自动避让牛粪清理与收集机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种自动避让牛粪清理与收集机器人，包括机身、翻斗机构、提升机构、清理机构、升降机构、行走机构、智能控制系统和电池系统。由控制器根据预设路线控制机器人在预设范围内巡逻清扫并根据避障传感器提供的信息控制行走电机的工作状态进行避障动作，由清理绞龙将牛粪聚拢并通过提升机构提升至翻斗箱，料位计对牛粪储量进行实时测量，储量达到预设值时，控制器控制行走电机使其行走至倾倒位置后由翻斗机构完成倾倒并复位，重复上述过程完成自动化清理作业。该机器人集清理收集、转运输送及智能避障等功能于一体，具有结构合理、使用方便、自动化程度高的特点，使用该机器人可以降低工作人员的劳动量，提高清粪效率，提升清粪效果。提升清粪效果。提升清粪效果。

【技术实现步骤摘要】
自动避让牛粪清理与收集机器人


[0001]本技术涉及牛场清理设备
，具体地，涉及一种自动避让牛粪清理与收集机器人。

技术介绍

[0002]随着我国牛养殖业的规模、产能的增大，养殖肉牛、奶牛的养殖户增多，养殖工作中对于养殖场牛粪的清理已成为饲养人员最大的工作负担。目前，牛粪清理主要分为人工清粪和机械清粪等方式，其中：
[0003]人工清粪就是人工使用铁锹、推铲及铲扫帚等等工具，将粪便清扫成堆，然后使用人力装车并运走。这种方式是小规模牛场普遍采用的这样粪便方法，其缺点是工作人员的劳动强度大、费时费力，而且环境差，工作效率低。
[0004]机械清粪就是使用铲车拖拉机等其它车辆改装成的清理铲车，目前现有的清理铲车，需工作人员把车开到牛舍中进行刮粪，然后由人力装车后集中运走。目前铲车清理牛粪的运用比较多，很多养殖户都会把家中的报废车辆改装成清理粪便铲车。相对于人工清粪，机械清粪在一定程度上减少了工作人员的劳动力，也提高了工作效率。但是其自动化程度低，需要人工驾驶和人力装车，导致工作强度仍然比较大，效果不够高，使用不够灵活方便，并且在清粪工作中容易对牛群造成惊扰等问题。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题在于，提供一种结构合理、使用方便、自动化程度高的集清理收集、转运输送及智能避障等功能于一体的自动避让牛粪清理与收集机器人，降低工作人员的劳动量，提高清粪效率，提升清粪效果。
[0006]本技术提供了一种自动避让牛粪清理与收集机器人，包括机身、翻斗机构、提升机构、清理机构、升降机构、行走机构、智能控制系统和电池系统，其中：
[0007]所述翻斗机构包括设于机身上方的翻斗箱及设于翻斗箱与机身之间的翻转传动组件和行走组件，所述翻转传动组件包括固定设于机身上侧的丝杠垫板，在丝杠垫板一端设有翻转电机安装座，翻转电机安装座上设有翻转电机，在丝杠垫板的两端处分别设有一个翻转丝杠支撑座，两个翻转丝杠支撑座之间设有翻转丝杠，翻转丝杠的一端通过联轴器与翻转电机的动力输出端连接，翻转丝杠上套设有推板，推板与翻转丝杠之间为螺纹连接，推板上铰接连接有至少一个拉筋，拉筋的另一端与横筋铰接连接，横筋固定安装于翻斗箱底部；所述行走组件包括设于机身上的一组行走轨道和与行走轨道配合的数组行走滚轮，所述行走滚轮通过滚轮座安装于翻斗箱底部；
[0008]所述提升机构包括提升机构本体及设于提升机构本体内的提升传动组件、提料斗及两组链条支架，所述提升机构本体包括提升通道，所述提升通道倾斜设置，提升通道的上出料口位于翻斗箱的正上方；所述提升传动组件包括提升电机及设于提升通道上端的主动轮轴、设于提升通道下端的从动轮轴、设于主动轮轴上的主动轮、设于从动轮轴上的从动
轮、连接于主动轮和从动轮上的链条，提升电机的动力输出端与主动轮轴通过传动连接组件连接；所述提料斗包括刮料板、挡料板及侧挡板，所述挡料板的两端分别连接于两组链条上且与链条运动方向平行，刮料板与挡料板垂直连接呈“L”形，侧挡板设于刮料板的两端；两组所述链条支架分别设于提升通道内两侧，每组链条支架包括两个平行设置的槽型支撑架，在每个槽型支撑架内两侧对称设置一组圆柱形支撑柱，链条呈环形设于两组支撑柱之间；
[0009]所述清理机构包括绞龙安装架、清理传动组件、清理绞龙及导粪板，所述绞龙安装架包括水平设置的固定板、竖向连接于固定板两端下方的安装板、设于固定板上方中部的连接板及设于连接板上的加强筋，所述固定板通过连接板安装于提升通道的前壁下部；所述清理传动组件包括清理电机和转轴，清理电机设于固定板上方，转轴的两端分别通过轴承安装于固定板两端的安装板上，在转轴中部固定设有传动轮，清理电机的动力输出端通过传动带与传动轮进行传动连接；在转轴上以传动轮为镜像轴镜像对置套设一组清理绞龙，所述清理绞龙包括绞龙套管及设于绞龙套管上的绞龙叶片；所述导粪板为连接于固定板的后端下方的弧形板，弧形板凹槽朝向固定板所在一侧安装，在导粪板的中部设有出粪口，出粪口与提升通道的下进料口接通；
[0010]所述升降机构包括升降传动组件及导向组件，所述升降传动组件包括设于机身上的升降电机座，升降电机座上安装有升降电机，升降电机的动力输出端连接升降丝杠，升降丝杠安装于一组升降丝杠支撑座之间且在升降丝杠上套设升降块，升降块与升降丝杠之间为螺纹连接，升降块与提升通道的底板固定连接；所述导向组件包括设于机身上的导轨及与导轨配合使用的导向滑块，所述导向滑块与提升通道固定连接；
[0011]所述行走机构包括两个主动行走轮和两个随动行走轮，两个主动行走轮分别通过两个连接轴独立安装于机身前部两侧，且为每个行走轮上分别单独连接一个行走电机，两个随动行走轮分别通过行走轮座安装于机身后部两侧；
[0012]所述智能控制系统包括控制器、料位计及避障传感器，所述控制器内设无线控制模块，无线控制模块通过云服务器与移动终端互联，通过移动终端可控制无线控制模块，控制器的信号输入端分别与料位计及避障传感器电性连接，控制器的信号输出端与行走电机电性连接，所述料位计设于翻斗箱内部，所述避障传感器设于机身后部的两个角上及清理机构前部的两个角上；
[0013]所述电池系统包括蓄电池，蓄电池上连接有充电接口及电池电量监控模块，所述蓄电池分别与翻转电机、提升电机、清理电机、升降电机、行走电机、料位计、避障传感器及控制器电性连接，所述机身侧部设有充电接口，所述电池电量监控模块与控制器电性连接。
[0014]优选的，还包括检测系统，所述检测系统用于检测测量空气中PM2.5、氨气、甲烷含量以及温度和湿度。
[0015]优选的，所述推板上设有螺纹套环和铰接环，推板通过螺纹套环套设于丝杠上，拉筋通过铰接环与推板铰接。
[0016]优选的，所述翻转传动组件还包括限位开关，所述限位开关安装于机身上，限位开关与翻转电机电性连接；所述行走组件还包括一组缓冲柱，所述缓冲柱设于行走轨道前部上方。
[0017]优选的，所述提升通道的下进料口设有弧形输料槽，上出料口设有导料槽；所述弧
形输料槽与出粪口连通，所述导料槽包括设有条形孔的底板和三角形侧板，底板与提升通道之间的夹角为90
°
；所述提升通道与水平面夹角为45
°
～60
°
。
[0018]优选的，所述提升通道下部设有支撑滚轮，提升通道内两侧壁之间连接有数个支撑板，在支撑滚轮上设置压力传感器，压力传感器与控制器的信号输入端电性连接，升降电机与控制器的信号输出端电性连接。
[0019]优选的，所述传动连接组件为传动轮/传送带组合或传送链轮/传送链条组合；所述避障传感器为视觉传感器、超声波传感器、红外线传感器及激光传感器中的一种或几种。
[0020]优选的，所述行走轨道为一组相向设置的槽型轨道，行走轨道包括顺次连接的水平部、弧形部及倾斜部。行走轨道为一组相向设置的槽型轨道，将数组行走轮置于行走轨道内，可以使得行走轮按照行走轨道方向稳定运行，不易发生偏斜；行走轨道包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动避让牛粪清理与收集机器人，包括机身(1)、翻斗机构(2)、提升机构(3)、清理机构(4)、升降机构(5)、行走机构(6)、智能控制系统(7)和电池系统(8)，其特征在于：所述翻斗机构(2)包括设于机身(1)上方的翻斗箱(21)及设于翻斗箱(21)与机身(1)之间的翻转传动组件(22)和行走组件(23)，所述翻转传动组件(22)包括固定设于机身(1)上侧的丝杠垫板(22-1)，在丝杠垫板(22-1)一端设有翻转电机安装座(22-2)，翻转电机安装座(22-2)上设有翻转电机(22-3)，在丝杠垫板(22-1)的两端处分别设有一个翻转丝杠支撑座(22-4)，两个翻转丝杠支撑座(22-4)之间设有翻转丝杠(22-5)，翻转丝杠(22-5)的一端通过联轴器(22-6)与翻转电机(22-3)的动力输出端连接，翻转丝杠(22-5)上套设有推板(22-7)，推板(22-7)与翻转丝杠(22-5)之间为螺纹连接，推板(22-7)上铰接连接有至少一个拉筋(22-8)，拉筋(22-8)的另一端与横筋(22-9)铰接连接，横筋(22-9)固定安装于翻斗箱(21)底部；所述行走组件(23)包括设于机身(1)上的一组行走轨道(23-1)和与行走轨道(23-1)配合的数组行走滚轮(23-2)，所述行走滚轮(23-2)通过滚轮座(23-3)安装于翻斗箱(21)底部；所述提升机构(3)包括提升机构本体(31)及设于提升机构本体(31)内的提升传动组件(32)、提料斗(33)及两组链条支架(34)，所述提升机构本体(31)包括提升通道(31-1)，所述提升通道(31-1)倾斜设置，提升通道(31-1)的上出料口位于翻斗箱(21)的正上方；所述提升传动组件(32)包括提升电机(32-1)及设于提升通道(31-1)上端的主动轮轴(32-2)、设于提升通道(31-1)下端的从动轮轴(32-3)、设于主动轮轴(32-2)上的主动轮(32-4)、设于从动轮轴(32-3)上的从动轮(32-5)、连接于主动轮(32-4)和从动轮(32-5)上的链条(32-6)，提升电机(32-1)的动力输出端与主动轮轴(32-2)通过传动连接组件(32-7)连接；所述提料斗(33)包括刮料板(33-1)、挡料板(33-2)及侧挡板(33-3)，所述挡料板(33-2)的两端分别连接于两组链条(32-6)上且与链条(32-6)运动方向平行，刮料板(33-1)与挡料板(33-2)垂直连接呈“L”形，侧挡板(33-3)设于刮料板(33-1)的两端；两组所述链条支架(34)分别设于提升通道(31-1)内两侧，每组链条支架(34)包括两个平行设置的槽型支撑架(34-1)，在每个槽型支撑架(34-1)内两侧对称设置一组圆柱形支撑柱(34-2)，链条(32-6)呈环形设于两组支撑柱(34-2)之间；所述清理机构(4)包括绞龙安装架(41)、清理传动组件(42)、清理绞龙(43)及导粪板(44)，所述绞龙安装架(41)包括水平设置的固定板(41-1)、竖向连接于固定板(41-1)两端下方的安装板(41-2)、设于固定板(41-1)上方中部的连接板(41-3)及设于连接板(41-3)上的加强筋(41-4)，所述固定板(41-1)通过连接板(41-3)安装于提升通道(31-1)的前壁下部；所述清理传动组件(42)包括清理电机(42-1)和转轴(42-2)，清理电机(42-1)设于固定板(41-1)上方，转轴(42-2)的两端分别通过轴承安装于固定板(41-1)两端的安装板(41-2)上，在转轴(42-2)中部固定设有传动轮(42-3)，清理电机(42-1)的动力输出端通过传动带(42-4)与传动轮(42-3)进行传动连接；在转轴(42-2)上以传动轮(42-3)为镜像轴镜像对置套设一组清理绞龙(43)，所述清理绞龙(43)包括绞龙套管(43-1)及设于绞龙套管(43-1)上的绞龙叶片(43-2)；所述导粪板(44)为连接于固定板(41-1)的后端下方的弧形板，弧形板凹槽朝向固定板(41-1)所在一侧安装，在导粪板(44)的中部设有出粪口(44-1)，出粪口(44-1)与提升通道(31-1)的下进料口接通；所述升降机构(5)包括升降传动组件(51)及导向组件(52)，所述升降传动组件(51)包
括设于机身(1)上的升降电机座(51-1)，升降电机座(51-1)上安装有升降电机(51-2)，升降电机(51-2)的动力输出端连接升降丝杠(51-3)，升降丝杠(51-3)安装于一组升降丝杠支撑座(51-4)之间且在升降丝杠(51-3)上套设升降块(51-5)，升降块(51-5)与升降丝杠(51-3)之间为螺纹连接，升降块(51-5)与提升通道(31-1)的底板(31-3-1)固定连接；所述导向组件(52)包括设于机身(1)上的导轨(52-1)及与导轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：任重义，车进，邵金龙，刘大铭，李峰，韩玉兰，李春树，王红艳，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：新型
国别省市：