一种丛林越野式喷淋机器人及其方法技术

本发明专利技术公开了一种丛林越野式喷淋机器人，包括履带式行走单元，所述履带式行走单元上设置有水箱单元，所述水箱单元上还设置有注水管；还包括喷水执行器，所述水箱单元的出水端与所述喷水执行器进水端通过供水系统连接；所述水箱单元的上侧还安装有执行器高度调节机构，所述喷水执行器安装在所述执行器高度调节机构上；各高压喷头的喷口做一定幅度的来回摆动，进而增加其喷射范围和均匀度。

A Jungle Off-road Spraying Robot and Its Method

The invention discloses a jungle off-road sprinkler robot, which comprises a crawler type walking unit, a water tank unit and a water injection pipe are arranged on the crawler type walking unit, and a water sprinkler actuator is also included. The water outlet end of the water tank unit and the water inlet end of the water sprinkler actuator are connected through a water supply system; and the upper side of the water tank unit is also installed with execution. The spray water actuator is mounted on the height regulating mechanism of the actuator, and the nozzles of each high-pressure nozzle oscillate back and forth to a certain extent, thereby increasing the spray range and uniformity.

【技术实现步骤摘要】
一种丛林越野式喷淋机器人及其方法
本专利技术属于机器人领域。
技术介绍
在丛林进行喷水、打农药的设备由于丛林多样化的植被特征，需要不断的调节其喷水高度和喷射角度，为了在喷射过程中有较大的喷射面积和均匀度，还需要对喷头在喷射的过程中做一定的幅摆运动。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种喷射均匀，还能调节喷射高度的一种丛林越野式喷淋机器人及其方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种丛林越野式喷淋机器人，包括履带式行走单元，所述履带式行走单元上设置有水箱单元，所述水箱单元上还设置有注水管；还包括喷水执行器，所述水箱单元的出水端与所述喷水执行器进水端通过供水系统连接；所述水箱单元的上侧还安装有执行器高度调节机构，所述喷水执行器安装在所述执行器高度调节机构上。进一步的，所述水箱单元的上侧固定安装有顶台；所述执行器高度调节机构包括第一高度调节架和第二高度调节架；所述第一高度调节架的下端通过第一铰接件与所述顶台的前端铰接；所述第一高度调节架的上端与所述第二高度调节架的下端通过第二铰接件铰接；所述喷水执行器安装在所述第二高度调节架上；所述供水系统包括水箱出液管、高压水泵、提升管、分流管、电池阀和出水管；所述水箱单元的出水端通过水箱出液管连接所述高压水泵的进水端，所述高压水泵的出水端连通所述提升管的进水端，所述提升管的出水端分流连接有两所述分流管的进水端；两所述电池阀分别并列固定安装在所述第二高度调节架上，两所述分流管的出水端分别连通两所述电池阀的进水端；两所述电池阀的出水端分别连通有两所述出水管的进液端，两所述出水管的出水端分别连通喷水执行器上的若干高压喷头的进水端；所述提升管和出水管均为导液软管结构；进一步的，所述顶台的尾部固定安装有第一铰接座，所述第一高度调节架上还固定安装有第二铰接座；所述执行器高度调节机构还包括第一推杆直线电机和第二直线推杆直线电机；所述第一推杆直线电机的尾端通过第三铰接件与所述第一铰接座铰接连接；所述第一推杆直线电机的第一直线推杆的末端通过第四铰接件铰接连接所述第二铰接座；所述第二直线推杆直线电机的尾端通过第五铰接件铰接连接所述第二铰接座；所述第二直线推杆直线电机的第二直线推杆末端通过第六铰接部件铰接连接在所述第二高度调节架的中部位置。进一步的，所述喷水执行器包括倾斜设置的齿轮支架，所述齿轮支架的矮端通过第七铰接件间接连接所述第二高度调节架的顶端；所述第二高度调节架的顶端位置还固定安装有丝杆电机，所述丝杆电机的输出端通过第一联轴器驱动连接有丝杆，还包括与所述丝杆垂直的位移块，所述位移块上贯通设置有丝杆螺纹孔，所述丝杆传动连接所述丝杆螺纹孔；所述位移块的两侧对称固定连接有两导杆；所述第二高度调节架的两侧梁体内分别对称设置有两导槽，两所述两导杆的末端分别活动伸入所述两导槽内，且所述导杆能沿所述导槽的长度方向滑动；还包括连杆，所述连杆的下端通过第八铰接件铰接连接所述位移块的上端；所述连杆的上端通过第九铰接件铰接连接所述齿轮支架的上端；所述齿轮支架内分别转动安装有左齿轮和右齿轮，所述左齿轮与右齿轮相互啮合；所述齿轮支架两侧还包括相互对称的左驱动臂和右驱动臂，所述左驱动臂和右驱动臂的根部分别固定连接所述左齿轮和右齿轮；所述齿轮支架两侧还包括相互对称的左连杆臂和右连杆臂，所述左连杆臂和右连杆臂的根部分别铰接连接所述齿轮支架；所述齿轮支架还固定安装有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机驱动连接所述左齿轮或右齿轮；所述齿轮支架两侧还对称设置有左喷水座.和右喷水座.，所述左驱动臂和左连杆臂的末端分别铰接连接所述左喷水座.的两端，所述右驱动臂和右连杆臂的末端分别铰接连接所述右喷水座.的两端；所述左喷水座.和右喷水座.上分别设置有若干高压喷头，各所述高压喷头的喷口朝外设置。进一步的，所述履带式行走单元包括行走机体，所述水箱单元固定于所述行走机体上方；所述行走机体的两侧分别设置有履带轮单元；所述履带轮单元包括橡胶履带；所述橡胶履带的外侧设置有若干防滑凸起，且各所述防滑凸起沿所述橡胶履带的轮廓方向等距阵列；所述橡胶履带的内侧面中部沿轮廓方向等距阵列有若干啮合凸节；所述橡胶履带的内侧设置有履带驱动轮、张紧导向轮、支重轮、支重轮支撑连杆、弹性减震器、减震器支撑和托链轮；所述履带驱动轮和张紧导向轮分别张紧于所述橡胶履带内侧的前后两端，且履带驱动轮和张紧导向轮均与橡胶履带的内侧面上的若干啮合凸节相啮合；所述托链轮与所述橡胶履带的上段带.的下侧面滚动连接；四个沿前后方向等距设置的支重轮滚动连接所述橡胶履带的下段带.的上侧面；每个所述支重轮均对应有一个支重轮支撑连杆，所述支重轮支撑连杆的长度方向与地面成度45夹角；所述支重轮支撑连杆的上端通过第十铰接件铰接连接所述行走机体侧壁，所述支重轮支撑连杆的下端通过转轴同轴心旋转连接所对应的支重轮；所述支重轮支撑连杆的中部固定安装有第十一铰接件；竖向的弹性减震器的下端铰接在所述第十一铰接件上，所述弹性减震器的上端铰接连接所述减震器支撑，所述减震支撑固定连接在所述行走机体的侧壁；所述行走机体内还设置有履带驱动电机和减速器，所述履带驱动电机的输出端连接所述减速器的动力输入端，所述减速器的动力输出端通过第二联轴器驱动连接所述履带驱动轮。进一步的，所述第三铰接件为A，所述第四铰接件为B，第一铰接件为C；所述第五铰接件为a，所述第六铰接部件为b，所述第二铰接件为c；所述ABC之间的连线构成的三角形为三角形D，所述abc之间的连线所构成的三角形为三角形d；满足三角形D与三角形d全等。进一步的，的一种丛林越野式喷淋机器人的方法：若需要将喷水执行器的高度调低或调高，控制同时控制第一推杆直线电机和第二直线推杆直线电机使第一直线推杆和第二直线推杆做同步缩短或同步伸长的运动，进而使喷水执行器做下降或上升的运动，实现了将喷水执行器的高度调低或调高，由于第一直线推杆和第二直线推杆是同步缩短或同步伸长的，所述ABC之间的连线构成的三角形D与abc之间的连线所构成的三角形d仍然保持全等的状态，根据其结构可知，只要保证第一直线推杆和第二直线推杆做同步缩短或同步伸长的运动就可以保证第二高度调节架与地面的倾角始终保持不变，进而实现了改变喷水执行器的高度的同时不改变喷水执行器的姿态；喷水执行器的第一自由度调节方法：控制丝杆电机，进而使丝杆旋转，进而丝杆的旋转带动位移块沿丝杆位移，与此同时位移块的两侧的导杆适应性的在两导槽内滑动；位移块的运动通过连杆带动齿轮支架沿第七铰接件旋转，进而使齿轮支架姿态改变，进而实现对各高压喷头的喷口喷射角度调节；喷水执行器的第二自由度运动方法：控制齿轮驱动电机驱动左齿轮或右齿轮做呈周期性来回的啮合运动，进而使各高压喷头的喷口做一定幅度的来回摆动，进而增加其喷射范围和均匀度。有益效果：本专利技术的结构简单，越野式行走单元，能实现穿山越岭；该装置的第一直线推杆和第二直线推杆是同步缩短或同步伸长的，ABC之间的连线构成的三角形D与abc之间的连线所构成的三角形d仍然保持全等的状态，只要保证第一直线推杆和第二直线推杆做同步缩短或同步伸长的运动就可以保证第二高度调节架与地面的倾角始终保持不变，进而实现了改变喷水执行器的高度的同时不改变喷水执行器的姿态；各高压喷头的喷口做一定幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丛林越野式喷淋机器人，其特征在于：包括履带式行走单元(41)，所述履带式行走单元(41)上设置有水箱单元(38)，所述水箱单元(38)上还设置有注水管(29)；还包括喷水执行器(26)，所述水箱单元(38)的出水端与所述喷水执行器(26)进水端通过供水系统连接；所述水箱单元(38)的上侧还安装有执行器高度调节机构(27)，所述喷水执行器(26)安装在所述执行器高度调节机构(27)上。

【技术特征摘要】
1.一种丛林越野式喷淋机器人，其特征在于：包括履带式行走单元(41)，所述履带式行走单元(41)上设置有水箱单元(38)，所述水箱单元(38)上还设置有注水管(29)；还包括喷水执行器(26)，所述水箱单元(38)的出水端与所述喷水执行器(26)进水端通过供水系统连接；所述水箱单元(38)的上侧还安装有执行器高度调节机构(27)，所述喷水执行器(26)安装在所述执行器高度调节机构(27)上。2.根据权利要求1所示的一种丛林越野式喷淋机器人，其特征在于：所述水箱单元(38)的上侧固定安装有顶台(101)；所述执行器高度调节机构(27)包括第一高度调节架(66)和第二高度调节架(73)；所述第一高度调节架(66)的下端通过第一铰接件(63)与所述顶台(101)的前端铰接；所述第一高度调节架(66)的上端与所述第二高度调节架(73)的下端通过第二铰接件(71)铰接；所述喷水执行器(26)安装在所述第二高度调节架(73)上；所述供水系统包括水箱出液管(43)、高压水泵(46)、提升管(67)、分流管(74)、电池阀(75)和出水管(76)；所述水箱单元(38)的出水端通过水箱出液管(43)连接所述高压水泵(46)的进水端，所述高压水泵(46)的出水端连通所述提升管(67)的进水端，所述提升管(67)的出水端分流连接有两所述分流管(74)的进水端；两所述电池阀(75)分别并列固定安装在所述第二高度调节架(73)上，两所述分流管(74)的出水端分别连通两所述电池阀(75)的进水端；两所述电池阀(75)的出水端分别连通有两所述出水管(76)的进液端，两所述出水管(76)的出水端分别连通喷水执行器(26)上的若干高压喷头(79)的进水端；所述提升管(67)和出水管(76)均为导液软管结构。3.根据权利要求2所示的一种丛林越野式喷淋机器人，其特征在于：所述履带式行走单元(41)包括行走机体(3)，所述水箱单元(38)固定于所述行走机体(3)上方；所述行走机体(3)的两侧分别设置有履带轮单元(2)；所述履带轮单元(2)包括橡胶履带(12)；所述橡胶履带(12)的外侧设置有若干防滑凸起(13)，且各所述防滑凸起(13)沿所述橡胶履带(12)的轮廓方向等距阵列；所述橡胶履带(12)的内侧面中部沿轮廓方向等距阵列有若干啮合凸节(11)；所述橡胶履带(12)的内侧设置有履带驱动轮(1)、张紧导向轮(14)、支重轮(9)、支重轮支撑连杆(8)、弹性减震器(4)、减震器支撑(5)和托链轮(6)；所述履带驱动轮(1)和张紧导向轮(14)分别张紧于所述橡胶履带(12)内侧的前后两端，且履带驱动轮(1)和张紧导向轮(14)均与橡胶履带(12)的内侧面上的若干啮合凸节(11)相啮合；所述托链轮(6)与所述橡胶履带(12)的上段带(14.1)的下侧面滚动连接；四个沿前后方向等距设置的支重轮(9)滚动连接所述橡胶履带(12)的下段带(14.2)的上侧面；每个所述支重轮(9)均对应有一个支重轮支撑连杆(8)，所述支重轮支撑连杆(8)的长度方向与地面成45度夹角；所述支重轮支撑连杆(8)的上端通过第十铰接件(7)铰接连接所述行走机体(3)侧壁，所述支重轮支撑连杆(8)的下端通过转轴同轴心旋转连接所对应的支重轮(9)；所述支重轮支撑连杆(8)的中部固定安装有第十一铰接件(10)；竖向的弹性减震器(4)的下端铰接在所述第十一铰接件(10)上，所述弹性减震器(4)的上端铰接连接所述减震器支撑(5)，所述减震支撑(5)固定连接在所述行走机体(3)的侧壁；所述行走机体(3)内还设置有履带驱动电机(39)和减速器(39)，所述履带驱动电机(39)的输出端连接所述减速器(39)的动力输入端，所述减速器(39)的动力输出端通过第二联轴器(40)驱动连接所述履带驱动轮(1)。4.根据权利要求3所示的一种丛林越野式喷淋机器人，其特征在于：所述顶台(101)的尾部固定安装有第一铰接座(59)，所述第一高度调节架(66)上还固定安装有第二铰接座(64)；所述执行器高度调节机构(27)还包括第一推杆直线电机(60)和第二直线推杆直线电机(69)；所述第一推杆直线电机(60)的尾端通过第三铰接件(58)与所述第一铰接座(59)铰接连接；所述第一推杆直线电机(60)的第一直线推杆(61)的末端通过第四铰接件(62)铰接连接所述第二铰接座(64)；所述第二直线推杆直线电机(69)的尾端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沁，陈桦，田军委，黄聪，冯琳，汪思祎，王鑫刚，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61