一種豬場自動清糞車及清糞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動車輛研究領(lǐng)域，特別涉及一種豬場自動清糞車及清糞方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]隨著國內(nèi)對豬只需求的增加，養(yǎng)殖戶對豬畜進(jìn)行大規(guī)模養(yǎng)殖的情況越來越普遍。其中，為了使豬舍環(huán)境保持清潔，減少豬只疾病的發(fā)生，清糞是養(yǎng)豬過程中必不可少的工作步驟。目前，對于一般規(guī)模的豬舍，主要是通過人工定期清理的方式清除豬糞，這種方法需要不斷用水沖刷，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，而且需要大量的人力和物力，效率低下。
[0003]對于規(guī)模較大的豬舍，已有采用機(jī)械或器械清理豬糞的相關(guān)研究，例如專利號為201320111114.4、201420243124.8的專利提供了這方面的解決方案，上述方案的出發(fā)點(diǎn)是通過將現(xiàn)有豬舍地板改造成漏糞地板并懸空，在地板下鋪設(shè)刮除裝置和輸送帶，使得產(chǎn)生的豬糞掉入刮糞裝置和傳糞裝置，對豬糞實(shí)現(xiàn)機(jī)械或者器械清理，完成清糞工作。該方案雖然會大大降低工作人員的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化清理豬糞，但是仍存在以下缺陷:(I)需要對現(xiàn)有豬舍進(jìn)行全面改造，成本高。對于一般的豬舍或者養(yǎng)殖戶而言，難以推廣使用。(2)遇上豬舍搬迀的情況，裝置迀移難度大，可移動性低。(3)機(jī)械傳動裝置造成的噪聲巨大，會對豬畜的養(yǎng)殖造成干擾。(4)該器械要求工作人員具有一定的技術(shù)知識水平進(jìn)行維護(hù)和檢修，增加了推廣難度。
[0004]因此，研究一種簡單方便、易于推廣、效率高、噪聲干擾低的清理豬糞的裝置和方法，具有重要應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種豬場自動清糞車，該清糞車無需人工駕駛，能夠在豬舍中靈活的移動和轉(zhuǎn)向，在清糞過程中能夠避免對豬只造成噪聲干擾，提高清糞效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、二次清掃等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種基于上述豬場自動清糞車的清糞方法，該方法操作方便，能夠在清糞過程中對豬只進(jìn)行驅(qū)趕和避讓，同時控制清糞車在豬舍中靈活的移動和轉(zhuǎn)向。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種豬場自動清糞車，包括車體、主控制器和若干個車輪，其中兩個車輪均分別由一個驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，所有驅(qū)動電機(jī)均分別與用于控制車輪驅(qū)動和差速轉(zhuǎn)彎的主控制器相連;所述清糞車還包括清糞鏟、活動板和若干個電動推桿，所述活動板與車體底板連接，活動板相對于車體底板可在水平方向轉(zhuǎn)動，活動板一端與清糞鏟鉸接;所述電動推桿與清糞鏟兩端連接，電動推桿在主控制器驅(qū)動下驅(qū)動清糞鏟左右上下擺動。本發(fā)明清糞車由電機(jī)驅(qū)動，可以進(jìn)行靈活移動和轉(zhuǎn)向，同時通過活動板和清糞鏟的連接結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)自動清糞，具有效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電機(jī)采用直流電機(jī)，其與蝸輪蝸桿減速器相連，二者的輸出軸成90度或O度。蝸輪蝸桿減速器具有自鎖功能，采用這種電機(jī)具有控制精確的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]更進(jìn)一步的，所述清糞車包括右車輪、左車輪和從動萬向輪，其中右車輪由右車輪驅(qū)動電機(jī)通過右減速器后進(jìn)行驅(qū)動，左車輪由左車輪驅(qū)動電機(jī)通過左減速器后進(jìn)行驅(qū)動，所述右減速器、右車輪驅(qū)動電機(jī)、左減速器、左車輪驅(qū)動電機(jī)均固定在車體底板上。
[0010]優(yōu)選的，所述活動板與車體底板通過一套筒結(jié)構(gòu)連接，所述套筒結(jié)構(gòu)由一個剛性軸和兩個卡環(huán)構(gòu)成，在活動板和底板對應(yīng)位置設(shè)有安裝孔，剛性軸安裝在上述安裝孔內(nèi)；剛性軸上設(shè)有兩個槽，卡環(huán)安裝在槽內(nèi)。通過采用剛性軸連接，可以實(shí)現(xiàn)活動板相對于底板的轉(zhuǎn)動，采用卡環(huán)，可以限制剛性軸的垂直竄動。
[0011]優(yōu)選的，所述活動板與清糞鏟通過鉸鏈相連。從而清糞鏟可以在電動推桿的作用下，做相對于活動板的翻轉(zhuǎn)動作。
[0012]優(yōu)選的，所述電動推桿與清糞鏟通過一球棍結(jié)構(gòu)相連，清糞鏟內(nèi)設(shè)有球形槽，所述球棍結(jié)構(gòu)包括球棍軸、球棍球和鎖環(huán)，球棍軸固定在電動推桿前端，直徑比電動推桿的直徑小，球棍球固定在球棍軸的另一端，其直徑比電動推桿的小，比球棍軸的大;球棍球放置在球形槽內(nèi)，鎖環(huán)設(shè)置于球棍球和球形槽連接處以防止球棍球脫離球形槽。通過球棍球和球形槽的配合可以實(shí)現(xiàn)清糞鏟在水平方向的自由度。
[0013]優(yōu)選的，所述車體底部還設(shè)有一刮板，刮板與車體底板鉸接，且在刮板一側(cè)和車體底板之間設(shè)有一聯(lián)動彈簧，所述聯(lián)動彈簧施加刮板與地面的預(yù)壓力，用以使刮板與地面接觸;所述刮板另一側(cè)和清糞鏟之間通過連接彈簧進(jìn)行連接。通過設(shè)置該刮板，可以在清糞鏟進(jìn)行清掃后，再次進(jìn)行清掃，清理更徹底。
[0014]優(yōu)選的，所述清糞車車體周邊還設(shè)有若干個用于感知障礙物的超聲波傳感器，所述超聲波傳感器分別與主控制器相連。采用這種結(jié)構(gòu)，主控制器可以根據(jù)超聲波傳感器感知的信息，判斷當(dāng)前是否需要轉(zhuǎn)向。
[0015]更進(jìn)一步的，所述清糞車車體四周每個方向上均安裝若干個超聲波傳感器，超聲波傳感器與主控制器之間采用I2C通信方式，主控制器與小車主體之間的通信方式是CAN總線。采用上述結(jié)構(gòu)，可以盡量減小以至消除盲區(qū)，并且保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性。
[0016]優(yōu)選的，所述清糞車車體設(shè)置有防塵防水罩。從而可以保證電機(jī)、控制器等器件的正常工作，延長使用壽命。
[0017]更進(jìn)一步的，所述清糞車還包括一避碰觸裝置，該避碰觸裝置包括轉(zhuǎn)盤、彈性錘、彈性凸起物、防護(hù)套和轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī)，所述轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在防塵防水罩內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在防塵防水罩的上方，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn);所述轉(zhuǎn)盤上表面均布有彈性凸起物，周向均布有彈性錘，彈性錘的一端包裹有防護(hù)套。當(dāng)清糞車工作時，轉(zhuǎn)盤以一定轉(zhuǎn)速繞清糞車垂直中心軸轉(zhuǎn)動，彈性凸起物用于防止清糞車被豬只踩踏，彈性錘用于驅(qū)趕豬只遠(yuǎn)離清糞車，防止豬只靠近。采用這種結(jié)構(gòu)可以減少豬只對清理豬糞過程的干擾。
[0018]一種基于上述豬場自動清奠車的清奠方法，包括步驟:
[0019](D清糞車中主控制器接收控制信號；
[0020](2)主控制器根據(jù)控制信號對各個驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)節(jié)，驅(qū)動電機(jī)行進(jìn);在行進(jìn)過程中，主控制器根據(jù)控制信號驅(qū)動電動推桿動作，進(jìn)而驅(qū)動清糞鏟左右上下擺動，實(shí)現(xiàn)清掃。
[0021]優(yōu)選的，所述清糞車車體周邊還設(shè)有若干個用于感知障礙物的超聲波傳感器，在行進(jìn)過程中，超聲波傳感器實(shí)時感應(yīng)周圍障礙物的位置，并將位置信號發(fā)送到主控制器，主控制器根據(jù)上述位置信號控制驅(qū)動電機(jī)完成轉(zhuǎn)向。
[0022]優(yōu)選的，所述清糞車包括右車輪、左車輪，右車輪由右車輪驅(qū)動電機(jī)通過右減速器后進(jìn)行驅(qū)動，左車輪由左車輪驅(qū)動電機(jī)通過左減速器后進(jìn)行驅(qū)動；主控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)的步驟是:若左車輪驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速大于右車輪驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，或者左車輪驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)，右車輪驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，則清糞車右轉(zhuǎn);反之，若右車輪驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速大于左車輪驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，或者右車輪驅(qū)動電機(jī)正傳，左車輪驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，則清糞車左轉(zhuǎn)。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0024]1、本發(fā)明結(jié)合豬舍的工作環(huán)境特點(diǎn)，采用自動控制的方式對清糞車的行進(jìn)、轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，可在小空間內(nèi)靈活轉(zhuǎn)向，不需要人工駕駛。同時通過自動控制方式控制清糞鏟進(jìn)行上下左右的擺動，完成清糞，實(shí)現(xiàn)了自動化。
[0025]2、本發(fā)明結(jié)合豬舍的環(huán)境條件，在清糞車車體頂部采用防塵防水罩，從而能夠在潮濕、臟亂的環(huán)境內(nèi)穩(wěn)定工作，減少故障。
[0026]3、本發(fā)明還包括一避碰觸裝置，當(dāng)清糞車工作時，避碰觸裝置中的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，彈性凸起物可以預(yù)防清糞車被豬只踩踏，彈性錘可以防止豬只靠近，并驅(qū)趕豬只遠(yuǎn)離清糞車。采用這種結(jié)構(gòu)可以減少豬只對清理豬糞過程的干擾。
[0027]3、本發(fā)明所述清糞車周邊均布有超聲波傳感器，能夠?qū)φ系K物實(shí)現(xiàn)避讓，提高清糞效率。
【附圖說明】
[0028]圖1是實(shí)施例1所述裝置的外觀示意圖；
[0029]圖2是實(shí)施例1所述裝置的后視圖；
[0030]圖3是實(shí)施例1所述裝置中防塵防水罩內(nèi)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖4是實(shí)施例1所述裝置中車體底部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是實(shí)施例1所述裝置中清糞鏟與電動推桿之間的連接關(guān)系示意圖；
[0033]圖6是實(shí)施例1所述裝置中超聲波傳感器的配置位置示意圖；
[0034]圖7是實(shí)施例1所述裝置中球棍結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035]圖8是實(shí)施例1所述裝置中套筒結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9是實(shí)施例1所述裝置中套筒結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]其中:I一防護(hù)套;2—彈性錘;3—彈性凸起物;4一轉(zhuǎn)盤;5—右車輪;6—防塵防水罩;7—左車輪;8—右彈黃;9 一右電動推桿;10 一轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī);11 一左電動推桿;12—左彈黃；13 一左車輪驅(qū)動電機(jī)；14 一左減速器；15 一右車輪驅(qū)動電機(jī)；16 一右減速器；17 一清奚I產(chǎn)；18一活動板；19一從動萬向輪；20—刮板；21—聯(lián)動彈黃；22一底板；23一套筒結(jié)構(gòu)；2301—剛性軸；2302—卡環(huán)；24—鉸鏈;25—超聲波傳感器；26—球棍結(jié)構(gòu)；2601 —球棍軸；2602—球棍球;27—右鎖環(huán);28—左鎖環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0039]實(shí)施例1
[0040]如圖1、2、3、4和5所示，本實(shí)施例給出了一種具體的豬場自動清糞車，其包括車輪、車體、主控制器、右電動推桿9、左電動推桿11和電池，主控制器和電池均設(shè)置于車體底板22上。
[0041 ]本實(shí)施例