一种柔性挤奶机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种挤奶机器人，包括底座，所述底座一侧安装有一组收集箱，所述底座上侧安装有一组乳头识别传感器，底座斜面上安装有一组全柔性中空柔性臂，所述全柔性中空柔性臂底部安装在底座，所述全柔性中空柔性臂顶端安装有一组挤奶设备，所述挤奶设备下端连接若干管路，所述管路内置于全柔性中空柔性臂空腔内，自上而下贯穿全柔性中空柔性臂内部，与底座内部的驱动设备相连接，所述出奶管埋藏于全柔性中空柔性臂空腔，贯穿全柔性中空柔性臂内部与所述收集箱相连。本发明专利技术可显著减少整体结构外形尺寸，在整个设备运行至奶牛下方时，避免设备与奶牛肢体的干涉。免设备与奶牛肢体的干涉。免设备与奶牛肢体的干涉。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性挤奶机器人


[0001]本专利技术涉及奶牛养殖行业领域，特别涉及一种全柔性可跟随式挤奶设备。

技术介绍

[0002]目前，在国内外的奶牛养殖行业，已经有相当多的挤奶设备投入使用，大部分挤奶设备均是通过工业机器人将挤奶杯运送到奶牛乳头底部，使其靠近奶牛乳头进行挤奶。在这种操作流程中，挤奶设备直接与刚性机械臂连接，挤奶杯在靠近奶牛乳头后，只能通过机械臂的运动来保证挤奶杯不会脱落，而奶牛的运动复杂，并且奶牛肢体可能会产生踢杯的情况，挤奶杯需要重新确定奶牛乳头位置重新进行套杯操作，严重影响了挤奶质量和挤奶效率。并且，传统的挤奶设备往往需要在机械臂和末端执行器上安装多种设备来满足挤奶过程中不同工序的要求，而使得挤奶设备外形尺寸偏大，与奶牛肢体产生干涉的可能性增多。

技术实现思路

[0003]为解决
技术介绍
中提到的问题，达到提高挤奶效率、避免奶杯脱落的目的，本专利技术提供了如下方案：一种新型奶牛挤奶机器人，包括底座，所述底座一侧安装有一组收集箱，所述底座上侧安装有乳头识别传感器，底座斜面上安装有一组全柔性中空柔性臂，所述全柔性中空柔性臂底部安装在底座，所述全柔性中空柔性臂顶端安装一组挤奶设备，所述挤奶设备下端连接若干管路，所述管路内置于全柔性中空柔性臂空腔内，自上而下贯穿全柔性中空柔性臂内部，与底座内部的驱动设备相连接，所述输送奶管埋藏于全柔性中空柔性臂腔室，贯穿全柔性中空柔性臂内部与所述收集箱相连。
[0004]优选的，所述全柔性中空柔性臂，其臂体内部被柔性节片区分为多个腔室，柔性节片可随柔性臂臂体位姿变化而变化，使柔性臂内部始终存在多个腔室；柔性臂末端圆形节片上安装有挤奶设备，不同的挤奶设备的输送管路可容纳在不同的腔室内部，使挤奶设备的管路分布更为清晰，
[0005]优选的，所述柔性臂臂体为弹性薄壁材料，整个臂体全柔性，针对奶牛乳头位置变化，可通过驱动装置弯曲为不同的姿态，臂体灵活度高，柔性臂末端挤奶杯等末端执行设备可通过臂体的位姿控制达到主动跟随乳头的效果。在挤奶过程中，全柔性的柔性臂臂体仍保持有一定的柔性，可针对奶牛乳头的位置变化做出柔性修正，达到挤奶杯被动跟随乳头的效果。
[0006]优选的，所述单个柔性臂可独立运作，在某一奶牛乳头挤奶完成后，负责该乳头挤奶工作的柔性臂可单独进行弯曲使挤奶杯脱离奶牛乳头，该柔性臂可在不影响其他柔性臂工作状态的情况下，调整位姿使其末端的其他挤奶设备对乳头进行后续工作。
[0007]与现有设备相比，本专利技术的优点是：
[0008]柔性臂全柔性结构可达到挤奶杯跟随奶牛乳头效果防止奶牛乳头脱杯，柔性臂臂体全中空，内部空间杯柔性节片分隔为多个腔室，可铺设挤奶杯输送管路，减少设备外形尺
寸。
[0009]1.柔性臂体可根据奶牛乳头位置进行定位而改变自身姿态，并且柔性臂臂体为全柔性结构，可以减缓奶牛踢杯而造成的奶杯脱落，并且可以达到挤奶杯主动跟随乳头和被动跟随乳头的效果，减少挤奶杯脱杯的风险。
[0010]2.柔性臂臂体为中空结构，用于奶牛乳头按摩、清洗、挤奶等工序的挤奶设备可安装于柔性臂末端，且上述设备的挤奶、输送奶、清洗、消毒、视觉定位信息传感等管路可埋布于柔性臂内部，减少整个设备的外形尺寸，避免了传统挤奶设备为了应对不同的挤奶工序需要不断更换末端执行器的操作，减少了不必要的工序安排，提高了挤奶效率。
[0011]3.各个柔性臂可独立调整位姿使不同功能的挤奶设备对不同挤奶状态的乳头对象进行针对性工作。
附图说明
[0012]图1为本专利技术整体结构图。
[0013]图2为全柔性中空柔性臂内部腔室布置图。
[0014]附图标记说明：
[0015]1‑
挤奶设备；2
‑
圆形节片；3
‑
全柔性中空柔性臂；4
‑
柔性臂连接法兰盘；5
‑
底座；6
‑
收集箱。
具体实施方式
[0016]以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。
[0017]一种挤奶机器人，包括底座，所述底座一侧安装有一组收集箱，所述底座上侧安装有一组乳头识别传感器，底座斜面上安装有一组全柔性中空柔性臂，所述全柔性中空柔性臂底部安装在底座，所述全柔性中空柔性臂顶端安装有一组挤奶设备，所述挤奶设备下端连接若干管路，所述管路内置于全柔性中空柔性臂空腔内，自上而下贯穿全柔性中空柔性臂内部，与底座内部的驱动设备相连接，所述出奶管埋藏于全柔性中空柔性臂空腔，贯穿全柔性中空柔性臂内部与所述收集箱相连。本专利技术的挤奶设备安装于全柔性中空柔性臂末端，全柔性中空柔性臂灵活度高，单个柔性臂可独立运作，挤奶设备可通过全柔性中空柔性臂的位姿控制接近奶牛乳头，全柔性中空柔性臂的柔性结构可减少在挤奶过程中出现挤奶设备脱离奶牛乳头的情况，全柔性中空柔性臂根据奶牛乳头的位置变化可主动或被动的改变自身姿态，达到挤奶设备始终跟随奶牛乳头的效果；并且，柔性臂为全中空结构，柔性臂内部有挤奶、输送奶、清洗、消毒、视觉定位信息传感等管路，柔性臂对管路起到了包裹、保护作用，可显著减少整体结构外形尺寸，在整个设备运行至奶牛下方时，避免设备与奶牛肢体的干涉。
[0018]实施例1
[0019]本专利技术提供一种新型柔性臂挤奶机器人，包括底座5，所述底座一侧安装有一组收集箱6，所述底座上侧安装有一组乳头识别传感器，底座斜面上安装有一组全柔性中空柔性臂3，所述全柔性中空柔性臂3底部安装在底座5，所述全柔性中空柔性臂3末端安装一组挤奶设备1，所述挤奶设备1下端若干管路，所述管路内置于全柔性中空柔性臂3空腔内，自上而下贯穿全柔性中空柔性臂3内部，与底座5内部的驱动设备相连接，所述出奶管埋藏于全
柔性中空柔性臂3腔室，贯穿全柔性中空柔性臂3内部与所述收集箱6相连。
[0020]全柔性中空柔性臂3臂体内部被柔性节片区分为多个腔室，全柔性中空柔性臂3末端圆形节片2上安装有挤奶设备1，所述挤奶设备1底部的输送管路可容纳在全柔性中空柔性臂臂体的腔室内。
[0021]全柔性中空柔性臂3臂体为弹性薄壁材料，整个臂体全柔性，可通过驱动装置弯曲为不同的姿态，臂体灵活度高，全柔性中空柔性臂3末端挤奶杯等末端执行设备可通过臂体的姿态控制达到主动跟随目标的效果，臂体的全柔性结构可使末端执行设备达到被动跟随的效果。所述单个柔性臂可独立运作，在某一奶牛乳头挤奶完成后，负责该乳头挤奶工作的柔性臂可单独进行弯曲使挤奶杯脱离奶牛乳头，该柔性臂可调整位姿使其末端的其他挤奶设备对乳头进行后续工作。
[0022]在使用时，待奶牛进入挤奶区域，底座在外部设备的驱动下靠近奶牛乳头位置，底座5上的乳头识别传感器确定奶牛乳头具体位置，全柔性中空柔性臂3进行弯曲，而使全柔性中空柔性臂3末端的末端执行器靠近乳头，全柔性中空柔性臂3末端的挤奶设备1开始对奶牛乳头进行清洗、按摩、挤奶等工序，挤奶完成后，全柔性中空柔性臂3根据自身特性恢复原状，使挤奶设备1脱离奶牛乳头，完成挤奶过程。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性挤奶机器人，包括底座(5)，其特征在于：所述底座一侧安装有一组收集箱(6)，所述底座(5)上侧安装有一组乳头识别传感器，底座(5)上安装有一组全柔性中空柔性臂(3)，全柔性中空柔性臂(3)数量根据具体挤奶对象进行增减；所述全柔性中空柔性臂(3)底部安装在底座(5)上；所述全柔性中空柔性臂(3)顶端安装有圆形节片(2)，所述圆形节片(2)上安装一组挤奶设备(1)，所述挤奶设备(1)下端连接若干管路，所述管路内置于全柔性中空柔性臂(3)空腔内，自上而下贯穿全柔性中空柔性臂(3)内部，与底座(5)内部的驱动设备相连接，输送奶管埋藏于全柔性中空柔性臂(3)腔室，贯穿全柔性中空柔性臂(3)内部与所述收集箱(6)相连。2.根据权利要求1所述的一种柔性挤奶机器人，其特征在于：所述全柔性中空柔性臂(3)，全柔性中空柔性臂(3)的臂体内...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国华，刘凯，李东建，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：