植物工厂机器人立体作业装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及植物工厂机器人立体作业装置，包括地轨、机器人行走装置、轨道架、天轨；所述轨道架有若干个，且为框型结构，所述轨道架沿所述地轨或者天轨方向依次布设且被竖直固定，所述地轨、天轨分别安装在轨道架的底端、顶端，所述机器人行走装置安装在地轨和天轨之间，并能沿所述地轨和天轨的轨道方向移动；所述地轨或天轨包括固定轨道、可移动模块，所述地轨或天轨通过固定轨道与可移动模块的变换组装形成“n”型或半框型轨道。本发明专利技术能够进行变轨操作实现多方位搬运、动力充足。

Three dimensional robot operation device in plant factory

【技术实现步骤摘要】
植物工厂机器人立体作业装置
本专利技术属于植物工厂机器人
，尤其涉及植物工厂机器人立体作业装置。
技术介绍
在大型菌藻类植物工厂中，人工搬运菌藻类是一种工作量巨大的人力劳动。人工搬运，不仅效率低下，而且劳务费投入成本高。由此，一种具有搬运功能的作业机器人应运而生。传统的菌藻类植物工厂搬运机器人，仅局限在地面或者低层植物柜进行工作，其工作受到地面情况、移动不平稳等限制，难以达到立体式的植物工厂的搬运要求。轨道是机器人行走的道路，道路宽广，则机器人行走的空间就不会受限制；电机是机器人前进的动力，动力充足，则机器人完成任务时没有后顾之忧。因此，基于这些问题，提供一种能够进行变轨操作实现多方位搬运、动力充足的植物工厂机器人立体作业装置，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够进行变轨操作实现多方位搬运、动力充足的植物工厂机器人立体作业装置。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：植物工厂机器人立体作业装置，包括地轨、机器人行走装置、轨道架、天轨；所述轨道架有若干个，且为框型结构，所述轨道架沿所述地轨或者天轨方向依次布设且被竖直固定，所述地轨、天轨分别安装在轨道架的底端、顶端，所述机器人行走装置安装在地轨和天轨之间，并能沿所述地轨和天轨的轨道方向移动；所述地轨或天轨包括固定轨道、可移动模块，所述地轨或天轨通过固定轨道与可移动模块的变换组装形成“n”型或半框型轨道。进一步的，动模块包括滑轨底座、丝杠、第一交流电机、支撑板、第一可移动轨道、第二可移动轨道；所述第一交流电机固定安装在所述滑轨底座上，且第一交流电机通过联轴器与丝杠连接，支撑板与所述丝杠螺纹连接，所述第一可移动轨道、第二可移动轨道均固定安装在支撑板上，所述支撑板两侧与所述滑轨底座上的滑轨匹配，使得所述第一可移动轨道、第二可移动轨道在丝杠轴向方向移动时通过滑轨限位。还包括行程开关，所述行程开关固定设置在所述滑轨底座上，所述行程开关辅助控制所述第一可移动轨道、第二可移动轨道的移动距离，使得所述第一可移动轨道或第二可移动轨道与固定轨道组装形成“n”型或半框型轨道。进一步的，所述机器人行走装置包括机械臂、升降装置、至少一个机械手机构，所述机械臂两端均固定设有行走机构，所述行走机构至少包括一对主动轮，所述主动轮两侧分别设有一个从动轮，任意一个所述主动轮通过第一伺服电机驱动其运动，所述主动轮和从动轮可随地轨和天轨形状的变化而转动，从而使得所述机器人行走装置通过主动轮和从动轮在所述地轨和天轨上移动；所述升降装置可沿所述机械臂升降，所述机械手机构与所述升降装置固定连接，在所述升降装置升降时可带动所述机械手机构升降；所述机械手机构包括安装座、伺服电机、第一定位板、第二定位板、机械爪、控制机构、齿轮滚动装置，第一定位板安装在所述安装座内部，第二定位板下方固定设有若干个机械爪，所述伺服电机固定安装在安装座的顶部，所述第一定位板在所述伺服电机驱动下沿所述安装座长度方向移动，所述第二定位板在第一定位板移动时，通过齿轮滚动装置可沿所述第一定位板移动方向移动；所述控制机构控制所述升降装置、第一伺服电机、第一交流电机及伺服电机工作。进一步的，所述齿轮滚动装置包括第一锯齿条、第二锯齿条、第三锯齿条、一对工字型定位板，一对工字型定位板两侧形成凹陷的滑道，一对所述工字型定位板顶部与第一定位板底面固定连接，所述安装座为半框架结构，所述安装座两侧壁上均设有若干滑轮，所述滑轮位于工字型定位板一侧的滑道内，所述第二定位板上表面设有一对支撑板，所述支撑板上设有若干个滑轮，所述滑轮位于工字型定位板另一侧的滑道内，所述第一锯齿条固定位于所述第一定位板上表面，所述伺服电机可通过驱动所述第一锯齿条从而带动所述第一定位板移动，所述第二锯齿条固定位于所述安装座顶端内壁上，所述第三锯齿条固定位于所述第二定位板上表面，所述第一定位板上还转动设有齿轮，所述齿轮穿过所述第一定位板并分别与第二锯齿条、第三锯齿条啮合。进一步的，所述机械爪为长条状结构，且机械爪的两端底面分别安装电磁铁吸盘。进一步的，所述电磁铁吸盘通过所述控制机构控制电源给其通电进行货物的抓取。进一步的，所述升降装置通过机械臂上的导轨沿机械臂进行升降，所述安装座通过连接杆与升降装置进行固定。进一步的，所述升降装置为中间贯通的框架结构，升降装置内框壁与皮带固定连接，皮带通过电机带动转动从而带动所述升降装置上下升降。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术可通过控制机构使得主动轮被第一伺服电机驱动，从而实现机器人行走装置的前进或后退，根据植物工厂搬运需要，可选择选择机器人行走装置是否需要变换轨道运行，通过行程开关辅助及控制机构控制第一交流电机控制第一可移动轨道、第二可移动轨道的移动距离，使得第一可移动轨道或第二可移动轨道与固定轨道组装形成“n”型或半框型轨道；若需要对植物生长柜高层进行搬运，则由控制箱控制升降装置将机械手机构运送到指定的高度后，再由伺服电机驱动第一定位板移动，从而带动第二定位板达到指定位置，由电源给电磁铁吸盘通电进行货物的抓取搬运。附图说明以下将结合附图和实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本专利技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。图1为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的可移动模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的主动轮、从动轮在地轨或天轨上的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的机器人行走装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的机器人行走装置的机械手机构及升降装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的机器人行走装置的机械手机构的结构剖面图；图7为本专利技术实施例提供的植物工厂机器人立体作业装置的机器人行走装置的升降装置升降的结构示意图；具体实施方式首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本专利技术形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本专利技术的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.植物工厂机器人立体作业装置，其特征在于：包括地轨、机器人行走装置、轨道架、天轨；所述轨道架有若干个，且为框型结构，所述轨道架沿所述地轨或者天轨方向依次布设且被竖直固定，所述地轨、天轨分别安装在轨道架的底端、顶端，所述机器人行走装置安装在地轨和天轨之间，并能沿所述地轨和天轨的轨道方向移动；/n所述地轨或天轨包括固定轨道、可移动模块，所述地轨或天轨通过固定轨道与可移动模块的变换组装形成“n”型或半框型轨道。/n

【技术特征摘要】
1.植物工厂机器人立体作业装置，其特征在于：包括地轨、机器人行走装置、轨道架、天轨；所述轨道架有若干个，且为框型结构，所述轨道架沿所述地轨或者天轨方向依次布设且被竖直固定，所述地轨、天轨分别安装在轨道架的底端、顶端，所述机器人行走装置安装在地轨和天轨之间，并能沿所述地轨和天轨的轨道方向移动；
所述地轨或天轨包括固定轨道、可移动模块，所述地轨或天轨通过固定轨道与可移动模块的变换组装形成“n”型或半框型轨道。


2.根据权利要求1所述的植物工厂机器人立体作业装置，其特征在于：所述可移动模块包括滑轨底座、丝杠、第一交流电机、支撑板、第一可移动轨道、第二可移动轨道；所述第一交流电机固定安装在所述滑轨底座上，且第一交流电机通过联轴器与丝杠连接，支撑板与所述丝杠螺纹连接，所述第一可移动轨道、第二可移动轨道均固定安装在支撑板上，所述支撑板两侧与所述滑轨底座上的滑轨匹配，使得所述第一可移动轨道、第二可移动轨道在丝杠轴向方向移动时通过滑轨限位。
还包括行程开关，所述行程开关固定设置在所述滑轨底座上，所述行程开关辅助控制所述第一可移动轨道、第二可移动轨道的移动距离，使得所述第一可移动轨道或第二可移动轨道与固定轨道组装形成“n”型或半框型轨道。


3.根据权利要求1所述的植物工厂机器人立体作业装置，其特征在于：所述机器人行走装置包括机械臂、升降装置、至少一个机械手机构，所述机械臂两端均固定设有行走机构，所述行走机构至少包括一对主动轮，所述主动轮两侧分别设有一个从动轮，任意一个所述主动轮通过第一伺服电机驱动其运动，所述主动轮和从动轮可随地轨和天轨形状的变化而转动，从而使得所述机器人行走装置通过主动轮和从动轮在所述地轨和天轨上移动；
所述升降装置可沿所述机械臂升降，所述机械手机构与所述升降装置固定连接，在所述升降装置升降时可带动所述机械手机构升降；
所述机械手机构包括安装座、伺服电机、第一定位板、第二定位板、机械爪、控制机构、齿轮滚动装置，第一定位板安装在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔世钢，陈苗，张永立，吴兴利，刘佳兴，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：天津;12