一种复合式多功能割胶机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复合式多功能割胶机器人，其包括：移动底盘，用于带动所述机器人进行行走；标签识别器，设置在所述移动底盘的前部，用于读取识别预设在橡胶树上的电子标签；机械臂，设置在所述移动底盘上，其末端设置有割胶机械手；辅助定位框架，预先设置在橡胶树上，用于与所述割胶机械手配合；控制器，设置在所述移动底盘内，控制驱动所述移动底盘移动；并接收所述标签识别器传输至的标签信息，控制所述机械臂带动所述割胶机械手在所述辅助定位框架内动作，实现对上一次割线快速精准定位，以进行连续割胶。本实用新型专利技术能有效提高定位精度，降低胶农工作强度，并能实现自主割草及农药喷洒功能。及农药喷洒功能。及农药喷洒功能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式多功能割胶机器人


[0001]本技术涉及一种智能机器人
，特别是关于一种复合式多功能割胶机器人。

技术介绍

[0002]橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，在人们日常生活中具有广泛的应用。割胶劳动投入占整个橡胶生产劳动总投入的70％以上，割胶机器人作为一种新型高效割胶工具，具有广阔的市场前景，正在成为橡胶种植行业标准的橡胶切割工具。目前割胶机器人的研究中，主要有移动式和固定式两种割胶机器人，且都处于研发过程中。
[0003]目前采用的固定式割胶机器人，其具有定位时间短，定位精度和割胶精度高的特点，可以实现精准连续割胶。但由于“一树一机”的模式，只能在割胶技术层面上代替人工割胶，无法在参与割胶劳动人员数量上和人工成本投入上取代。而移动式割胶机器人，行走灵活，可实现“一机多树”的特点，从参与割胶劳动人员数量上和人工成本投入上有明显优势，但是目前移动式割胶机器人主要采用的是视觉定位，受到橡胶林间环境和图像识别误差等原因的影响，导致对胶线定位时间长，定位和割胶精度差，不能保证精准连续割胶。无法在割胶技术层面上代替人工割胶。橡胶园林不仅需要割胶工作，还需要日常维护，加大了胶农的工作强度。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术的目的是提供一种复合式多功能割胶机器人，其能有效提高定位精度，降低胶农工作强度，并能实现割草及农药喷洒功能。
[0005]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种复合式多功能割胶机器人，其包括：移动底盘，用于带动所述机器人进行行走；标签识别器，设置在所述移动底盘的前部，用于读取识别预设在橡胶树上的电子标签；机械臂，设置在所述移动底盘上，其末端设置有割胶机械手；辅助定位框架，预先设置在橡胶树上，用于与所述割胶机械手配合；控制器，设置在所述移动底盘内，控制驱动所述移动底盘移动；并接收所述标签识别器传输至的标签信息，控制所述机械臂带动所述割胶机械手在所述辅助定位框架内动作。
[0006]进一步，所述辅助定位框架为非封闭的圆环状结构。
[0007]进一步，所述辅助定位框架包括：弧形固定架，设置为两个，用于将所述辅助定位框架固定在所述橡胶树上；上圆环框架，经至少两个第一连接件与位于上部的所述弧形固定架连接；下圆环框架，经至少两个所述第一连接件与位于下部的所述弧形固定架连接；凸字形轨道，设置为两个，分别设置在所述上圆环框架的底部及所述下圆环框架的顶部；支撑杆，设置在所述上圆环框架和所述下圆环框架之间两侧的端部，所述支撑杆、所述上圆环框架和所述下圆环框架之间围城所述割胶机械手弧形的工作空间；两个所述凸字形轨道对称设置，所述上圆环框架和所述下圆环框架的一端端部未设置所述凸字形轨道的部分形成轨道开口，用于与割胶机械手配合动作。
[0008]进一步，所述割胶机械手包括：扇环框架，通过第二连接件与所述机械臂的末端连接；其弧度与所述辅助定位框架的所述工作空间匹配设置，以便进入所述工作空间内作业；第一限位传感器，设置在所述扇环框架顶部，用于限定所述机械臂带动所述割胶机械手移动至所述辅助定位框架的所述轨道开口侧的动作，并将限位信息传输至所述控制器；第二限位传感器，设置在所述扇环框架的左侧壁，用于限定所述割胶机械手在所述辅助定位框架内从所述轨道开口侧运动至左侧的动作，并将限位信息传输至所述控制器；定位传感器，设置在所述扇环框架的前侧上部，与所述控制器电连接，用于对所述辅助定位框架的所述轨道开口侧进行定位，并将定位信息传输至所述控制器；割胶机构，设置在扇环框架内，由所述控制器根据接收到的信息控制所述割胶机构动作。
[0009]进一步，所述割胶机构包括：
[0010]上下运动机构，设置在扇环框架内，由所述控制器控制其动作；
[0011]向心运动机构，设置在所述上下运动机构上，由所述上下运动机构带动其进行上下移动，由所述控制器控制其动作；
[0012]胶刀组件，设置在所述向心运动机构上，由所述向心运动机构带动其进行进刀或退刀动作。
[0013]进一步，所述割胶机械手还包括：距离传感器，设置在所述向心运动机构上，位于所述胶刀组件的下方，用于限定胶刀组件的进退刀动作，并将限定信息传输至所述控制器；所述控制器根据接收到的信息控制所述向心运动机构动作。
[0014]进一步，所述割胶机械手还包括万向球滚轮和软胶轴承滑轮；所述万向球滚轮和软胶轴承滑轮都设置在所述扇环框架的顶部和底部，与所述凸字形轨道配合。
[0015]进一步，所述机器人还包括：喷洒农药机械手，设置在所述机械臂的末端，包括喷头和视觉传感器，所述视觉传感器位于所述喷头上方；除草机构，设置在所述移动底盘上后部；水箱，与所述机械臂在同一平面上，通过橡胶软管与所述喷头连接，为所述喷头提供喷洒农药所需的营养液。
[0016]进一步，所述机械臂为多自由度机械臂。
[0017]进一步，所述移动底盘上前部设置有激光雷达。
[0018]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0019]1、本技术将固定式割胶机器人的割线定位、割深控制方法与移动式割胶机器人的一机多树的特点进行技术融合，同时将除草与农药喷洒功能包含在内，实现了割胶机器人的复合式多功能。
[0020]2、本技术解决了固定式割胶机器人“一机一树”以及维护成本高的问题；解决了移动式割胶机器人对割线的定位精度差，以及割胶精度差的问题；解决了胶农工作强度大的问题，可实现自主割草与农药喷洒的功能。
[0021]3、本技术的割胶机械手与机械臂连接，机械臂与移动底盘连接，在配合辅助定位框架进行割胶作业时，可对上一次割线进行快速精准定位，从而实现连续割胶，满足割胶标准要求，同时还实现了“一机多树”的特点，极大降低了维护的成本。
[0022]4、本技术的复合式多功能割胶机器人采用智能喷洒农药机械手，在进行喷洒农药作业过程中，通过视觉传感器对所需喷洒农药位置进行自主识别，配合喷头、机械臂和全地形履带式底盘对所需喷洒农药位置进行农药喷洒。
附图说明
[0023]图1是本技术一实施例中的复合式多功能割胶机器人结构示意图；
[0024]图2是本技术一实施例中的辅助定位框架结构示意图；
[0025]图3是本技术一实施例中的割胶机械手结构示意图；
[0026]图4是本专利技术一实施例中的复合式多功能割胶机器人喷洒农药及割草结构示意图。
具体实施方式
[0027]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“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，仅是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合式多功能割胶机器人，其特征在于，包括：移动底盘，用于带动所述机器人进行行走；标签识别器，设置在所述移动底盘的前部，用于读取识别预设在橡胶树上的电子标签；机械臂，设置在所述移动底盘上，其末端设置有割胶机械手；辅助定位框架，预先设置在橡胶树上，用于与所述割胶机械手配合；控制器，设置在所述移动底盘内，控制驱动所述移动底盘移动；并接收所述标签识别器传输至的标签信息，控制所述机械臂带动所述割胶机械手在所述辅助定位框架内动作。2.如权利要求1所述机器人，其特征在于，所述辅助定位框架为非封闭的圆环状结构。3.如权利要求1所述机器人，其特征在于，所述辅助定位框架包括：弧形固定架，设置为两个，用于将所述辅助定位框架固定在所述橡胶树上；上圆环框架，经至少两个第一连接件与位于上部的所述弧形固定架连接；下圆环框架，经至少两个所述第一连接件与位于下部的所述弧形固定架连接；凸字形轨道，设置为两个，分别设置在所述上圆环框架的底部及所述下圆环框架的顶部；支撑杆，设置在所述上圆环框架和所述下圆环框架之间两侧的端部，所述支撑杆、所述上圆环框架和所述下圆环框架之间围城所述割胶机械手弧形的工作空间；两个所述凸字形轨道对称设置，所述上圆环框架和所述下圆环框架的一端端部未设置所述凸字形轨道的部分形成轨道开口，用于与割胶机械手配合动作。4.如权利要求3所述机器人，其特征在于，所述割胶机械手包括：扇环框架，通过第二连接件与所述机械臂的末端连接；其弧度与所述辅助定位框架的所述工作空间匹配设置，以便进入所述工作空间内作业；第一限位传感器，设置在所述扇环框架顶部，用于限定所述机械臂带动所述割胶机械手移动至所述辅助定位框架的所述轨道开口侧的动作，并将限位信息传输至所述控制器；第二限位传感器，设置在所述扇环框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙江宏，高锋，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：新型
国别省市：