一种猪舍智能喷药机器人及其远程控制方法技术

一种猪舍智能喷药机器人及其远程控制方法，该智能猪舍消毒机器人包括：运动装置，包括电动底盘和安装在所述电动底盘上的行走轮及电动转向机构；药液喷洒装置，安装在所述电动底盘上，包括储药桶、机械隔膜泵、喷药机构和机械臂，所述喷药机构分别与所述储药桶和所述机械隔膜泵连接，所述喷药机构安装在所述机械臂上；控制装置，包括互相连接的控制器和远程无线控制器，所述控制器安装在所述电动底盘上，所述运动装置和所述药液喷洒装置分别与所述控制器连接。本发明专利技术还公开了该智能猪舍消毒机器人的远程控制方法。

Intelligent spraying robot for pig house and remote control method thereof

A pig intelligent spraying robot and its remote control method, the intelligent pig disinfection robot includes: motion device, including electric chassis and installed on the chassis of the electric wheel and electric steering mechanism; the liquid spraying device is installed in the electric chassis, including storage barrels, mechanical diaphragm pump, spray mechanism and the mechanical arm, the spray mechanism is respectively connected with the medicine storage bucket and the mechanical diaphragm pump, the spraying mechanism is arranged on the mechanical arm; control device includes a controller connected to each other and the wireless remote controller, the controller is installed in the electric chassis, the moving device and the liquid spraying device is respectively connected with the controller. The invention also discloses a remote control method of the intelligent pig house disinfection robot.

【技术实现步骤摘要】
一种猪舍智能喷药机器人及其远程控制方法
本专利技术涉及一种农用机器人及其控制方法，特别是一种猪舍智能喷药机器人及其远程控制方法。
技术介绍
在畜禽养殖室内保持良好的养殖环境是养殖工作中的重中之重，尤其室内生猪养殖对猪舍环境要求更加严苛，通风良好、干净卫生的环境有助于生猪成长及防止病菌滋生。为保持干净的猪舍环境，养殖户会定期对猪舍进行清扫消毒作业，通过消毒，可以将病原体消灭，防止传染病和瘟疫的发生。这可以使猪减少患病的几率，降低或挽回养猪户的经济损失，也为消费者提供优质猪肉。由于室内猪舍空间布局中，廊间空间狭窄，为防止病毒传播，大部分采取喷药消毒，用化学消毒药剂按比例稀释后对猪舍四壁及地面、饲槽等地方进行喷洒。喷洒消毒工作由于受到空间等因素的制约多以人工为主。使用人工消毒就会带来诸多问题，首先人工操作受到可负载的喷洒装置的限制及人工体力的限制，消毒作业效率低，劳动强度大，其次人工喷洒作业动作的不一致性使得猪舍的消毒不能达到均匀化，过高过低浓度的药剂都不能达到良好的消毒效果，使得消毒工作大打折扣，此外，人员频繁进出猪舍，存在人畜交叉感染的隐患，增加了瘟疫爆发的几率，再加上人工劳动力的匮乏，化学药剂对人体存在或多或少的伤害，致使养殖成本逐步提升，养殖效益大大降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种猪舍智能喷药机器人及其远程控制方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种智能猪舍消毒机器人，其中，包括：运动装置，包括电动底盘和安装在所述电动底盘上的行走轮及电动转向机构；药液喷洒装置，安装在所述电动底盘上，包括储药桶、机械隔膜泵、喷药机构和机械臂，所述喷药机构分别与所述储药桶和所述机械隔膜泵连接，所述喷药机构安装在所述机械臂上；控制装置，包括互相连接的控制器和远程无线控制器，所述控制器安装在所述电动底盘上，所述运动装置和所述药液喷洒装置分别与所述控制器连接。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，还包括：障碍检测装置，用于对所述电动底盘周边障碍物进行距离检测以保证安全行走，所述障碍检测装置包括激光测距传感器和多个光电开关，所述激光测距传感器安装在所述电动底盘的前端，所述多个光电开关分别设置在所述电动底盘的四周边缘处，所述激光测距传感器和所述多个光电开关分别与所述控制器连接。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述电动转向机构包括：前轮转向轴，安装在所述电动底盘的前端；转向轴齿轮，安装在所述前轮转向轴上；转向电机，通过电机固定架安装在所述前轮转向轴上；电机齿轮，与所述转向电机连接并与所述转向轴齿轮啮合；电磁离合器，用于实现自动控制和手动控制的切换，所述转向电机通过所述电磁离合器与所述电机齿轮连接。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述转向轴齿轮的直径大于所述电机齿轮的直径，所述前轮转向轴的转向角度a1与所述转向电机转向角度a2之间的对应关系为：a1＝a2×i其中，i为转向轴齿轮与电机齿轮的齿数比。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述电动底盘为三轮后驱结构，包括机架和安装在所述机架上的一个前轮和两个后轮，所述前轮设置在所述机架前端下方，所述两个后轮对称设置在所述机架后端下方，所述两个后轮之间设置有行走驱动电机，所述行走驱动电机分别与所述两个后轮连接。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述机械臂包括：支柱，安装在所述机架上并与所述控制器连接；第一动臂，所述第一动臂的一端通过第一连接部与所述支柱连接；第二动臂，通过第二连接部与所述第一动臂的另一端连接；其中，所述第一连接部和第二连接部分别包括旋转部和俯仰部，所述旋转部用于实现所述第一动臂相对于所述支柱轴线的旋转或所述第二动臂相对于所述第一动臂轴线的旋转，所述俯仰部用于改变所述第一动臂的轴线与所述支柱的轴线之间的夹角或所述第二动臂的轴线与所述第一动臂的轴线之间的夹角。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述喷药机构包括喷药管路和喷头，所述喷药管路安装在所述第二动臂上，所述喷头安装在所述喷药管路的末端。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述喷药管路上设置有防溢流安全阀和电磁阀，所述防溢流安全阀用于防止水压过高损坏所述喷药管路，所述电磁阀用于实现电控喷洒动作的启停。上述的智能猪舍消毒机器人，其中，所述控制器与所述远程无线控制器以ZigBee通讯方式连接。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了上述智能猪舍消毒机器人的远程控制方法，其中，包括如下步骤：S100、预备运行，包括将准备欲喷洒的药液并转载至药液喷洒装置的储药桶内，以及将所述智能猪舍消毒机器人连接电源；S200、启动控制器及电动底盘，包括启动远程无线控制器，通过所述控制器启动电机转向机构和行走驱动电机；S300、通过所述控制器启动机械臂运动至喷洒位置，并控制喷药机构按预定要求喷药；S400，喷药完成，通过所述远程无线控制器操控所述控制器关闭所述喷药机构、电机转向机构和行走驱动电机。本专利技术的技术效果在于：与现有猪舍喷药消毒方式相比，本专利技术以智能喷药机器人代替人工作业，采用轮式结构的智能机器人由操作人员远程无线操控，会使养殖户降低人工成本，使操作人员远离与药剂接触危险，同时降低了传染病人畜交叉感染的可能，而且由于机械作业一致性强的特点，会使猪舍消毒喷洒药剂更加均匀，药量分布更加合理，大大提高了猪舍消毒的作业效率，保证了良好的消毒效果，为解决猪舍消毒作业及保护操作人员安全问题提供了有效的途径。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术一实施例的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本专利技术一实施例的电动转向机构示意图；图4为本专利技术一实施例的控制器接口分配示意图；图5为本专利技术一实施例的第一连接部示意图；图6为本专利技术一实施例的控制方法流程图。其中，附图标记1运动装置11电动底盘111机架112行走驱动电机12行走轮121前轮122后轮13电动转向机构131前轮转向轴132转向轴齿轮133转向电机134电机齿轮135电磁离合器136电机固定架2药液喷洒装置21储药桶22机械隔膜泵23喷药机构231喷药管路232喷头233安全阀234电磁阀24机械臂241支柱242第一动臂243第二动臂244第一连接部245第二连接部246旋转部247俯仰部3控制装置31控制器32操作面板4障碍检测装置41激光测距传感器42光电开关具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：参见图1和图2，图1为本专利技术一实施例的结构示意图，图2为图1的俯视图。本专利技术的智能猪舍消毒机器人，包括：运动装置1，包括电动底盘11和安装在所述电动底盘11上的行走轮12及电动转向机构13，其中，所述电动底盘11是机器人的行走部件，优选为三轮后驱结构，包括机架111和安装在所述机架111上的三个行走轮12，一个前轮121和两个后轮122，所述前轮121设置在所述机架111前端下方，两个后轮122对称设置在所述机架111后端下方，该三轮支撑的平板结构对于承载能力来说空间更大，负重能力更强，有利于提高自动转向控制的灵活性，所述两个后轮122之间设置有行走驱动电机112，优选为48V直流力矩电机，所述行走驱动电机112分别与所述两个后轮122连接；所述电动底盘11采用后驱方式，其驱动能力相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能猪舍消毒机器人，其特征在于，包括：运动装置，包括电动底盘和安装在所述电动底盘上的行走轮及电动转向机构；药液喷洒装置，安装在所述电动底盘上，包括储药桶、机械隔膜泵、喷药机构和机械臂，所述喷药机构分别与所述储药桶和所述机械隔膜泵连接，所述喷药机构安装在所述机械臂上；控制装置，包括互相连接的控制器和远程无线控制器，所述控制器安装在所述电动底盘上，所述运动装置和所述药液喷洒装置分别与所述控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能猪舍消毒机器人，其特征在于，包括：运动装置，包括电动底盘和安装在所述电动底盘上的行走轮及电动转向机构；药液喷洒装置，安装在所述电动底盘上，包括储药桶、机械隔膜泵、喷药机构和机械臂，所述喷药机构分别与所述储药桶和所述机械隔膜泵连接，所述喷药机构安装在所述机械臂上；控制装置，包括互相连接的控制器和远程无线控制器，所述控制器安装在所述电动底盘上，所述运动装置和所述药液喷洒装置分别与所述控制器连接。2.如权利要求1所述的智能猪舍消毒机器人，其特征在于，还包括：障碍检测装置，用于对所述电动底盘周边障碍物进行距离检测以保证安全行走，所述障碍检测装置包括激光测距传感器和多个光电开关，所述激光测距传感器安装在所述电动底盘的前端，所述多个光电开关分别设置在所述电动底盘的四周边缘处，所述激光测距传感器和所述多个光电开关分别与所述控制器连接。3.如权利要求1或2所述的智能猪舍消毒机器人，其特征在于，所述电动转向机构包括：前轮转向轴，安装在所述电动底盘的前端；转向轴齿轮，安装在所述前轮转向轴上；转向电机，通过电机固定架安装在所述前轮转向轴上；电机齿轮，与所述转向电机连接并与所述转向轴齿轮啮合；电磁离合器，用于实现自动控制和手动控制的切换，所述转向电机通过所述电磁离合器与所述电机齿轮连接。4.如权利要求3所述的智能猪舍消毒机器人，其特征在于，所述转向轴齿轮的直径大于所述电机齿轮的直径，所述前轮转向轴的转向角度a1与所述转向电机转向角度a2之间的对应关系为：a1＝a2×i其中，i为转向轴齿轮与电机齿轮的齿数比。5.如权利要求1所述的智能猪舍消毒机器人，其特征在于，所述电动底盘为三轮后驱结构，包括机架和安装在所述机架上的一个前轮和两个后轮，所述前轮设置在所述机架前端下方，所述两个后轮对称设置在所述机架后端...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鑫，苑严伟，胡小安，伟利国，刘阳春，周丽萍，李咪渊，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11