一种设施大棚除草机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种设施大棚除草机器人，包括：机器人框架，机器人框架上设置Z线性模组，Z线性模组的下端设置末端执行器，末端执行器包括：外套及若干杂草挖掘机构；杂草挖掘机构包括：连杆、V型操作杆及沿外套的轴向做往复运动的动力块。末端执行器实现下端的夹爪，即喇叭状盛装体的闭合，由Z线性模组带动向下移动并带动扇形掘土铲深入泥土，将杂草连根拔出，提升除草效果，大幅度降低杂草再次萌发的可能性；而且操作方式简单，更加智能化，更加适用于设施大棚。

【技术实现步骤摘要】
一种设施大棚除草机器人
本技术属于农业机械
，尤其涉及一种设施大棚除草机器人。
技术介绍
除草方法有人工除草、机械除草、杂草检疫、生物防除和化学除草等，对于突发性的草害，化学除草见效最快，但是农田里杂草和作物混杂，喷洒除草剂时会伤害到作物，从而发生除草剂的药害。当对于除草时效要求不是很高的时候，可选用机械除草方式，可避免化学除草方式伤害作物，但是采用人工机械除草方式存在效率低、劳动强度大的技术问题。因此，本领域技术人员采用智能化的除草机器人或锄草机器人来取代人工除草，首先识别出杂草，然后再采用相应的方法去除草或者锄草。但是，目前的除草机器人的锄刀大多是采用刀片或滚刀将地面以上的杂草切除，铲除的杂草有可能再次萌发。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种设施大棚除草机器人。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本技术采用如下技术方案：在一些可选的实施例中，一种设施大棚除草机器人，包括：机器人框架，所述机器人框架上设置Z线性模组，所述Z线性模组的下端设置末端执行器，所述末端执行器包括：外套及设置在外套上的若干杂草挖掘机构；杂草挖掘机构包括：连杆、V型操作杆及沿所述外套的轴向做往复运动的动力块，所述连杆的末端与所述V型操作杆的拐角处铰接在一起，所述连杆的首端与所述动力块铰接，所述V型操作杆一端与所述外套铰接，另一端设置扇形掘土铲。在一些可选的实施例中，所述杂草挖掘机构的数量为三个，三个杂草挖掘机构均匀分布在所述外套的径向，当所述动力块移动至最低位时，三个杂草挖掘机构的扇形掘土铲相接形成一个喇叭状盛装体。在一些可选的实施例中，所述末端执行器还包括：电机及设置在所述外套内部的丝杠，所述电机的驱动轴通过联轴节与所述丝杠连接，所述动力块为设置在所述丝杠上的丝杠螺母，当所述电机运转时驱动所述丝杠转动，进而带动所述丝杠螺母沿所述外套的轴向做往复运动。在一些可选的实施例中，所述的一种设施大棚除草机器人，还包括：设置在所述机器人框架上的X线性模组及Y线性模组，所述Z线性模组设置在所述Y线性模组上，Y线性模组上设置两个相机，所述末端执行器通过连接板设置在所述Z线性模组的下端。在一些可选的实施例中，所述的一种设施大棚除草机器人，还包括：设置在所述X线性模组上的行走机构，所述行走机构包括：行走电机、芯轴及轮毂电机，所述轮毂电机设置在所述芯轴的下端，当所述行走电机运转时驱动所述芯轴转动，进而带动轮毂电机绕水平轴旋转。在一些可选的实施例中，所述行走机构的数量为四个，四个行走机构分别设置在所述机器人框架的四端。在一些可选的实施例中，所述的一种设施大棚除草机器人，还包括：收集器，所述收集器设置在所述机器人框。本技术所带来的有益效果：末端执行器实现下端的夹爪，即喇叭状盛装体的闭合，由Z线性模组带动向下移动并带动扇形掘土铲深入泥土，将杂草连根拔出，提升除草效果，大幅度降低杂草再次萌发的可能性；而且操作方式简单，更加智能化，更加适用于设施大棚。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明图1是本技术一种设施大棚除草机器人的结构示意图；图2是本技术末端执行器与Z线性模组的连接示意图；图3是本技术末端执行器的外部结构示意图；图4是本技术末端执行器的内部结构示意图；图5是本技术行走机构的结构示意图；图6是本技术设施大棚除草机器人行走路径图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。如图1至4所示，在一些说明性的实施例中，提供一种设施大棚除草机器人，包括：机器人框架30、Z线性模组5、末端执行器6、X线性模组2、Y线性模组3、相机7、收集器8及行走机构40，行走机构40的数量为四个，四个行走机构分别设置在机器人框架30的四端。收集器8用于收集铲除的杂草，收集器8设置在机器人框架30上，末端执行器6在Y线性模组3及Z线性模组5的带动下，将挖掘出来的杂草放入收集器8。X线性模组2、Y线性模组3及Z线性模组5均采用线性模组来实现，沿不同方向进行运作，线性模组是一种直线传动装置，具体是指在自动化工业领域中对能够实现直线运动的装置的统称，也称为定位模组，具体结构为现有技术，这里不再赘述。X线性模组2设置在机器人框架30上；Y线性模组3设置在X线性模组2上，由X线性模组2带动进行移动；Z线性模组5设置在Y线性模组3上，由Y线性模组3带动进行移动。末端执行器6通过连接板9设置在Z线性模组5的下端，Y线性模组3上设置两个相机7。末端执行器6包括：外套61、若干杂草挖掘机构、丝杠63、上轴承64、第一平键65、下轴承610、第一卡圈611、电机12及联轴节13。杂草挖掘机构设置在外套61上，丝杠63通过上轴承64及下轴承610设置在外套61内，电机12的驱动轴通过联轴节13与丝杠63连接。杂草挖掘机构包括：动力块66、连杆68及V型操作杆69，动力块66，动力块66为设置在丝杠63上的丝杠螺母，当电机12运转时驱动丝杠63转动，进而带动丝杠螺母沿外套61的轴向做往复运动。第一平键65设置在外套61上，所以丝杠螺母只能上下移动，而没有旋转运动。连杆68、V型操作杆69的末端铰接在一起，连杆68的首端与动力块66铰接，连杆68的末端与所述V型操作杆69的拐角处铰接在一起，V型操作杆69一端与外套61铰接，另一端设置120度的扇形掘土铲612。丝杠螺母上下移动，带动连杆68，再带动V型操作杆69，使得扇形掘土铲612移动。杂草挖掘机构的数量为三个，三个杂草挖掘机构均匀分布在外套61的径向，空间上对称分布。当动力块66移动至最低位时，三个杂草挖掘机构的扇形掘土铲612相接形成一个喇叭状盛装体，即形成一个夹爪，当动力块66向上移动时，夹爪分开，由此来实现抓取和释放杂草。具体的抓取，其实是一个复合动作，首先丝杠63旋转导致夹爪逐渐闭合，然后Z线性模组5向下移动，且动力块66向下移动，共同带动扇形掘土铲612深入泥土，大约3-5公分，视不同杂草而确定，最后Z线性模组5向上移动，带动杂草出来，再放入收集器8中。如图5所示，行走机构40包括：轮毂电机1、行走电机4、第二平键14、推力球轴承16、芯轴17、螺钉18、第三平键19、电机支架20、机器人支架21、法兰盖22、第二卡圈23、轴承24、外壳25、螺钉26、电机防尘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设施大棚除草机器人，包括：机器人框架，所述机器人框架上设置Z线性模组，其特征在于，所述Z线性模组的下端设置末端执行器，所述末端执行器包括：外套及设置在外套上的若干杂草挖掘机构；杂草挖掘机构包括：连杆、V型操作杆及沿所述外套的轴向做往复运动的动力块，所述连杆的末端与所述V型操作杆的拐角处铰接在一起，所述连杆的首端与所述动力块铰接，所述V型操作杆一端与所述外套铰接，另一端设置扇形掘土铲。

【技术特征摘要】
1.一种设施大棚除草机器人，包括：机器人框架，所述机器人框架上设置Z线性模组，其特征在于，所述Z线性模组的下端设置末端执行器，所述末端执行器包括：外套及设置在外套上的若干杂草挖掘机构；杂草挖掘机构包括：连杆、V型操作杆及沿所述外套的轴向做往复运动的动力块，所述连杆的末端与所述V型操作杆的拐角处铰接在一起，所述连杆的首端与所述动力块铰接，所述V型操作杆一端与所述外套铰接，另一端设置扇形掘土铲。2.根据权利要求1所述的一种设施大棚除草机器人，其特征在于，所述杂草挖掘机构的数量为三个，三个杂草挖掘机构均匀分布在所述外套的径向，当所述动力块移动至最低位时，三个杂草挖掘机构的扇形掘土铲相接形成一个喇叭状盛装体。3.根据权利要求2所述的一种设施大棚除草机器人，其特征在于，所述末端执行器还包括：电机及设置在所述外套内部的丝杠，所述电机的驱动轴通过联轴节与所述丝杠连接，所述动力块为设置在所述丝杠上的丝杠螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫鹏，陈勇，郝淼，洪晓玮，杨婕，
申请(专利权)人：镇江临泰农业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32