一种母猪舍粪便清理机器人制造技术

本发明专利技术提出一种母猪舍粪便清理机器人，该机器人的壳体框架上安装有导航模块，壳体框架的内部安装有控制系统和电源模块，壳体框架的下方安装有刷体组件和四组行走机构，侧刷相对于中间刷能够呈90°收回，伸展时侧刷与中间刷平齐。解决了即清扫机器人在行走过程中刷子无法紧贴地面，侧刷的适应能力和工作能力不好，以及侧刷不能展开和收回占地空间大，行动不灵活的问题，针对这一领域中所涉及的猪舍清理工作，研制了一种新型母猪猪舍清理机器人，它的边刷伸缩杆90°收回，占地空间小，方便从猪舍过道行进，展开时更加贴合地面，更加适用于不平整地面使侧刷能紧贴地面，增强了侧刷的适应能力和工作能力，机器更加灵活适应性更强。

A kind of piggery excrement cleaning robot

【技术实现步骤摘要】
一种母猪舍粪便清理机器人
本专利技术涉及一种母猪舍粪便清理机器人，属于畜牧业智能设备

技术介绍
目前，以现代农业背景为发展的畜牧业，多数是靠人工劳动作为服务支撑，少数规模较大的畜牧业场所引进了半自动化服务设备，对于大型养猪场中的猪舍清理工作，仍然需要人工利用工具清理并消耗大量水源才能清理干净，耗时长，成本高，效率低。申请人于2019年5月13日提交的申请号为201910394013.4的专利技术专利申请，公开了一种猪舍内清粪机器人，但是其存在不平整地面工作适应性差，刷子无法紧贴地面，侧刷的适应能力和清扫效率低，以及侧刷不能展开和收回占地空间大，行动不灵活的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述
技术介绍
中提到猪舍清理技术中存在的问题，即清扫机器人在行走过程中刷子无法紧贴地面，侧刷的适应能力和工作能力不好，以及侧刷不能展开和收回占地空间大，行动不灵活的问题，针对这一领域中所涉及的猪舍清理工作，研制了一种新型母猪猪舍清理机器人，它使用方便、清理彻底、节能环保，通过该专利技术的应用可以实现猪舍的全自动化清理方式，在很大程度上提高了工作效率，改善了猪舍的环境条件。本专利技术提出一种母猪舍粪便清理机器人，包括导航模块、壳体框架、控制系统、电源模块、四组驱动机构和刷体组件；所述壳体框架上安装有导航模块，所述壳体框架的内部安装有控制系统和电源模块，所述壳体框架的下方安装有刷体组件和四组驱动机构；所述导航模块包括若干圆光电传感器、二维激光传感器、一维激光传感器、光电支架和磁导航传感器，所述二维激光传感器和若干圆光电传感器安装于壳体框架的上方，所述一维激光传感器通过光电支架安装于壳体框架的内部，所述磁导航传感器安装在壳体框架的底部；每组所述壳体框架包括上盖板、车体围挡、电气安装板和底板，所述上盖板位于壳体框架的上部，所述上盖板的下方四周安装有车体围挡，所述车体围挡安装在底板上，所述上盖板、车体围挡和底板围成机器人的外壳，所述外壳的内部水平安装有电气安装板；驱动机构包括弹簧螺杆、导柱、直流电机、减速器、电机安装板、防松螺母、缓冲弹簧、全向轮、两个电动推杆A、长螺杆、拉簧、两个电动推杆B、导轨滑块、推杆固定板、滑台、边刷推杆、直线铜滑座、步进电机和导柱固定板；每个全向轮各由一组直流电机和减速器单独驱动，通过控制各个全向轮的转速及转向实现机器人的前进后退、原地回转和侧方向行走，所述直流电机固定在电机安装板上，所述电机安装板上固定两个直线铜滑座，所述电机安装板上竖直固接有缓冲杆，缓冲杆的活动端与底板接触，两个直线铜滑座各穿一根导柱，所述弹簧螺杆穿过底板上的安装孔后套上缓冲弹簧，再穿过电机安装板，通过防松螺母固接成一个驱动组件，所述导柱通过导柱固定板安装于底板上，所述驱动组件沿着导柱上下滑动，所述底板在缓冲弹簧弹力作用下被四组驱动组件支撑起来；所述滑台安装在底板的下方中部，所述滑台上方接步进电机，所述刷体组件包括刷架、合页、侧刷架、腰孔弹簧支架、侧刷、中间刷、尾刷、尾横刷、前浮动板、前推板、边刷推板、边刷浮动板、前刷、边刷滑座、边刷导杆、短导轨滑块、万向球、浮动导杆、小弹簧、包胶滚轮、弹簧铰链、弹簧推板、弹性刮板、边刷和摆刷，所述刷架上根据行进方向分别安装有前刷、两组边刷、两组摆刷、中间刷、两组侧刷、尾刷和尾横刷，前刷位于刷架的正前方，所述前刷两侧安装边刷，所述边刷旁安装摆刷，中间刷连接于刷架的中部，所述中间刷两侧安装有侧刷，所述侧刷相对于中间刷能够呈90°收回，伸展时侧刷与中间刷平齐，所述刷架的后部安装有尾刷，所述尾刷后安装有尾横刷，所述磁导航传感器安装于靠近前刷处，通过支架连接于底板与各激光传感器共同实现清理机器人的导航定位功能，所述刷架固定在滑台上，所述滑台用于带动刷架升降，所述刷架前方连接前推板，所述短导轨滑块的导轨固定在前推板上，所述短导轨滑块与前浮动板通过螺钉连接，前浮动板随短导轨上的滑块上下运动，所述浮动导杆的上端穿过前推板的上沿，下端穿过前浮动板，所述浮动导杆上套有小弹簧，使前浮动板受向下的推力，工作时使前浮动板紧贴地面，所述前浮动板两侧的万向球的滚珠与前推板接触，所述电动推杆A的一端与刷架连接，另一端通过长螺杆连接腰孔弹簧支架，所述侧刷架间通过合页与刷架活动连接，所述电动推杆A伸缩时带动侧刷架展开和收回，实现侧刷的展开和收回，所述前推板两侧通过合页分别连接边刷推板，所述边刷滑座与边刷推板间隙连接，能做一定角度偏转，在边刷滑座内穿设一个边刷导杆，所述边刷导杆在边刷滑座内上下滑动，在边刷导杆上边刷滑座的底部套设一小弹簧，边刷浮动板的上下两端与边刷导杆的上下两端连接，所述边刷推板另一侧通过弹簧铰链接弹簧推板，所述弹簧推板末端安装两个包胶滚轮，所述前浮动板和边刷浮动板前装有弹性刮板，两个电动推杆B位于前推板的上方，并通过推杆固定板安装在底板上，两组导轨滑块分别与底板连接，所述导轨滑块和电动推杆B并排平行放置，所述导轨滑块上安装边刷推杆，电动推杆B的推杆端与边刷推杆连接，电动推杆B伸出，边刷推杆沿导轨方向移动完成边刷推板展开与收拢。优选地，在边刷滑座的四周开设四个与边刷推板连接的安装孔，且四个安装孔中，其中三个安装孔为弧形腰孔，另一个安装孔为圆孔，且三个弧形腰孔与一个圆形通孔呈矩形布置，使得所述边刷滑座在边刷推板上实现一定角度偏转，进而带动边刷浮动板能够有一定角度的偏转。优选地，所述壳体框架还包括四个吊环螺栓和四个吊装支柱，四个吊装支柱安装在底板的四角上，四个吊环螺栓穿过上盖板与吊装支柱固接。优选地，所述控制系统包括PLC模块、PLC扩展模块、遥控模块、端子排和电机驱动器；所述电气安装板上布置有PLC模块、PLC扩展模块、遥控模块、端子排和电机驱动器。优选地，所述控制系统还包括若干限位开关，其中四个限位开关安装在两个导轨滑块附近，通过限位开关的触发，控制两个边刷推板的展开和收拢极限，用于检测刷架升降位置的有两个个限位开关，一个固定在刷架上，另一个安装在磁导航传感器的连接支架上。优选地，所述导航模块还包括上防护罩和下防护罩，所述下防护罩安装在上盖板上，所述下防护罩上安装有上防护罩，所述二维激光传感器安装在上防护罩和下防护罩之间，所述上防护罩内接多个圆光电传感器。优选地，所述电源模块包括电池组、充电插头和急停开关，所述急停开关安装在下防护罩上，所述电池组和充电插头安装在底板上，所述充电插头与电池组用导线连接。优选地，所述全向轮在前进方向两侧成“八字”形布置。优选地，每个电动推杆A的输出端分别通过一长螺杆与各自侧的腰孔弹簧支架连接，所述长螺杆穿过腰孔弹簧支架下部的腰孔，在每个腰孔弹簧支架上均设有拉簧，且拉簧的一端与长螺杆连接，拉簧的另一端与安装在腰孔弹簧支架上部的圆孔上的螺栓紧固件连接，当电动推杆A伸长，进而推动长螺杆，螺杆上的拉簧拉动腰孔弹簧支架，实现侧刷架的展开，并通过拉簧的预拉紧使侧刷对地面保持一定的压紧力，使侧刷能够应用在不平整的地面条件下行进。优选地，所述侧刷架和侧刷外部均包裹弹性材料，以防撞伤人畜，起到缓冲作用。本专利技术所述的母猪舍粪便清理机器人的有益效果为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种母猪舍粪便清理机器人，其特征在于，包括导航模块(1)、壳体框架(2)、控制系统(3)、电源模块(4)、四组驱动机构(5)和刷体组件(6)；所述壳体框架(2)上安装有导航模块(1)，所述壳体框架(2)的内部安装有控制系统(3)和电源模块(4)，所述壳体框架(2)的下方安装有刷体组件(6)和四组驱动机构(5)；/n所述导航模块(1)包括若干圆光电传感器(1-3)、二维激光传感器(1-4)、一维激光传感器(1-5)、光电支架(1-6)和磁导航传感器(1-7)，所述二维激光传感器(1-4)和若干圆光电传感器(1-3)安装于壳体框架(2)的上方，所述一维激光传感器(1-5)通过光电支架(1-6)安装于壳体框架(2)的内部，所述磁导航传感器(1-7)安装在壳体框架(2)底部；/n所述壳体框架(2)包括上盖板(2-1)、车体围挡(2-2)、电气安装板(2-3)和底板(2-4)，所述上盖板(2-1)位于壳体框架(2)的上部，所述上盖板(2-1)的下方四周安装有车体围挡(2-2)，所述车体围挡(2-2)安装在底板(2-4)上，所述上盖板(2-1)、车体围挡(2-2)和底板(2-4)围成机器人的外壳，所述外壳的内部水平安装有电气安装板(2-3)；/n所述驱动机构(5)包括弹簧螺杆(5-1)、导柱(5-2)、直流电机(5-3)、减速器(5-4)、电机安装板(5-5)、防松螺母(5-6)、缓冲弹簧(5-7)、缓冲杆(5-8)、全向轮(5-9)、两个电动推杆A(5-10)、长螺杆(5-11)、拉簧(5-12)、两个电动推杆B(5-13)、导轨滑块(5-14)、推杆固定板(5-15)、滑台(5-16)、边刷推杆(5-17)、直线铜滑座(5-18)、步进电机(5-19)和导柱固定板(5-20)；/n每个全向轮(5-9)各由一组直流电机(5-3)和减速器(5-4)单独驱动，通过控制各个全向轮(5-9)的转速及转向实现机器人的前进后退、原地回转和侧方向行走，所述直流电机(5-3)固定在电机安装板(5-5)上，所述电机安装板(5-5)上竖直固接有缓冲杆(5-8)，缓冲杆(5-8)的活动端与底板(2-4)接触，通过缓冲杆(5-8)实现对万向轮(5-9)的缓冲作用，所述电机安装板(5-5)上固定两个直线铜滑座(5-18)，两个直线铜滑座(5-18)各穿一根导柱(5-2)，所述弹簧螺杆(5-1)穿过底板(2-4)上的安装孔后套上缓冲弹簧(5-7)，再穿过电机安装板(5-5)，通过防松螺母(5-6)固接成一个驱动组件，所述导柱(5-2)通过导柱固定板(5-20)安装于底板(2-4)上，所述驱动组件沿着导柱(5-2)上下滑动，所述底板(2-4)在缓冲弹簧(5-7)弹力作用下被四组驱动组件支撑起来；所述滑台(5-16)安装在底板(2-4)的下方中部，所述滑台(5-16)上方接步进电机(5-19)，/n所述刷体组件(6)包括刷架(6-1)、合页(6-3)、侧刷架(6-4)、腰孔弹簧支架(6-5)、侧刷(6-6)、中间刷(6-7)、尾刷(6-8)、尾横刷(6-9)、前浮动板(6-10)、前推板(6-11)、边刷推板(6-12)、边刷浮动板(6-13)、前刷(6-14)、边刷滑座(6-15)、边刷导杆(6-16)、短导轨滑块(6-17)、万向球(6-18)、浮动导杆(6-19)、若干小弹簧(6-20)、包胶滚轮(6-21)、弹簧铰链(6-22)、弹簧推板(6-23)、弹性刮板(6-24)、边刷(6-25)和摆刷(6-26)，/n所述刷架(6-1)上根据行进方向分别安装有前刷(6-14)、两组边刷(6-25)、两组摆刷(6-26)、中间刷(6-7)、两组侧刷(6-6)、尾刷(6-8)和尾横刷(6-9)，前刷(6-14)位于刷架(6-1)的正前方，所述前刷(6-14)两侧安装边刷(6-25)，所述边刷(6-25)旁安装摆刷(6-26)，中间刷(6-7)连接于刷架(6-1)的中部，所述中间刷(6-7)两侧安装有侧刷(6-6)，所述侧刷(6-6)相对于中间刷(6-7)能够呈90°收回，伸展时侧刷(6-6)与中间刷(6-7)平齐，所述刷架(6-1)的后部安装有尾刷(6-8)，所述尾刷(6-8)后安装有尾横刷(6-9)，所述磁导航传感器(1-7)安装于靠近前刷(6-14)处，通过支架连接于底板(2-4)，与各激光传感器共同实现清理机器人的导航定位功能，/n所述刷架(6-1)固定在滑台(5-16)上，所述滑台(5-16)用于带动刷架(6-1)升降，所述刷架(6-1)前方连接前推板(6-11)，所述短导轨滑块(6-17)的导轨固定在前推板(6-11)上，所述短导轨滑块(6-17)与前浮动板(6-10)通过螺钉连接，前浮动板(6-10)随短导轨滑块(6-17)上的滑块上下运动，所述浮动导杆...

【技术特征摘要】
1.一种母猪舍粪便清理机器人，其特征在于，包括导航模块(1)、壳体框架(2)、控制系统(3)、电源模块(4)、四组驱动机构(5)和刷体组件(6)；所述壳体框架(2)上安装有导航模块(1)，所述壳体框架(2)的内部安装有控制系统(3)和电源模块(4)，所述壳体框架(2)的下方安装有刷体组件(6)和四组驱动机构(5)；
所述导航模块(1)包括若干圆光电传感器(1-3)、二维激光传感器(1-4)、一维激光传感器(1-5)、光电支架(1-6)和磁导航传感器(1-7)，所述二维激光传感器(1-4)和若干圆光电传感器(1-3)安装于壳体框架(2)的上方，所述一维激光传感器(1-5)通过光电支架(1-6)安装于壳体框架(2)的内部，所述磁导航传感器(1-7)安装在壳体框架(2)底部；
所述壳体框架(2)包括上盖板(2-1)、车体围挡(2-2)、电气安装板(2-3)和底板(2-4)，所述上盖板(2-1)位于壳体框架(2)的上部，所述上盖板(2-1)的下方四周安装有车体围挡(2-2)，所述车体围挡(2-2)安装在底板(2-4)上，所述上盖板(2-1)、车体围挡(2-2)和底板(2-4)围成机器人的外壳，所述外壳的内部水平安装有电气安装板(2-3)；
所述驱动机构(5)包括弹簧螺杆(5-1)、导柱(5-2)、直流电机(5-3)、减速器(5-4)、电机安装板(5-5)、防松螺母(5-6)、缓冲弹簧(5-7)、缓冲杆(5-8)、全向轮(5-9)、两个电动推杆A(5-10)、长螺杆(5-11)、拉簧(5-12)、两个电动推杆B(5-13)、导轨滑块(5-14)、推杆固定板(5-15)、滑台(5-16)、边刷推杆(5-17)、直线铜滑座(5-18)、步进电机(5-19)和导柱固定板(5-20)；
每个全向轮(5-9)各由一组直流电机(5-3)和减速器(5-4)单独驱动，通过控制各个全向轮(5-9)的转速及转向实现机器人的前进后退、原地回转和侧方向行走，所述直流电机(5-3)固定在电机安装板(5-5)上，所述电机安装板(5-5)上竖直固接有缓冲杆(5-8)，缓冲杆(5-8)的活动端与底板(2-4)接触，通过缓冲杆(5-8)实现对万向轮(5-9)的缓冲作用，所述电机安装板(5-5)上固定两个直线铜滑座(5-18)，两个直线铜滑座(5-18)各穿一根导柱(5-2)，所述弹簧螺杆(5-1)穿过底板(2-4)上的安装孔后套上缓冲弹簧(5-7)，再穿过电机安装板(5-5)，通过防松螺母(5-6)固接成一个驱动组件，所述导柱(5-2)通过导柱固定板(5-20)安装于底板(2-4)上，所述驱动组件沿着导柱(5-2)上下滑动，所述底板(2-4)在缓冲弹簧(5-7)弹力作用下被四组驱动组件支撑起来；所述滑台(5-16)安装在底板(2-4)的下方中部，所述滑台(5-16)上方接步进电机(5-19)，
所述刷体组件(6)包括刷架(6-1)、合页(6-3)、侧刷架(6-4)、腰孔弹簧支架(6-5)、侧刷(6-6)、中间刷(6-7)、尾刷(6-8)、尾横刷(6-9)、前浮动板(6-10)、前推板(6-11)、边刷推板(6-12)、边刷浮动板(6-13)、前刷(6-14)、边刷滑座(6-15)、边刷导杆(6-16)、短导轨滑块(6-17)、万向球(6-18)、浮动导杆(6-19)、若干小弹簧(6-20)、包胶滚轮(6-21)、弹簧铰链(6-22)、弹簧推板(6-23)、弹性刮板(6-24)、边刷(6-25)和摆刷(6-26)，
所述刷架(6-1)上根据行进方向分别安装有前刷(6-14)、两组边刷(6-25)、两组摆刷(6-26)、中间刷(6-7)、两组侧刷(6-6)、尾刷(6-8)和尾横刷(6-9)，前刷(6-14)位于刷架(6-1)的正前方，所述前刷(6-14)两侧安装边刷(6-25)，所述边刷(6-25)旁安装摆刷(6-26)，中间刷(6-7)连接于刷架(6-1)的中部，所述中间刷(6-7)两侧安装有侧刷(6-6)，所述侧刷(6-6)相对于中间刷(6-7)能够呈90°收回，伸展时侧刷(6-6)与中间刷(6-7)平齐，所述刷架(6-1)的后部安装有尾刷(6-8)，所述尾刷(6-8)后安装有尾横刷(6-9)，所述磁导航传感器(1-7)安装于靠近前刷(6-14)处，通过支架连接于底板(2-4)，与各激光传感器共同实现清理机器人的导航定位功能，
所述刷架(6-1)固定在滑台(5-16)上，所述滑台(5-16)用于带动刷架(6-1)升降，所述刷架(6-1)前方连接前推板(6-11)，所述短导轨滑块(6-17)的导轨固定在前推板(6-11)上，所述短导轨滑块(6-17)与前浮动板(6-10)通过螺钉连接，前浮动板(6-10)随短导轨滑块(6-17)上的滑块上下运动，所述浮动导杆(6-19)的上端穿过前推板(6-11)的上沿，下端穿过前浮动板(6-10)，所述浮动导杆(6-19)上套有小弹簧(6-20)，使前浮动板(6-10)受向下的推力，工作时使前浮动板(6-10)上安装的弹性刮板(6-24)紧贴地面，所述前浮动板(6-10)两侧的万向球(6-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：路卫国，赵庆江，路遥，
申请(专利权)人：哈尔滨天河自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23