本實(shí)用新型涉及一種設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其涉及一種溫室大棚用無軌道自主移動(dòng)平臺，在溫室內(nèi)集內(nèi)靈活地移動(dòng)實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸并具有升降功能于一體的智能化移動(dòng)平臺，用于施藥、采摘、作物整理等操控自動(dòng)化作業(yè)。

背景技術(shù)：

近幾年,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,日光溫室在我國農(nóng)村迅速發(fā)展。但是,日光溫室內(nèi)的各項(xiàng)農(nóng)事作業(yè),基本上都是手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作效率低,因而經(jīng)濟(jì)效益仍處于低水平狀態(tài)。日光溫室灌溉、施肥、施藥多采用傳統(tǒng)的溝灌、漫灌,需水量大,勞動(dòng)強(qiáng)度大,養(yǎng)分流失嚴(yán)重,對作物需水量難以有效控制。同時(shí),也給溫室內(nèi)環(huán)境帶來危害,尤其是溫室內(nèi)濕度大,溫度高，對工作人員身體會造成損害，工作效率低。

溫室內(nèi)現(xiàn)有移動(dòng)平臺僅能實(shí)現(xiàn)一些簡單的直線或軌道化運(yùn)動(dòng)，因此其可以進(jìn)行的溫室內(nèi)作業(yè)非常有限。為了實(shí)現(xiàn)靈活的溫室內(nèi)的靈活移動(dòng)，有些移動(dòng)平臺需要投入高成本的傳感器，例如激光雷達(dá)或機(jī)器視覺，這樣非常限制了普通日光溫室的大面積應(yīng)用。

但溫室是一個(gè)種植模式相對固定的生成場所，迫切需要發(fā)明一種針對現(xiàn)有溫室改造要求不高，投入成本低，并且能在溫室內(nèi)集內(nèi)靈活地移動(dòng)實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸并具有升降功能于一體的智能化移動(dòng)平臺，用于施藥、采摘、作物整理等操控自動(dòng)化作業(yè)。這對溫室的輕簡化、自動(dòng)化工作的推進(jìn)有非常重要的實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種溫室大棚用無軌道自主移動(dòng)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)在溫室內(nèi)集內(nèi)靈活地移動(dòng)實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸并具有升降功能于一體的智能化移動(dòng)平臺，用于施藥、采摘、作物整理等操控自動(dòng)化作業(yè)。

本實(shí)用新型一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺所采用的技術(shù)方案包括：底盤、行走裝置、轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置、升降裝置、智能控制模塊和半結(jié)構(gòu)化溫室路面。

所述底盤用于固定和承載其他裝置與模塊，形成移動(dòng)平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本框架；

所述行走裝置，包括左右兩個(gè)萬向前輪總成和左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪總成。所述左右兩個(gè)萬向前輪總成分別固定在底盤前端橫梁兩側(cè)；所述左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪總成包括左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和左右兩個(gè)后輪，左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定于底盤后端的T形架上左右兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸固定于后輪輪轂上，實(shí)現(xiàn)兩后輪的差速驅(qū)動(dòng)。

所述轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置，包括導(dǎo)向電動(dòng)推桿，軸承，彈簧，轉(zhuǎn)向軸，導(dǎo)向桿。所述導(dǎo)向電動(dòng)推桿共有兩個(gè)，分別位于底盤前后兩端中央處的底面，通過螺栓與導(dǎo)向桿固聯(lián)；所述軸承共有四個(gè)，兩兩一組，分別位于兩個(gè)導(dǎo)向桿的下端，每個(gè)導(dǎo)向桿底端的兩個(gè)軸承分別成水平和豎直安置；所述彈簧位于導(dǎo)向桿與導(dǎo)向電動(dòng)推桿之間；所述轉(zhuǎn)向軸用于導(dǎo)向桿與導(dǎo)向電動(dòng)推桿以及軸承與導(dǎo)向桿的連接與固定；所述導(dǎo)向桿，用來連接導(dǎo)向電動(dòng)推桿與軸承。

所述升降裝置，包括支撐架、連接桿、升降臺、升降軸、升降電動(dòng)推桿、底座。所述支撐架用于鏈接底盤和升降臺；所述連接桿用于支撐架內(nèi)側(cè)的固定，并與電動(dòng)推桿連接；所述升降臺位于支撐架的上端；所述升降軸位于升降臺和底盤的槽鋼內(nèi)；所述的升降電動(dòng)推桿固定于底座上，與連接桿連接；所述底座位于底盤底板的最前端中央處。

所述智能控制模塊，包括控制箱、控制器、驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、激光測距模塊、超聲波測距模塊、WIFI模塊、無線路由器、平板電腦、急停按鈕和蓄電池。所述控制箱固定于底盤底板上，用于布置控制器、驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)器、WIFI模塊、急停按鈕和蓄電池；所述的控制器優(yōu)先選用STM32單片機(jī)系統(tǒng)，所述的導(dǎo)向電動(dòng)推桿和升降電動(dòng)推桿分別與控制器電氣連接，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)推桿的伸縮與停止控制；所述的驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端與控制器電氣連接，輸出端分別與左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣連接，用于分別驅(qū)動(dòng)后輪正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止；所述的激光測距模塊安裝于底盤最前端，與控制器進(jìn)行電氣連接；所述超聲波測距模塊設(shè)有四個(gè)，分別固定于底盤的兩側(cè)的前后邊沿上，與控制器進(jìn)行電氣連接。所述激光測距模塊和超聲波測距模塊用于監(jiān)測探測頭與反射面的距離；所述無線路由器安裝于日光溫室的后墻上；所述WIFI模塊串接到控制器，與無線路由器進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)與平板電腦的信號收發(fā)功能；所述平板電腦用于對移動(dòng)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程無線智能操控；所述蓄電池用于給移動(dòng)平臺提供電能。所述急停按鈕位于底盤后端右上角，與蓄電池進(jìn)行電氣連接，發(fā)生意外情況時(shí)工作人員可以按下急停按鈕，立刻切斷移動(dòng)平臺電源，停止任何作業(yè)。

所述半結(jié)構(gòu)化溫室路面，包括過道，過道臺沿，種植槽，壟間路面，地面凹槽。所述過道為鋪設(shè)在溫室后墻或前坡面的一條的平直鋪裝路面，用于移動(dòng)平臺沿溫室東西走向的行進(jìn)；所述過道臺沿為過道離開種植區(qū)一側(cè)的臺沿，臺沿高度一般不低于20cm；所述種植槽為種植作物區(qū)，一般為一行或兩行作物種植區(qū)域，其邊緣有限選用磚混結(jié)構(gòu)包圍，種植槽邊緣一般不低于20cm；所述壟間路面位于兩種植槽之間的一條平直鋪裝或非鋪裝路面，用于移動(dòng)平臺沿溫室南北走向的行內(nèi)行進(jìn)；所述地面凹槽，位于過道與壟間路面的T形路口處，每個(gè)T形路口處各有一個(gè)地面凹槽，在進(jìn)入行間轉(zhuǎn)彎時(shí)，起到限制移動(dòng)平臺運(yùn)動(dòng)軌跡的作用。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型采用了后輪差速驅(qū)動(dòng)，前輪萬向輪轉(zhuǎn)向，結(jié)合低成本的溫室半結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)，節(jié)約了軌道鋪設(shè)成本，最大程度的實(shí)現(xiàn)了溫室內(nèi)的無軌道自主運(yùn)動(dòng)的工作模式進(jìn)行作業(yè)，提高勞動(dòng)效率，省時(shí)、省力、易操作。

2、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中升降臺與底盤連結(jié)穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)行走中穩(wěn)定的升降合理使用了底盤結(jié)構(gòu)空間，結(jié)構(gòu)精煉，成本低廉，并設(shè)有防碰撞探測器和急停按鈕，安全方便、設(shè)計(jì)精密、操作簡單。

3、本實(shí)用新型可配套使用多種農(nóng)用機(jī)具和自動(dòng)運(yùn)輸物料及工作人員，并具備遠(yuǎn)程無線控制的升降功能，自動(dòng)化程度高、作業(yè)效率高、功能全面、靈活度高、節(jié)省勞動(dòng)力。

附圖說明

圖1為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺的前視圖；

圖3為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺的底視圖；

圖4為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺的右視圖；

圖5為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺的底盤俯視圖；

圖6為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺作業(yè)路況圖；

圖7為一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置圖。

圖中：1、升降臺2、電動(dòng)推桿3、激光測距模塊4、前輪5、萬向前叉6、超聲波測距模塊7、底盤8、實(shí)心后輪9、驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、導(dǎo)向電動(dòng)推桿11、連接桿12、支撐架13、急停按鈕14、導(dǎo)向輪15、底座16、驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17、單片機(jī)18、WiFi模塊19、蓄電池20、種植槽21、過道22、過道臺沿23、地面凹槽24、壟間路面25、導(dǎo)向桿26、彈簧27、軸承

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本專利進(jìn)行進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型是一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺，如圖1、2、3、4、5、6、7所示。一種半結(jié)構(gòu)化日光溫室用智能移動(dòng)平臺所采用的技術(shù)方案包括：底盤7、行走裝置、轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置、升降裝置、智能控制模塊和半結(jié)構(gòu)化溫室路面。

所述底盤7用于固定和承載其他裝置與模塊，形成移動(dòng)平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本框架；

所述行走裝置，包括左右兩個(gè)萬向前輪總成和左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪總成。所述左右兩個(gè)萬向前輪總成分別固定在底盤7前端橫梁兩側(cè)；所述左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪總成包括左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)9和左右兩個(gè)后輪8，左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)9分別固定于底盤7后端的T形架上左右兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)9輸出軸固定于后輪8輪轂上，實(shí)現(xiàn)兩后輪8的差速驅(qū)動(dòng)。

所述轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置，包括導(dǎo)向電動(dòng)推桿10，軸承27，彈簧26，轉(zhuǎn)向軸，導(dǎo)向桿25。所述導(dǎo)向電動(dòng)推桿10共有兩個(gè)，分別位于底盤7前后兩端中央處的底面，通過螺栓與導(dǎo)向桿25固聯(lián)；所述軸承27共有四個(gè)，兩兩一組，分別位于兩個(gè)導(dǎo)向桿25的下端，每個(gè)導(dǎo)向桿25底端的兩個(gè)軸承27分別成水平和豎直安置；所述彈簧26位于導(dǎo)向桿25與導(dǎo)向電動(dòng)推桿10之間；所述轉(zhuǎn)向軸用于導(dǎo)向桿25與導(dǎo)向電動(dòng)推桿10以及軸承24與導(dǎo)向桿25的連接與固定；所述導(dǎo)向桿25，用來連接導(dǎo)向電動(dòng)推桿10與軸承27。

所述升降裝置，包括支撐架12、連接桿11、升降臺1、升降軸、升降電動(dòng)推桿、底座15。所述支撐架12用于鏈接底盤7和升降臺1；所述連接桿11用于支撐架12內(nèi)側(cè)的固定，并與電動(dòng)推桿2連接；所述升降臺1位于支撐架12的上端；所述升降軸位于升降臺1和底盤7的槽鋼內(nèi)；所述的升降電動(dòng)推桿固定于底座15上，與連接桿11連接；所述底座15位于底盤7底板的最前端中央處。

所述智能控制模塊，包括控制箱、控制器、驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器16、激光測距模塊3、超聲波測距模塊6、WIFI模塊18、無線路由器、平板電腦、急停按鈕13和蓄電池19。所述控制箱固定于底盤7底板上，用于布置控制器、驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器16、電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)器、WIFI模塊18、急停按鈕13和蓄電池19；所述的控制器優(yōu)先選用STM32單片機(jī)系統(tǒng)，所述的導(dǎo)向電動(dòng)推桿10和升降電動(dòng)推桿分別與控制器電氣連接，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)推桿2的伸縮與停止控制；所述的驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)器16的輸入端與控制器電氣連接，輸出端分別與左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)9電氣連接，用于分別驅(qū)動(dòng)后輪8正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止；所述的激光測距模塊3安裝于底盤7最前端，與控制器進(jìn)行電氣連接；所述超聲波測距模塊6設(shè)有四個(gè)，分別固定于底盤7的兩側(cè)的前后邊沿上，與控制器進(jìn)行電氣連接。所述激光測距模塊3和超聲波測距模塊6用于監(jiān)測探測頭與反射面的距離；所述無線路由器安裝于日光溫室的后墻上；所述WIFI模塊18串接到控制器，與無線路由器進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)與平板電腦的信號收發(fā)功能；所述平板電腦用于對移動(dòng)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程無線智能操控；所述蓄電池19用于給移動(dòng)平臺提供電能。所述急停按鈕13位于底盤7后端右上角，與蓄電池19進(jìn)行電氣連接，發(fā)生意外情況時(shí)工作人員可以按下急停按鈕13，立刻切斷移動(dòng)平臺電源，停止任何作業(yè)。

所述半結(jié)構(gòu)化溫室路面，包括過道21，過道臺沿22，種植槽20，壟間路面24，地面凹槽23。所述過道21為鋪設(shè)在溫室后墻或前坡面的一條的平直鋪裝路面，用于移動(dòng)平臺沿溫室東西走向的行進(jìn)；所述過道臺沿22為過道21離開種植區(qū)一側(cè)的臺沿，臺沿高度一般不低于20cm；所述種植槽20為種植作物區(qū)，一般為一行或兩行作物種植區(qū)域，其邊緣有限選用磚混結(jié)構(gòu)包圍，種植槽20邊緣一般不低于20cm；所述壟間路面24位于兩種植槽20之間的一條平直鋪裝或非鋪裝路面，用于移動(dòng)平臺沿溫室南北走向的行內(nèi)行進(jìn)；所述地面凹槽23，位于過道21與壟間路面24的T形路口處，每個(gè)T形路口處各有一個(gè)地面凹槽23，在進(jìn)入行間轉(zhuǎn)彎時(shí)，起到限制移動(dòng)平臺運(yùn)動(dòng)軌跡的作用。