环形皮带21和第二环形皮带22可以在托盘的一侧边上通过两个支撑板25对其进行支撑，并且第一环形皮带21和第二环形皮带22在托盘上方对托盘起到阻挡的作用，防止托盘从敞口14中被取出，托盘可以从第一区域15的侧壁上插入第一环形皮带21、第二环形皮带22以及第三环形皮带24支撑板25形成的区域中，便于对托盘进行取放。
25.在本实施例中，所述承载装置2还包括：第三环形皮带24；所述第三环形皮带24竖直设置在第二框架12围成的区域内；所述第三环形皮带24的外表面上等距设置有若干支撑板25；所述第三环形皮带24的支撑板25适于支撑托盘的一边，第一环形皮带21和第二环形皮带22上对应的支撑板25适于支撑托盘的另一边；从两边对托盘进行支撑，可以在第一环形皮带21、第二环形皮带22和第三环形皮带24转动过程中对托盘保持平稳，避免托盘的晃动对托盘承托的物品造成损伤。
26.在本实施例中，所述第一环形皮带21与所述第二环形皮带22的外壁上周向设置有凹槽26，凹槽26的截面形状为t型；所述支撑杆23为齿轮杆；所述凹槽26边沿两侧设置有与
齿轮杆啮合的齿条27；所述第一框架11上、第二框架12上，以及第二区域16的内壁上设置有与凹槽26适配的加强筋28；通过加强筋28可以使得第一环形皮带21与第二环形皮带22更加稳固，使得第一环形皮带21和第二环形皮带22在转动过程中保持张紧的状态，避免第一环形皮带21和第二环形皮带22松动，导致转动不同步使得承载的托盘晃动甚至掉落；通过支撑杆23与第一环形皮带21与第二环形皮带22的啮合，可以通过支撑杆23对第一环形皮带21与第二环形皮带22起到支撑固定的作用，以保持第一环形皮带21与第二环形皮带22的张紧；加强筋28可以设置在第一环形皮带21与第二环形皮带22与支撑杆23连接处的附近，以及第二框架12的附近，在第一区域15中，加强筋28可以设置在第一框架11上，在第二区域16中，加强筋28可以设置在第二区域16的挡板内壁上，以进行固定。
27.在本实施例中，所述承载装置2还包括：移动杆29；所述移动杆29设置在第二框架12两竖杆之间，并且移动杆29的两端均连接有传动皮带291，该传动皮带291沿竖杆长度方向从竖杆下端伸出；在托盘移动至最上层时可以将托盘中的物品取出，或者在托盘中放置物品，之后可以通过移动杆29将第一区域15最上方的托盘移动至第二区域16中，移动杆29位于第三环形皮带24上方，在托盘被第一环形皮带21、第二环形皮带22和第三环形皮带24运输至最上层时，托盘的边沿与移动杆29接触，在移动杆29开始转动时可以将托盘由第一区域15中移动至第二区域16中；第一环形皮带21、第二环形皮带22和第三环形皮带24上下两个支撑板25之间的高度正好与托盘的高度匹配，当托盘移动至第二区域16中后，在第二区域16中下一个托盘会移动至上一个托盘上方，若托盘中盛放的是使用后的物料时（例如对于牧场中的牲畜使用的医疗器械，或牲畜使用后的药品等），通过下一个托盘可以对上一个托盘起到遮盖的作用，避免造成污染。
28.在本实施例中，所述驱动装置3包括：连接件31、连轴32和轮毂电机33；所述连接件31设置在所述第二框架12底部横杆上；所述第二框架12底部的横杆与第二框架12两竖杆之间转动连接，并且可以在两竖杆之间滑动；所述第二框架12底部的横杆两端伸出对应的竖杆之后设置有脚踏板35；所述连轴32设置在连接件31上，并且连轴32的两端设置有轮毂电机33；所述轮毂电机33外壁上设置有轮胎34；在小车本体1移动时，轮胎34与地面接触；通过脚踏板35带动横杆转动，以带动轮胎34与第一环形皮带21和第二环形皮带22转动，使得托盘向敞口14抬升；在托盘抬升至敞口14处后，通过移动横杆使得轮胎34与传动皮带291接触，带动传动皮带291转动使得移动杆29转动，通过移动杆29转动将托盘从第一区域15移动至第二区域16中；在轮胎34向小车本体1内翻转后轮胎34的部分进入第二区域16内，以带动第一环形皮带21与第二环形皮带22向第二区域16内鼓起，使得第一环形皮带21与第二环形皮带22更加张紧，并且通过轮毂电机33带动轮胎34的转动，使得第一环形皮带21与第二环形皮带22转动，在第一区域15内第一环形皮带21与第二环形皮带22向上移动，带动托盘向上移动，在托盘向上移动的过程中，同步带动第三环形皮带24向上转动，进而同步运输；在托盘移动至最上层时可以通过脚踏板35将第二框架12下部的横杆向一竖杆方向移动，在脚踏板35与竖杆接触时横杆移动到最大距离，此时轮胎34与第一环形皮带21与第二环形皮带22脱离，轮胎34与传动皮带291接触，带动传动皮带291转动以使移动杆29转动。在该轮毂电机33上可以周向等距设置若干吸附材料36，在轮胎34伸入第二区域16内部时轮毂电机33部分也伸入第二区域16内，通过吸附材料36（例如活性炭等）可以对第二区域16内空气中的杂质（可能是物料在使用后存在的杂质漂浮在空气中）进行吸附，并且由于轮毂电机33在转
动，使得吸附材料36逐一进入第二区域16内进行吸附，避免一个吸附材料36长时间在第二区域16内进行吸附导致材料使用寿命快速降低。
29.在本实施例中，所述移动装置4包括：若干轮毂电机33；所述轮毂电机33外壁上连接有轮胎34；所述轮毂电机33适于设置在所述第一框架11底部的横杆上，以及设置在第二区域16的底面上；通过轮毂电机33带动轮胎34转动使得小车本体1进行移动。
30.在本实施例中，所述移动装置4还包括：电池；所述电池适于对各轮毂电机33进行供电。
31.在本实施例中，所述控制模块可以但不限于采用stm32系列单片机、plc等。
32.在本实施例中，可以在第二区域16内第一环形皮带21与第二环形皮带22外壁上设置粘附层，在第一环形皮带21与第二环形皮带22与轮胎34接触时可以将轮胎34表面的杂质去除，避免杂质对第一区域15内的托盘上物品造成污染，并且在轮胎34接触第一环形皮带21与第二环形皮带22后，轮胎34初始接触位置的部分皮带在第一区域15中最下方托盘运动至最上方时都未移动至第一区域15内。
33.在本实施例中，在小车本体1上还可以设置红外避障模块，通过红外避障模块与控制模块电性连接可以实现牧场智能推料机器人自动寻路行驶，以满足各种需求。
34.具体的，在本实施例中，操作人员可以将放满物料的托盘（物料可以是用于牲畜喂养的饲料、植物灌溉的肥料、动植物使用的药品器械等）通过第一区域15的侧面放置在第一区域15中（即插入第一环形皮带21与第二环形皮带22的支撑板25，与第三环形皮带24支撑板25之间构成的区域内），此时控制模块控制所有轮毂电机33转动带动轮胎34转动使得小车本体1移动（此时第二框架12底部横杆上的轮胎34与地面接触起到驱动小车本体1移动的作用），在到达指定区域时，通过脚踏板35使得横杆转动，使横杆上轮胎34与第一环形皮带21与第二环形皮带22接触带动托盘移动至第一区域15内的最上层，以通过敞口14将托盘上的物品取出，取出后通过横杆向一端方向移动使得轮胎34与第一环形皮带21与第二环形皮带22脱离，此时轮胎34与传动皮带291接触使得最上方的托盘移动至第二区域16内，在移动至第二区域16后重新移动横杆使轮胎34与第一环形皮带21与第二环形皮带22重新接触，带动下一个托盘移动至最上层。牧场智能推料机器人可以适用于各种场景，例如，在牲畜喂养前需要准备大量的饲料，此时通过该牧场智能推料机器人可以将大量的饲料运输至牲畜喂养区域，由现场操作人员将小车本体1中托盘中的物品取出进行喂养，此时小车本体1内的托盘在物品取出后可以重新将空的托盘移动至第一区域15内，便于对使用过的物料（例如饲料包装袋等）进行回收。又例如当喂养人员正在照顾牲畜时，此时需要用药但是却无法离开时，此时其他管理人员可以将准备的药品放置在小车本体1的第一区域15内，牧场智能推料机器人可以按照设置的路径自动寻路至需要药品的管理人员处，便于取药，并且便于托盘的回收。
35.在本实施例中，所述小车本体1中可以设置多个检测模块以对放置在托盘上的物料进行检测，例如采集牲畜的血液样本，通过小车本体1内设置的血氧检测模块检测牲畜的血氧含量等，便于根据检测获取的数据对牲畜后续治疗等提供帮助。
实施例2
36.在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1号牧场智能推料机器人的使
用方法，包括：使得托盘在小车本体1内部移动，具体的使用方法和工作场景在实施例1中已经详细描述，在本实施例中不再赘述。
37.综上所述，本发明通过小车本体1，以及设置在所述小车本体1内的承载装置2，所述承载装置2适于承载托盘；控制模块，以及由该控制模块控制的移动装置4，所述移动装置4设置在所述小车本体1的底面，所述控制模块适于控制所述移动装置4带动所述小车本体1移动；驱动装置3，所述驱动装置3设置在所述小车本体1的底面上，所述控制模块适于控制所述驱动装置3带动所述承载装置2转动，使承载装置2承载的托盘在小车本体1内部移动，实现了在小车本体1移动至指定区域后，通过小车本体1内的承载装置2对托盘的承载便于从托盘中将所需物品取出，并且在物品取出后托盘会跟随承载装置2在小车本体1内移动，不会将托盘从小车本体1中取出，避免托盘的四处摆放导致托盘占用空间，并且避免托盘遗漏。
38.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本技术所涉及的软件程序均为现有技术，本技术不涉及对软件程序作出任何改进。
39.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
42.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
43.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
44.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术
性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。