预处理机构及无人车的制作方法

1.本实用新型涉及无人车技术领域，具体而言，涉及一种预处理机构及无人车。


背景技术：

2.目前，减少人工干预的机械化作业已经成为了工业领域的一大发展趋势，尤其是农业机械领域方面。
3.其中，无人设备在进行作业过程中都需要进行预先处理，例如，作业环境的预处理、被作业物的预处理等。对于无人设备而言，预处理是后期作业的基础性工作，至关重要。
4.例如，无人车的前端装有摄像监控设备，以在无人车进行作业时，用来监测其工作环境的变换，以便及时反馈给无人车携带的作业装置。
5.现有技术中，摄像监控设备的实现方式两种：一是仅在无人车的一端安装摄像监控设备，这就需要无人车通过掉头来实现往复行走的工作，不仅会造成工作效率低，还可能因需要较大的场所来完成无人车的掉头，尤其是无人车处于农业作业环境时，在掉头过程中会碾压农作物，对农作物造成损坏。二是在无人车的前端和后端均装有监控识别设备，这样虽然不再需要通过掉头来实现往复行走的工作，但是在无人车的前端和后端均安装监控识别设备的成本比较高。
6.并且，无人车的作业环境复杂多变，针对不同的作业需求其整体的布局和零配件的安装都是不同的，且无人车受作业环境的影响其体积较为限制，控制设备和本身的作业设备占用了大量的空间；如果在无人车的前端和后端均安装监控识别设备，则需要相应的位置；且在某些特殊情况下，为了保证监控识别设备的运行效果需要在密闭不透光的环境下，庞大的遮光罩不仅会增加体积，还难以做到安装时不与其他部分发生干涉。可见，在无人车的前端和后端均安装监控识别设备对无人车本身结构的布局和安装也会造成一定的影响。


技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的在于提供一种预处理机构及无人车，以解决现有技术中的无人车难以兼顾设备成本和作业效率的问题。
8.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种预处理机构，其包括：第一驱动件，第一驱动件的主体固定设置在无人车的车体上，第一驱动件的输出轴绕其中心轴线可转动地设置；滑轨，滑轨的延伸方向与第一驱动件的输出轴的轴向垂直，第一驱动件的输出轴与滑轨连接；滑动件，滑动件可滑动地设置在滑轨上；预处理部件，预处理部件与滑动件连接。
9.进一步地，预处理机构还包括：第二驱动件，第二驱动件的主体绕预设轴线可转动地设置在车体上，预设轴线与第一驱动件的输出轴的中心轴线平行或重合；第二驱动件的输出轴绕其中心轴线可转动地设置，第二驱动件的输出轴的轴向与滑轨的延伸方向垂直；传动组件，第二驱动件的输出轴和滑动件均与传动组件传动连接，以使第二驱动件通过传
动组件驱使滑动件滑动。
10.进一步地，两个滚轮，各个滚轮均绕其中心轴线可转动地设置；同步带，同步带绕设在两个滚轮上并与滑动件连接；其中，两个滚轮分别为主动滚轮和从动滚轮，主动滚轮与第二驱动件的输出轴连接，主动滚轮的中心轴线与第二驱动件的输出轴的中心轴线重合；从动滚轮的中心轴线与第二驱动件的输出轴的中心轴线平行。
11.进一步地，传动组件包括：驱动齿轮，第二驱动件的输出轴与驱动齿轮连接，驱动齿轮的中心轴线与第二驱动件的输出轴的中心轴线重合；驱动齿条，驱动齿条与驱动齿轮啮合并与滑动件连接。
12.进一步地，传动组件包括：第一连杆，第一连杆的第一端与第二驱动件的输出轴连接；连接轴，第一连杆的第二端可转动地套设在连接轴上，连接轴的中心轴线与第二驱动件的输出轴的中心轴线平行；第二连杆，第二连杆的第一端可转动地套设在连接轴上，第二连杆的第二端与滑动件连接。
13.进一步地，预处理机构还包括支撑件，第二驱动件的主体固定设置在支撑件上，支撑件绕预设轴线可转动地设置在车体上；或者第二驱动件的主体绕预设轴线可转动地设置在支撑件上，支撑件固定设置在车体上。
14.进一步地，预处理机构还包括：第一传动齿轮，第一传动齿轮与第一驱动件的输出轴连接，第一传动齿轮的中心轴线与第一驱动件的输出轴的中心轴线重合；第二传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合并与滑轨连接；其中，第二传动齿轮的齿根直径小于第一传动齿轮的齿根直径。
15.进一步地，预处理机构还包括连接支架，连接支架与滑动件固定连接；连接支架上设置有沿与第一驱动件的输出轴的轴向平行的方向依次分布的多个连接位置，预处理部件可选择地设置在连接支架上的其中一个连接位置处；或者预处理部件沿与第一驱动件的输出轴的轴向平行的方向可滑动地设置在连接支架上。
16.根据本实用新型的另一方面，提供了一种无人车，其包括车体、作业装置和上述的预处理机构，无人车的车体形成安装基础，作业装置安装在车体上。
17.进一步地，预处理机构为多个，多个预处理机构的预处理部件包括监控装置和/或喷火装置；和/或作业装置为旋耕机、或整地机、或喷洒装置、或撒播装置。
18.应用本实用新型的技术方案，预处理机构包括第一驱动件、滑轨、滑动件以及预处理部件，第一驱动件的主体固定设置在无人车的车体上，第一驱动件的输出轴绕其中心轴线可转动地设置；滑轨的延伸方向与第一驱动件的输出轴的轴向垂直，第一驱动件的输出轴与滑轨连接；滑动件可滑动地设置在滑轨上；预处理部件与滑动件连接。
19.根据上述结构可知，当第一驱动件的输出轴转动时，会带动滑轨、滑动件和预处理部件同步转动，以使预处理部件可以朝向车体周围的各个方向；故当滑动件滑动至滑轨的预定位置处，且当第一驱动件的输出轴带动滑轨和滑动件转动时，则预定位置和第一驱动件的输出轴的中心轴线之间的沿滑轨的延伸方向的长度为滑动件的旋转半径，即滑动件的旋转半径可调节，进而使得与滑动件连接的预处理部件的旋转半径可调节；这样，可以方便预处理部件对车体周围的各处进行预处理作业。可见，具有本技术的预处理机构的无人车能够较好地兼顾设备成本和作业效率，解决了现有技术中的无人车难以兼顾设备成本和作业效率的问题。
30滑动至滑轨20的预定位置处，且当第一驱动件10的输出轴带动滑轨20和滑动件30转动时，则预定位置和第一驱动件10的输出轴的中心轴线之间的沿滑轨20的延伸方向的长度为滑动件30的旋转半径，即滑动件30的旋转半径可调节，进而使得与滑动件30连接的预处理部件40的旋转半径可调节；这样，可以方便预处理部件40对车体200周围的各处进行预处理作业。可见，具有本技术的预处理机构100的无人车能够较好地兼顾设备成本和作业效率，解决了现有技术中的无人车难以兼顾设备成本和作业效率的问题。
35.预处理部件40为监控装置，以实现监控装置对无人车的车体200周围的各个方向进行监控，进而可以实现对无人车周围的各个方向的环境进行识别监控；这样，当无人车在进行往复行走的作业时，仅需要使监控装置转动，以使监控装置朝向无人车周围的所需方向即可，既不需要使无人车掉头，以便于提高作业效率；也不需要在无人车的前端和后端均安装监控识别设备，节省了设备成本，并便于无人车的整体布局。例如，监控装置为摄像装置。
36.具体地，第一驱动件10为电机。
37.具体地，滑轨20具有第一滑槽，第一滑槽的延伸方向与滑轨20的延伸方向相同；滑动件30可滑动地设置在第一滑槽内。
38.具体地，滑动件30为条形结构，滑动件30的延伸方向与滑轨20的延伸方向平行或相同。
39.具体地，预处理机构100还包括连接座11，连接座11与车体200固定连接，第一驱动件 10的主体固定设置在连接座11上，以使第一驱动件10的主体通过连接座11固定在车体200 上。
40.在本实施例中，预处理机构100还包括第二驱动件50和传动组件，第二驱动件50的输出轴绕其中心轴线可转动地设置，第二驱动件50的输出轴的轴向与滑轨20的延伸方向垂直；第二驱动件50的输出轴和滑动件30均与传动组件传动连接，以使第二驱动件50通过传动组件驱使滑动件30沿滑轨20滑动。其中，第二驱动件50的主体绕预设轴线可转动地设置在车体200上，预设轴线与第一驱动件10的输出轴的中心轴线平行或重合，以当第一驱动件10 驱使滑轨20、滑动件30和预处理部件40转动时，也会带动传动组件和第二驱动件50的整体转动。
41.可选地，第二驱动件50的输出轴的中心轴线和预设轴线平行或重合。
42.可选地，第二驱动件50的输出轴的中心轴线和第一驱动件10的输出轴的中心轴线平行或重合。
43.具体地，第二驱动件50为电机。
44.在本实施例中，传动组件的第一种设置形式为：如图1和图2所示，传动组件包括同步带612和两个滚轮611，各个滚轮611均绕其中心轴线可转动地设置；同步带612绕设在两个滚轮611上；其中，两个滚轮611分别为主动滚轮和从动滚轮，主动滚轮与第二驱动件50的输出轴连接，主动滚轮的中心轴线与第二驱动件50的输出轴的中心轴线重合；从动滚轮的中心轴线与第二驱动件50的输出轴的中心轴线平行；这样，第二驱动件50通过主动滚轮驱动同步带612和从动滚轮转动。
45.具体地，同步带612与滑动件30连接，以当同步带612转动时，同步带612带动滑动件 30沿滑轨20滑动。
46.具体地，传动组件还包括连接件613，连接件613固定设置在同步带612上并与滑动件30连接，以使同步带612通过连接件613与滑动件30连接。
47.具体地，主动滚轮固定套设在第二驱动件50的输出轴上。
48.在本实施例中，传动组件的第二种设置形式为：如图3所示，传动组件包括驱动齿轮621 和驱动齿条622，第二驱动件50的输出轴与驱动齿轮621连接，驱动齿轮621的中心轴线与第二驱动件50的输出轴的中心轴线重合；驱动齿条622与驱动齿轮621啮合并与滑动件30 连接，驱动齿条622的延伸方向与滑轨20的延伸方向平行；这样，当第二驱动件50驱使驱动齿轮621转动时，驱动齿条622带动滑动件30沿滑轨20滑动。
49.在本实施例中，传动组件的第三种设置形式为：如图4和图5所示，传动组件包括第一连杆631、第二连杆632和连接轴633，第一连杆631的轴向和第二连杆632的轴向均与第二驱动件50的输出轴的轴向垂直；第一连杆631的第一端与第二驱动件50的输出轴连接，第一连杆631的第二端可转动地套设在连接轴633上，连接轴633的中心轴线与第二驱动件50 的输出轴的中心轴线平行；第二连杆632的第一端可转动地套设在连接轴633上，第二连杆 632的第二端与滑动件30连接。这样，当第二驱动件50带动第一连杆631转动时，可以通过第一连杆631、连接轴633和第二连杆632的配合，驱使滑动件30沿滑轨20滑动。
50.在本实施例中，预处理机构100还包括支撑件80，第二驱动件50的主体固定设置在支撑件80上，支撑件80绕预设轴线可转动地设置在车体200上；支撑件80用于对第二驱动件50 起到支撑作用，且第二驱动件50的主体通过支撑件80实现绕预设轴线可转动地设置在车体 200上。或者，第二驱动件50的主体绕预设轴线可转动地设置在支撑件80上，支撑件80固定设置在车体200上，以使支撑件80对第二驱动件50起到支撑作用。
51.具体地，当传动组件采用第一种设置形式时，从动滚轮可转动地设置在支撑件80上，以使支撑件80对传动组件也起到支撑作用，此时支撑件80绕预设轴线可转动地设置在车体200 上。
52.在本实施例中，第一驱动件10的输出轴可以直接与滑轨20连接。或者，如图3和图6 所示，预处理机构100还包括第一传动齿轮71和第二传动齿轮72，第一传动齿轮71与第一驱动件10的输出轴连接，第一传动齿轮71的中心轴线与第一驱动件10的输出轴的中心轴线重合；第二传动齿轮72与第一传动齿轮71啮合并与滑轨20连接，第二传动齿轮72的中心轴线必然与第一传动齿轮71的中心轴线平行；即第一驱动件10通过第一传动齿轮71和第二传动齿轮72来带动滑轨20转动；其中，第二传动齿轮72的齿根直径小于第一传动齿轮71 的齿根直径，这样，通过增设第一传动齿轮71和第二传动齿轮72，以增强第一驱动件10带动滑轨20转动的动力。
53.可选地，第一传动齿轮71固定套设在第一驱动件10的输出轴上。
54.在本实施例中，预处理机构100还包括连接支架41，连接支架41与滑动件30固定连接，预处理部件40设置在连接支架41上，以使预处理部件40通过连接支架41与滑动件30连接。
55.具体地，连接支架41为长条形结构，连接支架41的延伸方向与第一驱动件10的输出轴的轴向平行；滑动件30位于连接支架41的其中一端。
56.在本实施例中，预处理部件40与连接支架41的第一种连接方式为：如图1、图3、图4 所示，连接支架41上设置有沿与第一驱动件10的输出轴的轴向平行的方向依次分布的多个
连接位置，预处理部件40可选择地设置在连接支架41上的其中一个连接位置处；以在与第一驱动件10的输出轴的轴向平行的方向上，对预处理部件40的位置进行调节。
57.具体地，各个连接位置处均设置有固定孔，通过将紧固件穿设在预处理部件40和相应的连接位置处的固定孔内，以使预处理部件40与连接支架41连接。
58.在本实施例中，预处理部件40与连接支架41的第二种连接方式为：如图5所示，预处理部件40沿与第一驱动件10的输出轴的轴向平行的方向可滑动地设置在连接支架41上，以在与第一驱动件10的输出轴的轴向平行的方向上，对预处理部件40的位置进行调节。
59.具体地，连接支架41上设置有第二滑槽411，第二滑槽411的延伸方向与第一驱动件10 的输出轴的轴向平行；预处理部件40上设置有滑动部401，滑动部401可滑动地设置在第二滑槽411内。
60.可选地，第一驱动件10的输出轴的轴向与竖直方向平行，则通过上述预处理部件40与连接支架41的两种连接方式，均可以对预处理部件40的高度进行调节。其中，当第一驱动件10的输出轴的轴向与竖直方向平行时，则滑轨20沿水平方向延伸。
61.可选地，滑动件30位于连接支架41的上端。
62.具体实施过程中，首先使第二驱动件50的输出轴转动，以驱使滑动件30的旋转半径变小；再使第一驱动件10的输出轴转动，进而带动预处理部件40转动；再使第二驱动件50的输出轴转动，以使滑动件30的旋转半径变大，进而使预处理部件40处于所需位置。其中，先使滑动件30的旋转半径变小再使第一驱动件10的输出轴转动，是为了使第一驱动件10的输出轴的转动过程更加省力；在第一驱动件10的输出轴的转动过程中，滑动件30的旋转半径越小，滑动件30的重心位置距离第一驱动件10的输出轴越近，越省力。
63.本实用新型还提供了一种无人车，如图7所示，其包括车体200、作业装置210和上述的预处理机构100，作业装置210安装在车体200上。
64.可选地，作业装置210为旋耕机，以使无人车在田地里进行旋耕作业；或者，作业装置 210为整地机，以使无人车在田地里进行整地作业；或者作业装置210为喷洒装置，以使无人车在田地里进行喷洒作业；或者作业装置210为撒播装置，以使无人车在田地里进行撒播作业。
65.具体实施过程中，使用预处理机构100进行预处理操作之后，再使用作业装置210进行相关作业。例如，当预处理部件40为监控装置时，可以通过监控装置进行监控识别之后，进行喷洒作业或者撒播作业；或者当预处理部件40为喷火装置时，可以通过喷火装置对田地里的荒草进行预先焚烧处理之后，再使用旋耕机或者整地机进行作业。
66.也可以将为监控装置的预处理部件40替换成喷火装置，即使预处理部件40为喷火装置；当无人车在荒草较多的田地里作业时，为了避免杂草缠绕到旋耕机上影响作业，故需要对荒草进行预先处理；通过使预处理部件40为喷火装置，可以实现喷火装置对无人车的车体200 周围各处的荒草进行预先焚烧处理，进而节省人力物力、提高作业效率。
67.具体地，预处理机构100为多个。
68.当预处理机构100为多个时，可以使多个预处理机构100包括第一预处理机构和/或第二预处理机构，第一预处理机构的预处理部件40为监控装置，第二预处理机构的预处理部件40 为喷火装置。
69.具体地，无人车还包括控制部件，预处理部件40与控制部件通讯连接；当预处理部
件40 为监控装置时，控制部件用以获取监控装置监测到的车体200周围的环境信息；当预处理部件40为喷火装置时，控制部件用以控制喷火装置的作业状态。
70.具体地，作业装置210与控制部件通讯连接，以使控制部件控制作业装置210的作业状态。
71.具体地，第一驱动件10和第二驱动件50均与控制部件通讯连接，以使控制部件控制第一驱动件10和第二驱动件50的运行状态。
72.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
73.在本实用新型提供的预处理机构100中，预处理机构100包括第一驱动件10、滑轨20、滑动件30以及预处理部件40，第一驱动件10的主体固定设置在无人车的车体200上，第一驱动件10的输出轴绕其中心轴线可转动地设置；滑轨20的延伸方向与第一驱动件10的输出轴的轴向垂直，第一驱动件10的输出轴与滑轨20连接；滑动件30可滑动地设置在滑轨20 上；预处理部件40与滑动件30连接。
74.根据上述结构可知，当第一驱动件10的输出轴转动时，会带动滑轨20、滑动件30和预处理部件40同步转动，以使预处理部件40可以朝向车体200周围的各个方向；故当滑动件30滑动至滑轨20的预定位置处，且当第一驱动件10的输出轴带动滑轨20和滑动件30转动时，则预定位置和第一驱动件10的输出轴的中心轴线之间的沿滑轨20的延伸方向的长度为滑动件30的旋转半径，即滑动件30的旋转半径可调节，进而使得与滑动件30连接的预处理部件40的旋转半径可调节；这样，可以方便预处理部件40对车体200周围的各处进行预处理作业。可见，具有本技术的预处理机构100的无人车能够较好地兼顾设备成本和作业效率，解决了现有技术中的无人车难以兼顾设备成本和作业效率的问题。
75.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
76.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
77.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。