一种设施叶菜采收机器人的自动换轨行走底盘及换轨方法

摘要

本发明涉及一种设施叶菜采收机器人的自动换轨行走底盘，采用的技术方案：包括轨道车底盘、运动机构、转向机构、控制机构和蓄电池。所述的运动机构用于驱动轨道车在轨道上运动和停止以及换轨时驱动各个行走轮的转动以及行走；转向机构用于换轨时控制各个行走轮进行三次确定角度的转向工作；控制机构用于定位轨道车的各个工作位置、控制运动和转向机构的时序配合以及各运动过程中的位移量。本发明可承载其他作业机械完成运输工作，可以稳定快速的沿着轨道运动，准确停靠在轨道末端设定停靠位置，自主完成平行换轨工作等多种复合功能。本发明机械结构简单，车体紧凑，换轨工作占地面积小，不需其他辅助设施，自动化程度高，可进行全自动或远程遥控的温室作业。

主权项

一种设施叶菜采收机器人的自动换轨行走底盘，其特征在于包括轨道车底盘、运动机构、转向机构、控制机构和蓄电池；所述的运动机构包括行走轮、行走轮固定架、驱动装置、固定螺栓和锁紧螺母；所述的行走轮固定架是万向轮旋转架，行走轮固定架上部是圆柱平台和中空的框架，四个行走轮固定架分别通过固定螺栓和锁紧螺母固定在轨道车底盘的四个角上，分别称为行走轮固定架一、行走轮固定架二、行走轮固定架三、行走轮固定架四；所述的行走轮采用双边轨道轮，行走轮分别固定安放于行走轮固定架的中间，分别称为行走轮一、行走轮二、行走轮三、行走轮四；所述的驱动装置由驱动电机、同步轮、同步带、轴承和传动轴组成；所述的驱动电机选用12V直流减速电机，驱动电机安放在电机固定架上部框架内；所述的同步轮一个安放在驱动电机的动力输出轴上，另一个安放在运动机构中传动轴的一侧；所述的同步带张紧连接两个同步轮；所述的轴承安放在行走轮固定架两侧，与传动轴配合将行走轮固定在行走轮固定架内并为其传输动力；本发明采用四轮独立驱动，故每个行走轮固定架与行走轮均配备一套这样的驱动装置；所述的转向机构包括滚珠丝杠台、丝杠电机、联轴器、滑轮组、钢丝绳和钢丝绳卡扣；所述的滚珠丝杠台固定安放在轨道车底盘上方中心位置，滑块上固定两个加长板；所述的丝杠电机固定安放在滚珠丝杠台一端，通过联轴器与滚珠丝杠台连接；所述的滑轮组是双排滑轮，由滑轮、滑轮固定架、固定螺栓、固定螺母组成；所述的滑轮固定架通过固定螺钉固定安放在轨道车底盘上相应的位置，其中行走轮内侧各对应固定一组滑轮组，滚珠丝杠台每端各固定一组滑轮组，分别称为滑轮组一、滑轮组二、滑轮组三、滑轮组四、滑轮组五、滑轮组六；所述的滑轮通过固定螺栓和固定螺母分别固定在滑轮固定架的两层，分别称为滑轮上一、滑轮上二、滑轮上三、滑轮上四、滑轮上五、滑轮上六和滑轮下一、滑轮下二、滑轮下三、滑轮下四、滑轮下五、滑轮下六；所述的钢丝绳一端固定连接在行走轮固定架上部圆柱平台一侧并绕至另一侧后，再分别绕过相对应的滑轮，另一端连接到滚珠丝杠台上滑块加长板上，分别称为钢丝绳上一、钢丝绳上二、钢丝绳上三、钢丝绳上四和钢丝绳下一、钢丝绳下二、钢丝绳下三、钢丝绳下四；所述的钢丝绳卡扣分别将在绕过滑轮组五和滑轮组六之前的两根钢丝绳固定并只通过一根钢丝绳绕滑轮组五和滑轮组六；所述的转向机构中各个部件的连接关系为：上层部件中，钢丝绳上一的一端连接行走轮固定架一，绕过滑轮上一和滑轮上六，另一端连接到滚珠丝杠台；钢丝绳上二的一端连接行走轮固定架二，绕过滑轮上二，另一端通过钢丝绳卡扣连接到钢丝绳上一上；钢丝绳上三的一端连接行走轮固定架三，绕过滑轮上三和滑轮上五，另一端连接到滚珠丝杠台；钢丝绳上四的一端连接行走轮固定架四，绕过滑轮上四，另一端通过钢丝绳卡扣连接到钢丝绳上三上；相对应的下层的各个部件也采用上述连接方法；所述的控制机构包括接近开关、单片机、电机控制器、无线通信装置和地面金属；所述的接近开关安放在轨道车底盘右侧中间部分；所述的地面金属安放在轨道车下轨后所需停车位置和轨道车两次转动需停车位置车身所对应的右侧中间位置；所述的单片机、驱动电机控制器以及无线通信装置均安放到轨道车底盘上的控制箱内，完成对轨道车各个机构的无线控制以及轨道车的自动换轨。