一种快速切换运动方向的履带机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种快速切换运动方向的履带机构，包括底部运动系统和顶部视觉识别系统，其底部运动系统包括右平行履带

【技术实现步骤摘要】
一种快速切换运动方向的履带机构


[0001]本技术涉及农业机器人的行走装置，确切地说是一种快速切换运动方向的履带机构
。

技术介绍

[0002]火龙果是一种营养价值比较高的水果，火龙果有着促进消化
、
润肠通便的功效，火龙果中富含维生素
E、
花青素等营养成分，有着调节肠胃
、
抗衰老
、
抗氧化功效
。 目前火龙果在中国已经得到广泛种植，但是火龙果的范围性种植也带来了一些问题
。
首先，火龙果树的大规模种植是采用成排种植的方式，排与排之间留有一定间距，方便人或者机械在火龙果成熟后进入采摘果实，但火龙果一般生长在土壤潮湿的环境中，一般的轮式机械很难在这种土地环境中行走，这就导致目前火龙果采摘仍然采用人工作业的方式，由于人工采摘效率低
、
成本高，这就造成火龙果营养流失
、
果实过熟
、
裂果等问题
。
再者，如果遇到连续阴雨天气，会延误火龙果采摘的黄金时期，过渡潮湿也会使火龙果采摘难度进一步加大，因此研究一种适合多种土地环境的农业机器人行走装置就很迫切
。
[0003]专利号为
CN115649310A
履带行走装置有的具备了单履带式和履带摆臂式两种行走模式，其通过第一驱动装置和第二驱动装置可以实现在第一方向上对第一履带架和第二履带架之间距离的调节，从而实现整个履带底盘的宽度调节，在进行方向上增加了装置的稳定性
、/>通过性能
。
再如专利号为
CN115520294A
的专利技术包括驱动部件，包括第一驱动部件
、
与第一驱动部件末端连接的第二驱动部件，以及与第一驱动部件末端连接的第三驱动部件；轮组，包括与第一驱动部件连接的第一轮组，与第二驱动部件连接第二轮组和第三轮组；以及套设于第一轮组
、
第二轮组
、
第三轮组外部的履带
。
此专利技术通过支重轮组能够稳定接地比压值，通过支重油缸的伸缩，使第三旋转架旋转并起到仿形的作用
。
[0004]上述现有技术，存在的共同的问题是，可以对履带在进行方向上进行调节，提高稳定性及通过性能；但不能由进行方向快速切换到与进行方向垂直的方向，不能更好地适应采摘活动中需要快速转向以更好地完成采摘活动的需要
。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种快速切换运动方向的履带机构，可以更好地满足在行进方向上运动方向切换为与运动方向垂直的方向，以在进行中快速接近火龙果的位置，适应采摘活动中需要快速转向以更好地完成采摘活动的需要，进一步提高采摘效率
。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术手段：
[0007]一种快速切换运动方向的履带机构，包括底部运动系统和顶部视觉识别系统，所述的底部运动系统包括右平行履带
、
前三角形履带
、
后三角形履带
、
左平行履带，其中右平行履带
、
左平行履带对称设置在机架底端的右侧
、
左侧；前三角形履带
、
后三角形履带对称设置在机架底端的前侧
、
后侧；右平行履带
、
前三角形履带
、
后三角形履带
、
左平行履带分别
通过各自独立设置的履带升降架
、
升降驱动电机与机架连接；每个履带均设有独立控制的行进驱动电机；所述的顶部视觉识别系统包括连接设置在机架顶端的
OPenCV
摄像头
、
接线口
、
图像传感器
、
图像处理器
、
深度处理器；
OPenCV
摄像头与图像传感器联接，图像传感器通过接线口与深度处理器联接，深度处理器与控制系统联接；图像传感器还与图像处理器联接，图像处理器与控制系统联接；控制系统连接控制行进驱动电机
、
升降驱动电机
。
[0008]现有的采摘机械的行走装置大多为万向轮装置或者平行履带装置，这些行走装置也不能很好的满足火龙果采摘机械的需要，本技术在原有的平行履带的基础上又增加了三角形履带装置和履带升降架，前三角形履带
、
后三角形履带驱动的运动方向与右平行履带
、
左平行履带运动的方向相垂直，所以可以更好地满足在行进方向上运动方向切换为与运动方向垂直的方向，能够实现前
、
后
、
左
、
右四个方向上的移动，更加方便机械在多种地形下的移动以及快速实现机械与火龙果之间距离的调整；以在进行中快速接近火龙果的位置，适应采摘活动中需要快速转向以更好地完成采摘活动的需要，进一步提高采摘效率；另外，本技术还设有顶部视觉识别系统，利用其获得的信息作为控制顶部视觉识别系统的依据，进一步提高运动控制的精准性
。
[0009]所述的后三角形履带设有驱动轮
、
支撑轮及橡胶履带，驱动轮由行进驱动电机驱动转动
。
通过上述设置，便于利用驱动轮及行进驱动电机实现驱动
。
[0010]所述的左平行履带包括支撑轮，驱动轮，橡胶履带及连接盘，支撑轮，驱动轮之间通过连接盘连接支撑，驱动轮由行进驱动电机驱动转动
。
连接盘支撑驱动轮
、
驱动轮，通过两个轮连接支撑履带，连接盘的设置，提高了连接的稳定性
。
[0011]所述的机架的顶端连接设置有云台，云台上安装设置深度处理器，深度处理器上设置连接板，连接板上连接设置舵机，舵机驱动摆臂，摆臂的前端连接设置有安装板，安装板上连接设置图像处理器
。
通过设置云台，方便其他部件的连接设置，舵机通过摆臂连接图像处理器
、OPenCV
摄像头与图像传感器，方便通过舵机改变
OPenCV
摄像头获得图像的角度
。
[0012]与现有的技术相比，其突出特点是：
[0013]（1）在原有的平行履带的基础上又增加了三角形履带装置和履带升降架，可以使火龙果采摘机械更好的在复杂多变的地形中行走，并极大的提高了火龙果采摘机械的行走速度以及火龙果采摘机械的采摘效率
。
[0014]（2）在履带装置的基础上加入了履带升降架，可以使得三角形履带与平行履带上下升降，从而使得火龙果采摘机械在行走过程中增加更多的行走方向以及对各种地形的适应能力
。
[0015]（3）在原有的行走系统中加入了深度处理器，从而使得火龙果采摘机械在行走时，顶部视觉识别系统中的深度处理器会先分析地面表面的平整程度，然后通过电信号将数据传输给控制系统，最后由控制系统判断并选择一个较为平坦的方向运动，在识别到火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种快速切换运动方向的履带机构，包括底部运动系统（
21
）和顶部视觉识别系统（
20
），其特征在于：所述的底部运动系统（
21
）包括右平行履带（1）
、
前三角形履带（2）
、
后三角形履带（3）
、
左平行履带（4），其中右平行履带（1）
、
左平行履带（4）对称设置在机架底端的右侧
、
左侧；前三角形履带（2）
、
后三角形履带（3）对称设置在机架底端的前侧
、
后侧；右平行履带（1）
、
前三角形履带（2）
、
后三角形履带（3）
、
左平行履带（4）分别通过各自独立设置的履带升降架
、
升降驱动电机与机架连接；每个履带均设有独立控制的行进驱动电机；所述的顶部视觉识别系统（
20
）包括连接设置在机架顶端的
OPenCV
摄像头（
12
）
、
接线口（
14
）
、
图像传感器（
13
）
、
图像处理器（
16
）
、
深度处理器（
18
）；
OPenCV
摄像头（
12
）与图像传感器（
13
）联接，图像传感器（
13
）通过接线口（
14

【专利技术属性】
技术研发人员：张协良，姚鹏辉，邱立琦，孙群，姜新田，潘硕，王文硕，岳岩，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：