一种智能割胶机器人的制作方法

本实用新型涉及割胶装置领域，具体地说是一种智能割胶机器人。

背景技术：

众所周知，橡胶是重工业和轻工业不可或缺的原材料。据资料显示，全球橡胶树的数量约为50亿株，大多分布在中国南部、泰国、越南、马来西亚、印尼等国家，但是割胶是一项非常辛苦的工作，因为最佳割胶时间是每天凌晨2～4点，而且在潮湿的树林里有很多带毒动植物，会时刻危及到割胶工人的人身安全，同时割胶又属于劳动密集型产业，且割胶工人劳动强度较大，割胶效率较低，因此传统手动割胶在目前已不具优势。

随着科技发展，现有技术中也出现了专门用于割胶的割胶机，但现有技术中的割胶机多为一树一机方案，安装较为复杂，无法灵活行走，而且橡胶树生长速度快，每次割胶都需要对割胶机进行人工调整，这也增加了割胶的人工成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能割胶机器人，能够代替人工割胶，降低人工成本，并且行走灵活，可实现一机多树割胶，提高了割胶效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种智能割胶机器人，包括全地形底盘、储胶罐、六轴机械臂、gps模块、激光雷达、摄像云台、扫描仪、电动割胶刀、吸胶管、橡胶收集泵和控制器，其中储胶罐和六轴机械臂均设于全地形底盘上，所述六轴机械臂自由端设有电动割胶刀、吸胶管和扫描仪，在所述全地形底盘前端设有gps模块、激光雷达和摄像云台，所述全地形底盘的底盘车体内设有控制器，且所述gps模块、激光雷达、摄像云台和扫描仪均通过所述控制器控制。

所述全地形底盘的一侧设有蓄电池，所述全地形底盘的前端设有照明灯，所述全地形底盘后部设有通讯模块。

所述全地形底盘的底盘车体内的后部设有驱动储胶罐转动的驱动机构。

所述驱动机构包括储胶罐驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，其中驱动齿轮和从动齿轮啮合，且所述驱动齿轮安装于储胶罐驱动电机的输出轴上，从动齿轮与储胶罐固连。

所述储胶罐驱动电机上设有编码器。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型采用远程控制割胶机器人代替人工割胶的方式，减少人工成本，割胶更为安全可靠。

2、本实用新型采用一机多树的方案代替传统一机一树方案，安装及操作简单，行走灵活，提高了割胶效率。

3、本实用新型具有多重环境感知的能力，其中通过gps模块实现精准定位，通过激光雷达感知周围环境，通过扫描仪感知割胶细节，极大提高了对周围环境的感知能力，更能适应复杂环境。

4、本实用新型的储胶罐可根据实际地形和割胶需要调整姿态角度，进一步提高了灵活性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型用于驱动储胶罐转动的驱动机构示意图。

其中，1为六轴机械臂，2为储胶罐，3为通讯模块，4为蓄电池，5为gps模块，6为全地形底盘，7为激光雷达，8为照明灯，9为摄像云台，10为吸胶管，11为电动割胶刀，12为扫描仪，13为底盘车体，14为储胶罐驱动电机，15为驱动齿轮，16为从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～2所示，本实用新型包括全地形底盘6、储胶罐2、六轴机械臂1、gps模块5、激光雷达7、摄像云台9、扫描仪12、电动割胶刀11、吸胶管10、橡胶收集泵和控制器，其中储胶罐2和六轴机械臂1均设于全地形底盘6上侧，所述六轴机械臂1自由端设有电动割胶刀11、吸胶管10和扫描仪12，在所述全地形底盘6前端设有gps模块5、激光雷达7和摄像云台9，所述全地形底盘6的底盘车体13内设有控制器，且所述gps模块5、激光雷达7、摄像云台9和扫描仪12均通过所述控制器控制。本实用新型工作时，全地形底盘6带动储胶罐2和六轴机械臂1移动，gps模块5实现精准定位，激光雷达7感知周围环境，移动到位后六轴机械臂1驱动电动割胶刀11开始割胶作业，同时所述扫描仪12感知割胶细节，另外每个橡胶树上均设有二维码标牌，摄像云台9读取二维码标牌并记录本次橡胶树的信息。

如图1所示，所述全地形底盘6的一侧设有蓄电池4用于为各个部分供电，另外所述全地形底盘6的前端设有照明灯8用于夜间或暗处照明，所述全地形底盘6后部设有通讯模块3。

如图2所示，所述全地形底盘6的底盘车体13内的后部设有用于驱动储胶罐2转动的驱动机构，所述驱动机构包括储胶罐驱动电机14、驱动齿轮15和从动齿轮16，其中驱动齿轮15和从动齿轮16啮合，且所述驱动齿轮15安装于储胶罐驱动电机14的输出轴上，从动齿轮16与储胶罐2固连，储胶罐驱动电机14通过驱动齿轮15驱动从动齿轮16转动，进而实现驱动储胶罐2转动目的，另外储胶罐驱动电机14上设有编码器用于控制储胶罐2旋转角度。所述驱动机构主要用于储胶罐2的罐体较大且本实用新型行走于特殊地形的情况下，以实现储胶罐2姿态角度调整躲避障碍物，保证行走和顺利割胶。

所述全地形底盘6、储胶罐2、六轴机械臂1、gps模块5、激光雷达7、摄像云台9、扫描仪12、通讯模块3、蓄电池4、电动割胶刀11、吸胶管10和控制器均为本领域公知技术。本实施例中，所述全地形底盘6的厂家为山东国兴智能科技股份有限公司，型号为600mini，所述六轴机械臂1的厂家为ufactory，型号为xarm6，所述gps模块5的厂家为千寻位置，型号为mc120m，所述激光雷达7的厂家为镭神智能，型号为c16700b，所述摄像云台9的厂家为浙江大华技术股份有限公司，型号为dh-ptz11204-gn-p，所述扫描仪12为3d扫描仪，厂家为polyga，型号为c210，所述通讯模块3的厂家为有人物联网，型号为usr-g780v2，所述蓄电池4的厂家为超燕电源，型号为6-evf-60。

本实用新型的工作原理为：

首先在各个橡胶树上先布置二维码标牌，并在系统数据库中录入橡胶树信息(包括树龄、采胶历史记录等)，然后控制系统计算并设定本实用新型的最优移动路径，本实用新型的全地形底盘6按照设定的移动路径移动至相应位置，当本实用新型行走到位时，摄像云台9读取橡胶树上的二维码标牌，读取并记录本次橡胶树信息，然后本实用新型可选择两种不同方案割胶，其中方案一利用高速传输和虚拟vr技术，使工作人员可以远端遥控指定机器人割胶位置，实现精准割胶，此方案也即人工远程操控，所述虚拟vr技术为公知技术，方案二利用高速传输和云端图形识别技术自动计算割胶位置，并由云端发出指令控制割胶机器人动作，此方案也即机器人系统自动割胶，所述云端图形识别技术为公知技术。割胶结束后，全地形底盘6按照设定路径依照顺序到积满胶液的树前用吸胶管10采集胶液并统一回收。

技术特征：

1.一种智能割胶机器人，其特征在于：包括全地形底盘(6)、储胶罐(2)、六轴机械臂(1)、gps模块(5)、激光雷达(7)、摄像云台(9)、扫描仪(12)、电动割胶刀(11)、吸胶管(10)、橡胶收集泵和控制器，其中储胶罐(2)和六轴机械臂(1)均设于全地形底盘(6)上，所述六轴机械臂(1)自由端设有电动割胶刀(11)、吸胶管(10)和扫描仪(12)，在所述全地形底盘(6)前端设有gps模块(5)、激光雷达(7)和摄像云台(9)，所述全地形底盘(6)的底盘车体(13)内设有控制器，且所述gps模块(5)、激光雷达(7)、摄像云台(9)和扫描仪(12)均通过所述控制器控制。

2.根据权利要求1所述的智能割胶机器人，其特征在于：所述全地形底盘(6)的一侧设有蓄电池(4)，所述全地形底盘(6)的前端设有照明灯(8)，所述全地形底盘(6)后部设有通讯模块(3)。

3.根据权利要求1所述的智能割胶机器人，其特征在于：所述全地形底盘(6)的底盘车体(13)内的后部设有驱动储胶罐(2)转动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的智能割胶机器人，其特征在于：所述驱动机构包括储胶罐驱动电机(14)、驱动齿轮(15)和从动齿轮(16)，其中驱动齿轮(15)和从动齿轮(16)啮合，且所述驱动齿轮(15)安装于储胶罐驱动电机(14)的输出轴上，从动齿轮(16)与储胶罐(2)固连。

5.根据权利要求4所述的智能割胶机器人，其特征在于：所述储胶罐驱动电机(14)上设有编码器。

技术总结
本实用新型涉及割胶装置领域，具体地说是一种智能割胶机器人，包括全地形底盘、储胶罐、六轴机械臂、GPS模块、激光雷达、摄像云台、扫描仪、电动割胶刀、吸胶管、橡胶收集泵和控制器，其中储胶罐和六轴机械臂均设于全地形底盘上，所述六轴机械臂自由端设有电动割胶刀、吸胶管和扫描仪，在所述全地形底盘前端设有GPS模块、激光雷达和摄像云台，所述全地形底盘的底盘车体内设有控制器，且所述GPS模块、激光雷达、摄像云台和扫描仪均通过所述控制器控制。本实用新型能够代替人工割胶，降低人工成本，并且行走灵活，可实现一机多树割胶，提高了割胶效率。

技术研发人员：邱继红;孙原博;刘航;刘瑛祺;王赓
受保护的技术使用者：沈阳新松机器人自动化股份有限公司
技术研发日：2019.11.26
技术公布日：2020.07.14