一种基于植物工厂化生产的立体式大范围作业机器人

摘要

本发明涉及一种应用于现代植物工厂化生产的立体式智能秧苗管理及运输装备，该系统以轻质铝合金和角钢为框架材料，以电力为驱动能源，通过对管传感定位技术和笛卡尔坐标式运输系统，实现平面三轴联动关节式智能采摘搬运机械手平台的坐标式定位，以满足平面三轴联动关节式智能采摘搬运机械手的顺利采摘及搬运；通过Zigbee无线数据传输模块，实现环境信息的采集与控制，通过STM32主控系统，实现立体式大范围作业温室智能机械手对秧苗的采摘及秧苗盘的搬运。该系统可应用于现代温室物流化生产，能够节省人力物力，提高作业质量和效率，降低农产品污染，是未来温室物流化生产装备的发展方向。

主权项

一种应用于现代温室物流化生产的立体式智能秧苗管理及运输装备，该装备由机械平台、智能控制系统、对管传感定位系统、笛卡尔坐标式运输系统、360度任意角度定位旋转底盘，平面三轴联动关节式智能采摘搬运机械手，气动和电力辅助系统组成，在机械平台（1）的前端由轻质铝材支撑水平运输伺服电机（2），水平运输伺服电机（2）通过联轴器将动力传给水平运输减速主动齿轮（3），水平运输减速主动齿轮（3）通过与水平运输减速从动齿轮（4）啮合实现2:1减速，水平运输减速从动齿轮（4）与水平运输齿形带轮（5）同轴，水平运输齿形带轮（5）带动水平运输齿形带水平运动，水平齿形带与平面旋转底盘（9）铰接，在平面旋转底盘（9）下面有平面旋转电机（6），平面旋转电机（6）通过联轴器将动力传给平面旋转蜗杆（8），平面旋转蜗杆（8）与平面旋转蜗轮（7）啮合将动力传给平面旋转轴，在平面旋转底盘（9）上面有铅锤升降电机（10），铅锤升降电机（10）通过联轴器将动力传给铅锤升降减速主动齿轮（11），铅锤升降减速主动齿轮（11）与铅锤升降减速从动齿轮（12）啮合，铅锤升降减速从动齿轮（12）和铅锤升降链轮（13）同轴，铅锤升降链轮（13）拉动铅锤升降链条上下运动，铅锤升降链条与多关节机械手臂平台（14）铰接，在多关节机械手臂平台（14）上固定多关节机械手臂后臂主轴，主轴上固定有多关节机械手臂（15），在多关节机械手臂（15）后臂上末端有中臂旋转电机（16），中臂旋转电机（16）连接万向联轴节（17），万向联轴节（17）连接中臂旋转传动轴（18），中臂旋转传动轴（18）通过平头键连接中臂旋转主动锥齿轮（24），中臂旋转主动锥齿轮（24）和中臂旋转从动锥齿轮（25）啮合，中臂旋转从动锥齿轮（25）和中臂旋转轴（26）外套筒平键连接，中臂旋转轴（26）外套筒与中臂轻质铝外壳平键连接，前臂旋转电机（27）通过联轴器将动力传给前臂旋转主动齿轮（21），前臂旋转主动齿轮（21）和前臂旋转从动齿轮（20）啮合，前臂旋转从动齿轮（20）和前臂旋转主动齿形带轮（19）共同与中臂旋转轴（26）内轴键连接在一起，前臂旋转主动齿形带轮（19）通过齿形带将动力传给前臂旋转从动齿形带轮（22），前臂旋转从动齿形带轮（22）和前臂轻质铝外壳（23）固定在同一轴上，前臂轻质铝外壳（23）端部固定多关节机械手臂秧苗搬运叉（28）。