一种地垄式种植草莓采摘机器人行走机构

1.本实用新型涉及一种地垄式种植草莓采摘机器人行走机构，属于农业机械技术领域。


背景技术：

2.随着人口的不断增长，农业的生产变的十分重要，草莓作为农业种植业的一部分，因其鲜美的口味和丰富的营养价值在种植业中占了很大一部分比重。目前，草莓种植已趋于规模化，种植的种类及数量规模庞大，人工采摘成本高，效率低，人工劳动强度大，可见其局限性大。由于近几十年发展迅速，尤其在机械化工业特别突出，导致城乡贫富差距进一步拉大，农村劳动力大都转移至城镇工作，再加上当今老龄化较为严重进一步降低了农村劳动力使得农业的发展较为滞后。
3.所以，设计出以机械代替劳动力进行工作势在必行，在草莓采摘方面设计出合理的草莓采摘机器人是很有必要的，而作为采摘机器人一部分的行走机构，对采摘的效率，加速种植业的发展和提高果农的经济效益有着决定性的作用。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种地垄式种植草莓采摘机器人行走机构，可以在温室大棚地垄式种植的环境下高效率、低成本、运动平稳的行走，能够有效节省劳动力，从而解决上述问题。
5.本实用新型的技术方案是：一种地垄式种植草莓采摘机器人行走机构，包括驱动系统、转向系统、草莓盘、机械手安装台和载物板，机械手安装台用来添加安装机械手，草莓盘为可拆卸的。
6.草莓盘和机械手安装台均安装在载物板上，驱动系统安装在载物板上安装机械手安装台位置的一端，转向系统安装在载物板上安装草莓盘位置的一端。
7.载物板的四个角均安装有转轴，转轴与车夹连接，驱动系统下方的车夹通过轮轴安装有驱动轮，转向系统下方的车夹通过轮轴安装有导向轮，车夹两侧安有滚动轴承，滚动轴承分别与驱动轮和导向轮配合。
8.所述驱动系统包括电动机安装台、直流电机、齿轮ⅰ、链齿轮ⅰ、传动链条、传动轴、齿轮ⅱ和链齿轮ⅱ。直流电机将动力通过齿轮传动、传动轴和链传动传递到驱动轮实现行走。
9.电动机安装台位于载物板一端，机械手安装台位于草莓盘和电动机安装台之间，直流电机安装在电动机安装台上，传动轴安装在电动机安装台上，直流电机上的齿轮ⅱ与传动轴上的齿轮ⅰ相互啮合，传动轴的两端安装有链齿轮ⅰ，驱动轮上的轮轴的外侧安装有链齿轮ⅱ，链齿轮ⅰ与链齿轮ⅱ之间通过传动链条连接。
10.所述转向系统包括液压装置、转向摇臂、转向横拉杆、活塞杆、固定支撑件。液压装置为转向动力源，提供动力通过活塞杆使转向摇臂运动，转向横拉杆连接两侧转向摇臂实
现导向轮同步转向。
11.液压装置通过固定支撑件固定在载物板上，液压装置上安装有活塞杆，活塞杆在液压装置产生的动力下运动，位于转向系统这边的转轴的顶端穿过载物板，转向摇臂安装在所述位于转向系统这边的转轴的顶端，位于液压装置这边的转向摇臂分别连接活塞杆和转向横拉杆的一端，转向横拉杆的另一端与远离液压装置的转向摇臂连接。
12.所述转轴外围固定安装有轮腿和腿柱，腿柱安装在轮腿上。
13.所述腿柱与载物板之间通过角撑板固定连接，以增强稳定性。
14.所述轮腿内部有轴承和转轴配合。
15.所述液压装置由液压缸、液压泵、转向器以及管路接头等组成，通过固定支撑件固定于载物板之上，所述液压缸、液压泵、转向器以及管路接头等均为市售产品。
16.所述草莓收集盘设置可取放功能。
17.本实用新型的有益效果是：能够有效地节省劳动力，提高生产率，降低果农成本和增加果农收入。采用的四轮式行走机构由前轮导向和后轮驱动，适用于地垄式跨垄采摘，操作简单的同时能够精确启停和灵活转向。
附图说明
18.图1 是本实用新型的整体结构示意图。
19.图2 是本实用新型驱动系统结构示意图。
20.图3 是本实用新型转向系统结构示意图。
21.图4 是本实用新型侧面结构示意图。
22.图5 是本实用新型行走机构与地垄位置关系示意图。
23.图中：1
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草莓盘，2
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机械手安装台，3
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电动机安装台，4
‑
液压装置，5
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直流电机，6
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载物板，7
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转向摇臂，8
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角撑板，9
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齿轮ⅰ，10
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链齿轮ⅰ，11
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传动链条，12
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传动轴，13
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轮腿，14
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驱动轮，15
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车夹，16
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轮轴，17
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腿柱，18
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导向轮，19
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转向横拉杆，20
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活塞杆，21
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固定支撑件，22
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转轴，23
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齿轮ⅱ，24
‑
链齿轮ⅱ。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施方式更加清楚、完整的描述，下面将结合附图来阐述具体的实施方式。基于本实用新型中所述的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的与本实用新型所述结构相关的其它补充结构，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型的描述中，需要理解的是，以下实例只是描述性的，并非限定性，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.实施例1：如图1、图4所示，一种地垄式种植草莓采摘机器人行走机构，包括驱动系统、转向系统、草莓盘1、机械手安装台2和载物板6。草莓盘1和机械手安装台2均安装在载物板6上，驱动系统安装在载物板6上安装机械手安装台2位置的一端，转向系统安装在载物板6上安装草莓盘1位置的一端。
26.载物板6的四个角均安装有转轴22，转轴22与车夹15连接，驱动系统下方的车夹15通过轮轴16安装有驱动轮14，转向系统下方的车夹15通过轮轴16安装有导向轮18，车夹15两侧安有滚动轴承，滚动轴承分别与驱动轮14和导向轮18配合。
27.如图2所示，所述驱动系统包括电动机安装台3、直流电机5、齿轮ⅰ9、链齿轮ⅰ10、传动链条11、传动轴12、齿轮ⅱ23和链齿轮ⅱ24。
28.电动机安装台3位于载物板6一端并部分延伸出载物板6，机械手安装台2位于草莓盘1和电动机安装台3之间，直流电机5安装在电动机安装台3上，传动轴12通过轴承安装在电动机安装台3上，直流电机5上的齿轮ⅱ23与传动轴12上的齿轮ⅰ9相互啮合，传动轴12的两端安装有链齿轮ⅰ10，驱动轮14上的轮轴16的外侧安装有链齿轮ⅱ24，链齿轮ⅰ10与链齿轮ⅱ24之间通过传动链条11连接。
29.直流电机5和传动轴12上安装的链齿轮ⅰ10与链齿轮ⅱ24互相啮合且安装在电动机安装台3上，链齿轮ⅰ10与链齿轮ⅱ24安装在在传动轴12上和驱动轮14的轮轴16外侧且上下对齐，上面安有传动链条11。直流电源将电能转化成电动机的机械能，通过齿轮传动、传动轴12以及链传动将动力传递到驱动轮14进而使驱动轮14旋转，完成机构行走。
30.如图3所示，所述转向系统包括液压装置4、转向摇臂7、转向横拉杆19、活塞杆20、固定支撑件21。
31.液压装置4通过固定支撑件21固定在载物板6上，液压装置4上安装有活塞杆20，活塞杆20在液压装置4产生的动力下运动，位于转向系统这边的转轴22的顶端穿过载物板6，转向摇臂7固定安装在所述位于转向系统这边的转轴22的顶端，位于液压装置4这边的转向摇臂7分别连接活塞杆20和转向横拉杆19的一端，转向横拉杆19的另一端与远离液压装置4的转向摇臂7连接。
32.转向摇臂7与转轴22配合固定，转轴22与导向轮18的车夹15配合固定，两个转向摇臂7与转向横拉杆19配合固定，左侧转向摇臂7与液压装置4内部的移动元件活塞杆20连接，液压装置4通过固定支撑件安装在载物板6上。
33.该转向系统通过液压油缸产生转向的动力，由连杆机构传递使导向轮18完成转向。油缸里的执行元件伸出时，会使转向机构左侧转动，并且转轴22带动左侧导向轮18向右转动。左边转轴22转动的同时会推动转向横拉杆19向右移动进而推动右侧转轴22旋转，使右侧导向轮18也向右转动，这样就实现了机构的转弯动作。
34.同理，当系统中液压装置4的执行元件缩回时，便可实现行走机构向左转向。
35.所述转轴22外围固定安装有轮腿13和腿柱17，腿柱17安装在轮腿13上。
36.所述腿柱17与载物板6之间通过角撑板8固定连接，角撑板8在四个角与腿柱17固定配合，以增强稳定性和增加行走机构的强度。
37.本实用新型与地垄的位置关系如图5所示，根据草莓特定的地垄式种植，地垄呈等腰梯形，地垄间距相等来完成本实用新型在具体工作环境下的结构设计。
38.本实用新型未尽事宜为公知技术，如：液压装置控制执行元件的伸出缩回、电动机的工作原理，这都是现有常用的技术手段，并非本技术的创新之处，因此在这里不予详细说明。
39.以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。