技術領域

本發(fā)明涉及水田七采摘領域，具體的說是一種小型水田七采摘機器人。

背景技術：

水田七:別名水三七、土三七等，水田七為多年生草本，高約25厘米。地下有肥大塊莖，長圓形，長2-4厘米，直徑約1.5厘米，白色，常彎曲橫生土中，具多數(shù)須根。葉基生，葉片橢圓狀披針形，長 10-20厘米，寬3-5厘米，先端漸尖，基部下延稍抱莖，全緣，上面葉脈下凹，于背面凸起，兩面無毛。夏末秋初從葉叢中抽出花葶，頂端生花10余朵，形成傘形花序，總苞片4枚，外面2枚較大，花兩性，整齊，花梗長1-1.5厘米，苞片線形，花被鐘狀，外面淡綠色，內(nèi)面淡紫色，裂片6，二輪，外輪3片較窄長，內(nèi)輪3片較短寬，雄蕊6，與裂片對生，花絲上部呈倒生的袋狀，花藥淡紫色，生于袋內(nèi)，子房下位，1室，胚珠多數(shù)，花柱短，柱頭3枚。蒴果近倒卵形，直 徑6-8毫米，無宿存花被片，種子多數(shù)。

水田七主治：清熱解毒；止咳祛痰；理氣止產(chǎn)能；散瘀止血。主感冒發(fā)熱；痰熱咳嗽；百日咳；脘腹脹痛；瀉痢腹痛；消化不良；小兒疳積；肝炎；咽喉腫痛；牙痛；痄腮；瘰疬；瘡腫；燙、燒傷；帶狀皰疹；跌打損傷；外傷出血。

來源：為蒟蒻薯科（蛛絲草科、箭根薯科）裂果薯屬植物裂果薯,目前水田七都是用其根部下端的肥大塊莖入藥。

而現(xiàn)有技術中，還未存在專門用于挖取水田七的設備，目前挖取水田七主要采用人工操作，再曬干備用，這樣費時費力，極大的降低了工作效率，且水田七本身具有毒性，服15-30克后30-60分鐘即出現(xiàn)中毒癥狀，表現(xiàn)為惡心，嘔吐，腹痛，腹瀉等，部分人服用3天后谷丙轉氨酶明顯升高；因而當人常常手工挖取水田七，則也可能會對人的身體產(chǎn)生不良影響。

技術實現(xiàn)要素：

為了彌補現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種小型水田七采摘機器人，其能夠彌補現(xiàn)有技術在水田七自動化挖取方面的空白。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種小型水田七采摘機器人，包括主架、行走裝置、支撐裝置、控制器、去土裝置、清洗裝置、平衡傳感器和壓力傳感器；所述的行走裝置位于主架下部，所述的支撐裝置安裝在主架外圍，所述的控制器位于主架上部，所述的去土裝置位于主架下部，所述的清洗裝置貫穿主架，所述的平衡傳感器位于清洗裝置上部，所述的壓力傳感器位于去土裝置下部。

所述的主架整體為正八邊形結構，所述的行走裝置包括八個沿主架中心軸線均勻布置的行走單元，所述的行走單元包括圓弧形鏟土板、轉動桿、一號鏟土氣缸和二號鏟土氣缸；所述的八個圓弧形鏟土板組成一個完整的半球；所述的轉動桿一端與主架的八個側面相鉸接，轉動桿另一端與鏟土板內(nèi)側中部相鉸接，鏟土板能夠繞轉動桿轉動，轉動桿能夠繞主架側面轉動；所述的一號鏟土氣缸一端與轉動桿中部相鉸接，一號鏟土氣缸另一端與鏟土板內(nèi)側上部相鉸接，一號鏟土氣缸伸縮帶動鏟土板繞轉動桿轉動；所述的二號鏟土氣缸一端與所述的主架下端面相鉸接，二號鏟土氣缸另一端與轉動桿下部相鉸接，二號鏟土氣缸伸縮帶動轉動桿繞主架轉動，所述的鏟土板為合金鋼材質，鏟土板的作用是行走及鏟土，以推動該水田七采摘機器人行走以及挖取水田七，同時，由于鏟土板合金鋼的材質，鏟土板的鏟土作用效果明顯；工作時，二號鏟土氣缸伸出使得轉動桿轉動，使得八個鏟土板敞開，且一號鏟土氣缸伸縮使得鏟土板與地面近似垂直，接著，通過一號鏟土氣缸與二號鏟土氣缸的伸縮作用，帶動位于該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元運動，此時該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元不動，在該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元的協(xié)調運動下，該水田七采摘機器人前后運動；當該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元運動不動，而該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元協(xié)調運動時，該水田七采摘機器人左右運動；當該水田七采摘機器人的四對行走單元均協(xié)調運動時，即實現(xiàn)該水田七采摘機器人的直行和轉彎。當發(fā)現(xiàn)水田七后，支撐裝置支撐該水田七采摘機器人固定在水田七上方，接著，通過一號鏟土氣缸與二號鏟土氣缸的伸縮作用，使得轉動桿轉動，帶動鏟土板相互靠攏，且鏟土板在相互靠攏的過程中，各鏟土板插入土壤中挖取水田七，當八個鏟土板合攏成一個半球形時，攜帶土壤的水田七被挖取且位于八個鏟土板組成的半球內(nèi)。

所述的支撐裝置沿主架中心軸線均勻安裝有三個支撐單元，所述的支撐單元包括一號支撐氣缸和二號支撐氣缸，所述的一號支撐氣缸頂部均與主架側面相鉸接，一號支撐氣缸可繞主架側面轉動，所述的一號支撐氣缸底部固連有球形支撐腳，球形支撐腳接觸地面以支撐該水田七采摘機器人，所述的二號支撐氣缸一端與主架下端面相鉸接，二號支撐氣缸另一端與一號支撐氣缸頂部相鉸接；初始狀態(tài)下，一號支撐氣缸處于收縮狀態(tài)，當準備挖去水田七時，二號支撐氣缸伸出帶動一號支撐氣缸繞主架側面轉動，三個一號支撐氣缸轉動到行走裝置外側，且三個一號支撐氣缸伸出以支撐起該水田七采摘機器人。

所述的控制器固定在主架上端面中部，控制器用于控制整個該水田七采摘機器人的運動。

所述的去土裝置包括支架、去土電機、去土氣缸和去土板；所述的支架固定在主架下端面中部，所述的去土電機固定在所述支架上端面，所述的去土氣缸位于支架下方，且去土電機與去土氣缸相連接；所述的去土板整體為八分之一球形，去土板的球徑與鏟土板球徑相等，去土板中部與所述去土氣缸底部相固連，去土板下端均勻設置有毛刷，且去土板上均勻設置有漏水孔，漏水孔的作用是使得清洗裝置內(nèi)的水從漏水孔滲入到去土板下端的水田七上，初始狀態(tài)下，去土氣缸處于收縮狀態(tài)，工作時，當行走裝置的鏟土板挖取出水田七并且水田七位于八個鏟土板組成的半球內(nèi)時，去土氣缸伸出，使得去土板下降并接觸鏟土板上的水田七，接著，去土電機旋轉帶動去土氣缸旋轉，進而帶動與去土氣缸相連的去土板在水田七上端轉動，且毛刷隨去土板轉動，在毛刷轉動的作用下，水田七上的泥土被清理掉。

所述的清洗裝置包括儲水槽、出水管和電磁閥，所述的儲水槽固定在主架上端面，且儲水槽包覆控制器，儲水槽上端面中部設置有添水孔，所述的出水管有兩個，出水管頂部與儲水槽下端相連接，出水管底部貫穿主架且位于主架下部，所述的出水管下部安裝有電磁閥，工作時，當去土裝置工作對水田七進行去土處理時，清洗裝置同時工作，電池閥打開，儲水槽內(nèi)的水從出水管流出到去土板上，再從去土板的漏水孔流出，水田七在去土板上毛刷的旋轉以及水的作用下，水田七被清刷干凈。

所述的儲水槽上端面安裝有平衡傳感器，用于控制該水田七采摘機器人處于水平狀態(tài)。

所述的去土板下端面中部安裝有壓力傳感器，用于控制去土板對水田七施加的壓力，防止去土板在旋轉過程中因施加在水田七上的壓力過大而造成水田七塊莖的損傷。

本發(fā)明提供了一種小型水田七采摘機器人，其利用八個鏟土板之間的轉動以實現(xiàn)打開與合攏，在八個鏟土板打開后，可實現(xiàn)該水田七采摘機器人的行走，當八個鏟土板合攏的過程中，可實現(xiàn)該水田七采摘機器人對水田七的挖取，且本發(fā)明能夠實現(xiàn)對挖取出的水田七進行土壤去除與清水沖洗，進而實現(xiàn)水田七挖取、篩分和清洗一體化，自動化程度高，避免了人手挖取水田七費時費力的缺陷，極大的提高了工作效率，具有一定的創(chuàng)新性與實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明行走過程中的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明鏟土過程中的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明行走裝置的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明行走單元的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明去除行走裝置后的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明支撐裝置的示意圖；

圖7是本發(fā)明的局部示意圖；

圖8是圖7的另一視角示意圖。

圖中：主架1、行走裝置2、支撐裝置3、控制器4、去土裝置5、清洗裝置6、平衡傳感器7、壓力傳感器8、行走單元21、鏟土板211、轉動桿212、一號鏟土氣缸213、二號鏟土氣缸214、支撐單元31、一號支撐氣缸311、二號支撐氣缸312、球形支撐腳313、支架51、去土電機52、去土氣缸53、去土板54、毛刷541、漏水孔542、儲水槽61、出水管62、電磁閥63、添水孔611。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1、圖2和圖7所示，本發(fā)明所述的一種小型水田七采摘機器人，包括主架1、行走裝置2、支撐裝置3、控制器4、去土裝置5、清洗裝置6、平衡傳感器7和壓力傳感器8；所述的行走裝置2位于主架1下部，所述的支撐裝置3安裝在主架1外圍，所述的控制器4位于主架1上部，所述的去土裝置5位于主架1下部，所述的清洗裝置6貫穿主架1，所述的平衡傳感器7位于清洗裝置6上部，所述的壓力傳感器8位于去土裝置5下部。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，所述的主架1整體為正八邊形結構，所述的行走裝置2包括八個沿主架1中心軸線均勻布置的行走單元21，所述的行走單元21包括圓弧形鏟土板211、轉動桿212、一號鏟土氣缸213和二號鏟土氣缸214；所述的八個圓弧形鏟土板211組成一個完整的半球；所述的轉動桿212一端與主架1的八個側面相鉸接，轉動桿212另一端與鏟土板211內(nèi)側中部相鉸接，鏟土板211能夠繞轉動桿212轉動，轉動桿212能夠繞主架1側面轉動；所述的一號鏟土氣缸213一端與轉動桿212中部相鉸接，一號鏟土氣缸213另一端與鏟土板211內(nèi)側上部相鉸接，一號鏟土氣缸213伸縮帶動鏟土板211繞轉動桿212轉動；所述的二號鏟土氣缸214一端與所述的主架1下端面相鉸接，二號鏟土氣缸214另一端與轉動桿212下部相鉸接，二號鏟土氣缸214伸縮帶動轉動桿212繞主架1轉動，所述的鏟土板211為合金鋼材質，鏟土板211的作用是行走及鏟土，以推動該水田七采摘機器人行走以及挖取水田七，同時，由于鏟土板211合金鋼的材質，鏟土板211的鏟土作用效果明顯；工作時，二號鏟土氣缸214伸出使得轉動桿212轉動，使得八個鏟土板211敞開，且一號鏟土氣缸213伸縮使得鏟土板211與地面近似垂直（如圖1），接著，通過一號鏟土氣缸213與二號鏟土氣缸214的伸縮作用，帶動位于該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21運動，此時該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元21不動，在該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21的協(xié)調運動下，該水田七采摘機器人前后運動；當該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21運動不動，而該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元21協(xié)調運動時，該水田七采摘機器人左右運動；當該水田七采摘機器人的四對行走單元21均協(xié)調運動時，即實現(xiàn)該水田七采摘機器人的直行和轉彎。當發(fā)現(xiàn)水田七后，支撐裝置3支撐該水田七采摘機器人固定在水田七上方，接著，通過一號鏟土氣缸213與二號鏟土氣缸214的伸縮作用，使得轉動桿212轉動，帶動鏟土板211相互靠攏，且鏟土板211在相互靠攏的過程中，各鏟土板211插入土壤中挖取水田七，當八個鏟土板211合攏成一個半球形時，攜帶土壤的水田七被挖取且位于八個鏟土板211組成的半球內(nèi)。

如圖1、圖2、圖5和圖6所示，所述的支撐裝置3沿主架1中心軸線均勻安裝有三個支撐單元31，所述的支撐單元31包括一號支撐氣缸311和二號支撐氣缸312，所述的一號支撐氣缸311頂部均與主架1側面相鉸接，一號支撐氣缸311可繞主架1側面轉動，所述的一號支撐氣缸311底部固連有球形支撐腳313，球形支撐腳313接觸地面以支撐該水田七采摘機器人，所述的二號支撐氣缸312一端與主架1下端面相鉸接，二號支撐氣缸312另一端與一號支撐氣缸311頂部相鉸接；初始狀態(tài)下，一號支撐氣缸311處于收縮狀態(tài)，當準備挖去水田七時，二號支撐氣缸312伸出帶動一號支撐氣缸311繞主架1側面轉動，三個一號支撐氣缸311轉動到行走裝置2外側，且三個一號支撐氣缸311伸出以支撐起該水田七采摘機器人。

如圖1、圖2和圖8所示，所述的控制器4固定在主架1上端面中部，控制器4用于控制整個該水田七采摘機器人的運動。

如圖1、圖2、圖7和圖8所示，所述的去土裝置5包括支架51、去土電機52、去土氣缸53和去土板54；所述的支架51固定在主架1下端面中部，所述的去土電機52固定在所述支架51上端面，所述的去土氣缸53位于支架51下方，且去土電機52與去土氣缸53相連接；所述的去土板54整體為八分之一球形，去土板54的球徑與鏟土板211球徑相等，去土板54中部與所述去土氣缸53底部相固連，去土板54下端均勻設置有毛刷541，且去土板54上均勻設置有漏水孔542，漏水孔542的作用是使得清洗裝置6內(nèi)的水從漏水孔542滲入到去土板54下端的水田七上，初始狀態(tài)下，去土氣缸53處于收縮狀態(tài)，工作時，當行走裝置2的鏟土板211挖取出水田七并且水田七位于八個鏟土板211組成的半球內(nèi)時，去土氣缸53伸出，使得去土板54下降并接觸鏟土板211上的水田七，接著，去土電機52旋轉帶動去土氣缸53旋轉，進而帶動與去土氣缸53相連的去土板54在水田七上端轉動，且毛刷541隨去土板54轉動，在毛刷541轉動的作用下，水田七上的泥土被清理掉。

如圖1、圖2、圖7和圖8所示，所述的清洗裝置6包括儲水槽61、出水管62和電磁閥63，所述的儲水槽61固定在主架1上端面，且儲水槽61包覆控制器4，儲水槽61上端面中部設置有添水孔611，所述的出水管62有兩個，出水管62頂部與儲水槽61下端相連接，出水管62底部貫穿主架1且位于主架1下部，所述的出水管62下部安裝有電磁閥63，工作時，當去土裝置5工作對水田七進行去土處理時，清洗裝置6同時工作，電池閥打63開，儲水槽61內(nèi)的水從出水管62流出到去土板54上，再從去土板54的漏水孔542流出，水田七在去土板54上毛刷541的旋轉以及水的作用下，水田七被清刷干凈。

如圖1、圖2和圖8所示，所述的儲水槽61上端面安裝有平衡傳感器7，用于控制該水田七采摘機器人處于水平狀態(tài)。

如圖7所示，所述的去土板54下端面中部安裝有壓力傳感器8，用于控制去土板54對水田七施加的壓力，防止去土板54在旋轉過程中因施加在水田七上的壓力過大而造成水田七塊莖的損傷。

工作時，二號鏟土氣缸214伸出使得轉動桿212轉動，使得八個鏟土板211敞開，且一號鏟土氣缸213伸縮使得鏟土板211與地面近似垂直（如圖1），接著，通過一號鏟土氣缸213與二號鏟土氣缸214的伸縮作用，帶動位于該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21運動，此時該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元21不動，在該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21的協(xié)調運動下，該水田七采摘機器人前后運動；當該水田七采摘機器人前方及后方的各一對行走單元21運動不動，而該水田七采摘機器人左側及右側的各一對行走單元21協(xié)調運動時，該水田七采摘機器人左右運動；當該水田七采摘機器人的四對行走單元21均協(xié)調運動時，即實現(xiàn)該水田七采摘機器人的直行和轉彎，其中，平衡傳感器7用于控制該水田七采摘機器人處于水平狀態(tài)；

當發(fā)現(xiàn)水田七后，支撐裝置3工作，初始狀態(tài)下，一號支撐氣缸311處于收縮狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)并準備挖去水田七時，二號支撐氣缸312伸出帶動一號支撐氣缸311繞主架1側面轉動，三個一號支撐氣缸311轉動到行走裝置2外側，且三個一號支撐氣缸311伸出以支撐起該水田七采摘機器人固定在水田七上。

接著，通過一號鏟土氣缸213與二號鏟土氣缸214的伸縮作用，使得轉動桿212轉動，帶動鏟土板211相互靠攏，且鏟土板211在相互靠攏的過程中，各鏟土板211插入土壤中挖取水田七，當八個鏟土板211合攏成一個半球形時，攜帶土壤的水田七被挖取且位于八個鏟土板211組成的半球內(nèi)。

接著，去土裝置5工作，初始狀態(tài)下，去土氣缸53處于收縮狀態(tài)，工作時，當行走裝置2的鏟土板211挖取出水田七并且水田七位于八個鏟土板211組成的半球內(nèi)時，去土氣缸53伸出，使得去土板54下降并接觸鏟土板211上的水田七，接著，去土電機52旋轉帶動去土氣缸53旋轉，進而帶動與去土氣缸53相連的去土板54在水田七上端轉動，且毛刷541隨去土板54轉動，在毛刷541轉動的作用下，水田七上的泥土被清理掉，去土板54下端面的壓力傳感器8用于控制去土板54對水田七施加的壓力，防止去土板54在旋轉過程中因施加在水田七上的壓力過大而造成水田七塊莖的損傷。

當去土裝置5工作對水田七進行去土處理時，清洗裝置6同時工作，電池閥打63開，儲水槽61內(nèi)的水從出水管62流出到去土板54上，再從去土板54的漏水孔542流出，水田七在去土板54上毛刷541的旋轉以及水的作用下，水田七被清刷干凈。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。