小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)南方丘陵山地的水稻主要以小農(nóng)戶種植為主，水稻收割后必須經(jīng)過(guò)曬干等工序才能將其儲(chǔ)存，現(xiàn)有的烘干機(jī)體型大、價(jià)格高，不適合小農(nóng)戶使用，因此水稻收割回來(lái)后農(nóng)戶將其運(yùn)至?xí)窆葓?chǎng)晾曬，但是晾曬時(shí)間為農(nóng)忙時(shí)期，當(dāng)人不在時(shí)可能下雨而導(dǎo)致谷物淋濕，因此急需能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制并能夠全程自動(dòng)作業(yè)的小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人，其能夠在無(wú)人工控制情況下進(jìn)行曬谷場(chǎng)收谷作業(yè)。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人，包括電路部分和機(jī)械部分，其中:
[0006]上述電路部分由GSM模塊、電子羅盤、測(cè)速單元、超聲波定位系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成；GSM模塊、電子羅盤、測(cè)速單元、超聲波定位系統(tǒng)連接控制系統(tǒng)的輸入端，控制系統(tǒng)的輸出端連接谷子集中裝置、谷子吸入裝置、卸料裝置和行走底盤；
[0007]上述機(jī)械部分由谷子集中裝置、谷子吸入裝置、卸料裝置和行走底盤組成；
[0008]行走底盤由底盤架、以及安裝在底盤架下的萬(wàn)向被動(dòng)輪、2個(gè)主動(dòng)輪、2個(gè)減速電機(jī)和2個(gè)聯(lián)軸器組成；萬(wàn)向被動(dòng)輪和2個(gè)主動(dòng)輪在底盤架下排布成三角形，2個(gè)主動(dòng)輪各由I個(gè)減速電機(jī)通過(guò)I聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)；機(jī)器人行走時(shí)為2個(gè)主動(dòng)輪在前而萬(wàn)向輪做跟隨運(yùn)動(dòng)；2個(gè)減速電機(jī)均與控制系統(tǒng)相連；
[0009]谷子集中裝置安裝在底盤架的上方，由掃谷頭和掃谷頭升降單元組成；掃谷頭包括谷盒、掃谷直流電機(jī)和4個(gè)圓桶刷；4個(gè)圓桶刷水平安裝在谷盒的前部入口處，且4個(gè)圓桶刷的軸線排列成一四邊形；4個(gè)圓桶刷與掃谷直流電機(jī)相連，掃谷直流電機(jī)與控制系統(tǒng)相連，掃谷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)4個(gè)圓桶刷朝著所形成的四邊形的中心方向轉(zhuǎn)動(dòng)；掃谷頭升降單元包括步進(jìn)電機(jī)和螺桿，螺桿的下端連接掃谷頭的谷盒，螺桿的上端連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連，驅(qū)動(dòng)螺桿帶動(dòng)掃谷頭升降運(yùn)動(dòng)；
[0010]谷子吸入裝置安裝在底盤架的上方，由密封的收集桶、吸入直流風(fēng)機(jī)、過(guò)濾網(wǎng)和軟管組成；谷盒的后部出口經(jīng)軟管連接收集桶的前部入口 ；吸入直流風(fēng)機(jī)設(shè)置在收集桶的外部，且吸入直流風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與收集桶的內(nèi)腔相通；吸入直流風(fēng)機(jī)與控制系統(tǒng)相連；過(guò)濾網(wǎng)覆蓋在吸入直流風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口處；
[0011]卸料裝置安裝在底盤架的上方，由卸料步進(jìn)電機(jī)、牽引繩和密封蓋組成；密封蓋的固定端樞接在收集桶的后部出口的邊緣處，且密封蓋將收集桶的出口完全覆蓋；牽引繩的一端連接在密封蓋的活動(dòng)段，另一端連接在步進(jìn)電機(jī)上；步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)牽引繩的收緊和放松，從而完成密封蓋開(kāi)啟和閉合的過(guò)程。
[0012]上述方案中，超聲波定位系統(tǒng)由設(shè)置在機(jī)器人上的發(fā)射站和設(shè)置在曬谷場(chǎng)周邊的多個(gè)導(dǎo)航站組成；
[0013]發(fā)射站包括發(fā)射端單片機(jī)、以及與發(fā)射端單片機(jī)相連的超聲波發(fā)射單元和發(fā)射端無(wú)線收發(fā)通訊電路；超聲波發(fā)射單元由脈沖變壓器、超聲波發(fā)射頭和發(fā)射圓球構(gòu)成，脈沖變壓器的輸入端與發(fā)射端單片機(jī)相連，脈沖變壓器的輸出端連接超聲波發(fā)射頭，發(fā)射圓球位于超聲波發(fā)射頭的正上方，超聲波發(fā)射頭的出射方向垂直向上；發(fā)射端單片機(jī)和接收端單片機(jī)連接控制系統(tǒng)；
[0014]每個(gè)導(dǎo)航站均包括接收端單片機(jī)、以與接收端單片機(jī)相連的串口通信電路、超聲波接收電路和接收端無(wú)線收發(fā)通訊電路；接收端無(wú)線收發(fā)通訊電路與發(fā)射端無(wú)線收發(fā)通訊電路無(wú)線連接；超聲波接收電路與超聲波發(fā)射電路連接；各導(dǎo)航站之間通過(guò)串口通信電路有線連接。
[0015]上述方案中，測(cè)速單元包括測(cè)速單片機(jī)和2個(gè)測(cè)速單元，這2個(gè)測(cè)速單元安裝在行走底盤的2個(gè)主動(dòng)輪處；2個(gè)測(cè)速單元的輸出端連接測(cè)速單片機(jī)，測(cè)試單片機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
[0016]上述方案中，掃谷頭升降單元還進(jìn)一步包括2個(gè)光桿，這2個(gè)光桿分設(shè)在螺桿的兩邊，且光桿與螺桿平行，光桿貫穿過(guò)掃谷頭，且掃谷頭順著光桿做升降運(yùn)動(dòng)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用的原理簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，可以為廣大農(nóng)民朋友提供一種價(jià)格較為便宜的小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人，并實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高糧食生產(chǎn)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人的機(jī)械部分圖。
[0019]圖2為一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人的電路部分圖。
[0020]圖中標(biāo)號(hào):1、谷子集中裝置；2、谷子吸入裝置；3、卸料裝置；4、彳丁走底盤。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種小型曬谷場(chǎng)收谷機(jī)器人，包括機(jī)械部分和電路部分兩個(gè)部分，其中:
[0022]機(jī)械部分，如圖1所示:由谷子集中裝置1、谷子吸入裝置2、卸料裝置3和行走底盤4幾個(gè)部分組成。
[0023]行走底盤4由底盤架、以及安裝在底盤架下的萬(wàn)向被動(dòng)輪、2個(gè)主動(dòng)輪、2個(gè)減速電機(jī)和2個(gè)聯(lián)軸器組成。萬(wàn)向被動(dòng)輪和2個(gè)主動(dòng)輪在底盤架下排布成三角形，2個(gè)主動(dòng)輪各由I個(gè)減速電機(jī)通過(guò)I聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人行走時(shí)為2個(gè)主動(dòng)輪在前而萬(wàn)向輪做跟隨運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)控制2個(gè)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走姿態(tài)，即當(dāng)兩邊減速電機(jī)的速度一樣時(shí)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)等速直行；當(dāng)兩邊減速電機(jī)的速度不一樣時(shí)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)彎。
[0024]谷子集中裝置I安裝在底盤架的上方，由掃谷頭和掃谷頭升降單元組成，其可以將機(jī)器人行走路徑上的谷子集中起來(lái)到一個(gè)位置，這樣有利于谷子吸入裝置2用較小的功率將機(jī)器人行走路徑上的谷子吸干凈。掃谷頭包括谷盒、掃谷直流電機(jī)和4個(gè)圓桶刷。4個(gè)圓桶刷水平安裝在谷盒的前部入口處，且4個(gè)圓桶刷的軸線排列成一四邊形。4個(gè)圓桶刷與掃谷直流電機(jī)相連，掃谷直流電機(jī)與控制系統(tǒng)相連，掃谷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)4個(gè)圓桶刷朝著所形成的四邊形的中心方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將谷子掃到掃谷頭內(nèi)部，此時(shí)谷子會(huì)被集中至谷盒中部，以使得谷子容易被負(fù)壓吸入裝置吸入。掃谷頭升降單元包括步進(jìn)電機(jī)和螺桿，螺桿的下端連接掃谷頭的谷盒，螺桿的上端連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連，驅(qū)動(dòng)螺桿帶動(dòng)掃谷頭升降運(yùn)動(dòng)。為了防止掃谷頭的擺動(dòng)，所述掃谷頭升降單元還進(jìn)一步包括2個(gè)光桿，這2個(gè)光桿分設(shè)在螺桿的兩邊，且光桿與螺桿平行，光桿貫穿過(guò)掃谷頭，且掃谷頭順著光桿做升降運(yùn)動(dòng)。由于掃谷頭還可以升降，這樣子當(dāng)機(jī)器人不收谷子時(shí)運(yùn)動(dòng)摩擦力就會(huì)減小。
[0025]谷子吸入裝置2安裝在底盤架的上方，由密封的收集桶、吸入直流風(fēng)機(jī)、過(guò)濾網(wǎng)和軟管組成，其的原理來(lái)自吸塵器的原理，可以把掃谷頭集中在一起的谷子吸到收集桶內(nèi)。谷盒的后部出口經(jīng)軟管連接收集桶的前部入口。吸入直流風(fēng)機(jī)設(shè)置在收集桶的外部，且吸入直流風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與收集桶的內(nèi)腔相通。吸入直流風(fēng)機(jī)與控制系統(tǒng)相連；吸入直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)會(huì)使收集桶產(chǎn)生巨大的負(fù)壓，使谷子集中裝置I內(nèi)的谷子通過(guò)軟管進(jìn)入收集桶中。在吸入直流風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口處覆蓋過(guò)濾網(wǎng)，以避免谷子進(jìn)入到吸入直流風(fēng)機(jī)內(nèi)，造成吸入直流風(fēng)機(jī)的損壞。
[0026]卸料裝置3安裝在底盤架的上方，由卸料步進(jìn)電機(jī)、牽引繩和密封蓋組成。密封蓋的固定端樞接在收集桶的后部出口的邊緣處，且密封蓋將收集桶的出口完全覆蓋。牽引繩的一端連接在密封蓋的活動(dòng)段，另一端連接在步進(jìn)電機(jī)上?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)牽引繩的收緊和放松，從而完成密封蓋開(kāi)啟和閉合的過(guò)程。泄谷時(shí)，密封蓋開(kāi)啟；收谷時(shí)，密封蓋閉合。而為了配合卸料裝置3讓收集桶里面谷子自己卸下，收集桶的底部為傾斜面，即收集桶后部出口低于前部入口，這樣當(dāng)打開(kāi)卸料裝置3時(shí)，