一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人

1.本发明涉及植物栽培领域，具体是一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人。


背景技术：

2.作为现代生物工程的基础，组织培养技术是农业高新技术中最重要、最活跃的领域之一，目前组织培养广泛应用于苗木、花卉、蔬菜等植物的大量繁殖，在世界范围内已进入大规模生产应用阶段，国内对组培技术领域的经费投入也不断增加。
3.组培筐是组织培养的重要容器，用于植物的无土栽培。在实际操作过程中，植物在育苗、生长、繁殖等各阶段需要移动到不同位置，目前主要依靠人工将整筐组培苗分层放置在组培架。由于组培架较高，人工上架时存在安全隐患，并且人工成本在组培苗相关研究中占比越来越大，削弱了组培苗在市场上的竞争力。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，该机器人应能实现整筐组培苗分层上架，并具有节省人力、降低成本、效率高、安全系数大的特点。
5.本发明的技术方案是：
6.一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，包括装载组培筐的行走平台；其特征在于：所述行走平台上设有用于抓取组培筐的抓钩机构、将抓钩机构推动到行走平台一侧的转向机构、带动抓钩机构竖直移动的升降机构。
7.所述升降机构包括升降机架、与升降机架固定的升降电机、可竖直滑动地定位在升降机架上的升降平台、传递升降电机动力驱动升降平台竖直移动的升降传动组件。
8.所述转向机构包括可摆动地定位在升降平台上的转向平台、两端可转动地铰接在升降平台与转向平台之间的转向电推杆。
9.所述抓钩机构包括设置在转向平台两端的抓钩电推杆以及由抓钩电推杆驱动的抓钩。
10.所述升降传动组件包括可转动地定位在升降机架上的丝杆、与升降电机转轴固定的主动带轮、与丝杆固定的被动带轮、连接主动带轮与被动带轮的同步带、与丝杆啮合并与升降平台固定的升降螺母。
11.所述升降机架上设有竖直布置的升降滑轨以及可沿着升降滑轨竖直滑动的升降滑块，升降平台与升降滑块固定。
12.所述抓钩通过抓钩滑块可水平滑动地定位在抓钩承托板的两端，抓钩承托板通过直角固定座固定在转向平台的底部，抓钩承托板的两端设有引导抓钩滑块水平滑动的滑槽。
13.所述抓钩包括与抓钩滑块固定的套筒、可轴向滑动地定位在套筒中的升降杆、驱动升降杆竖直运动的齿轮齿条组件、固定在升降杆底端的弯钩。
14.所述行走平台为手推车。
15.本发明的有益效果是：
16.本发明用于组培苗工厂整筐组培苗的分层上架，可适应在窄空间行走并将整筐组培苗安全、稳定地放置在组培架中；其中的抓钩机构用于抓取组培筐，升降机构用于调整抓钩机构与组培筐的高度，转向机构用于将行走平台上的组培筐推入组培架中，实现了组培筐的自动化整筐旋转搬移与上架，提升了操作的安全系数，提高了工作效率，降低了成本。
附图说明
17.图1是本发明的实施例示意图。
18.图2是本发明的立体结构示意图。
19.图3是本发明的主视结构示意图。
20.图4是本发明的升降机构的立体结构示意图之一。
21.图5是本发明的升降机构的立体结构示意图之二。
22.图6是本发明的带轮传动组件的立体结构示意图。
23.图7是本发明的升降机构、转向机构、抓钩机构的立体结构示意图。
24.图8是本发明的转向机构的立体结构示意图之一(转向电推杆未伸出)。
25.图9是本发明的转向机构的立体结构示意图之二(转向电推杆伸出)。
26.图10是本发明的抓钩机构的立体结构示意图。
27.图11是本发明的抓钩的立体结构示意图。
28.图12是本发明的抓钩的剖面结构示意图。
29.图中标号：
30.行走平台01、车板0101、把手0102、防倾倒挡板0103、升降机构02、升降机架0201、安装板0202、升降滑块0203、丝杆0204、丝杆固定座0205、被动带轮0206、主动带轮0207、同步带0208、升降电机0210、升降滑轨0212、转向机构03、升降平台0301、转向平台0302、抓钩承托板0303、直角固定座0304、转向电推杆0306、第一铰链0307、抓钩电推杆0308、抓钩滑块0309、第二铰链0310、滑槽0311、抓钩机构04、套筒0401、升降杆0402、弯钩0403、抓钩齿条0404、抓钩齿轮0405、组培筐05、组培架06、组培苗07。
具体实施方式
31.附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
32.如图1所示，一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，包括行走平台01、抓钩机构04、转向机构03、升降机构02。
33.所述行走平台为现有技术。所述行走平台采用手推车，包括带有滚轮的车板0101、设置在车板一侧的把手0102、设置在车板另一侧的防倾倒挡板0103。所述行走平台用于装载组培筐，组培筐逐层堆叠在车板上(图1至图3显示共堆叠10层组培苗)并且位于把手与防倾倒挡板之间，图3为机器人的背面，图3的水平方向为组培筐的长度方向，组培筐需要转动90度后才能放入组培架中，组培筐平行摆放在组培架的层板上，以节省空间。
34.所述抓钩机构用于抓取组培筐05，转向机构用于将抓钩机构摆动到行走平台的一侧(组培筐在转动90度的同时移入组培架中)，升降机构用于带动抓钩机构竖直移动以调整组培筐的高度(与组培架06的层板高度对应)。
35.所述升降机构包括升降机架0201、升降电机0210、升降平台0301、升降传动组件。所述升降机架固定在行走平台的车板上(靠近把手的一侧)，升降平台可竖直滑动地定位在升降机架上，升降电机与升降机架固定，升降传动组件用于传递升降电机动力来驱动升降平台竖直移动。
36.所述升降机架的顶部设有安装板0202，升降电机与安装板固定，升降机架上还设有竖直布置的升降滑轨0212，升降滑块0203可沿着升降滑轨竖直滑动，升降平台与升降滑块固定。
37.所述升降传动组件包括带轮传动组件与丝杆传动组件。所述丝杆传动组件包括丝杆0204与螺母(图中省略)，丝杆通过丝杆固定座0205可转动地定位在升降机架上，螺母与丝杆啮合。所述带轮传动组件包括主动带轮0207、被动带轮0206与同步带0208，主动带轮与被动带轮可转动地定位在安装板上，主动带轮与升降电机转轴固定，被动带轮与丝杆固定，同步带连接主动带轮与被动带轮。所述升降平台同时与升降滑块以及螺母固定。所述丝杆的转动轴线以及升降电机的转轴轴线均竖直布置。
38.所述转向机构包括转向平台0302与转向电推杆0306。所述转向平台通过第一铰链0307可转动地铰接在升降平台上，转向电推杆的两端通过第二铰链0310可转动地铰接在升降平台与转向平台之间。如图2和图8所示，转向电推杆未伸出时转向平台位于行走平台的车体正上方，如图9所示，转向电推杆伸出时转向平台受到推力作用向一侧摆动(往图1中组培架的一侧)，转向平台将抓取的组培框从行走平台移动到组培架中并同时旋转90度。
39.所述抓钩机构包括抓钩承托板0303、抓钩电推杆0308、抓钩。所述抓钩承托板通过直角固定座0304固定在转向平台的底部，抓钩承托板的两端(图3的左右两侧)均设有抓钩电推杆0308、抓钩、滑槽0311、抓钩滑块0309。所述抓钩电推杆与抓钩承托板固定，滑槽水平延伸，抓钩滑块可水平滑动地定位在滑槽中，抓钩通过抓钩滑块与抓钩电推杆的伸缩杆固定。
40.所述抓钩包括与抓钩滑块固定且竖直布置的套筒0401、可轴向滑动地定位在套筒中的升降杆0402、驱动升降杆竖直运动的齿轮齿条组件、固定在升降杆底端的弯钩0403。所述齿轮齿条组件包括与升降杆固定的抓钩齿条0404、与抓钩齿条啮合的抓钩齿轮0405、驱动抓钩齿轮的抓钩电机(图中省略)。抓钩电推杆用于推动两条抓钩同时向中间靠拢或者同时向两侧分开，抓钩靠拢后，通过齿轮齿条组件提升弯钩来抓取组培筐，反向操作则可放开组培筐。
41.本发明的各部件均为现有技术。本发明还包括控制器，控制器电连接升降电机、转向电推杆、抓钩电推杆、抓钩电机。
42.本发明的工作原理是：
43.1、如图2所示，将装有组培苗07的组培筐06叠放在行走平台上；
44.2、如图1所示，将行走平台推到组培架前，机器人的正面面向组培架；
45.3、升降机构调整抓钩机构的高度，抓钩机构两侧的抓钩向中间的组培筐靠拢，然后齿轮齿条组件启动升起抓钩将组培筐钩住；
46.4、升降机构将组培筐抬升一定高度(组培架上部的对应层板)，转向机构启动将组培筐转动到组培架的层板上，齿轮齿条组件启动降下抓钩将组培筐放开；
47.5、抓钩机构、转向机构、升降机构复位。
48.本发明可以将组培筐搬运到组培架上部的层板上，提升了安全系数，提高了工作效率，降低了成本。而组培架下部的层板直接采用人工搬运组培筐，无需使用本发明。
49.最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，包括装载组培筐的行走平台(01)；其特征在于：所述行走平台上设有用于抓取组培筐的抓钩机构(04)、将抓钩机构推动到行走平台一侧的转向机构(03)、带动抓钩机构竖直移动的升降机构(02)。2.根据权利要求1所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述升降机构包括升降机架(0201)、与升降机架固定的升降电机(0210)、可竖直滑动地定位在升降机架上的升降平台(0301)、传递升降电机动力驱动升降平台竖直移动的升降传动组件。3.根据权利要求2所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述转向机构包括可摆动地定位在升降平台上的转向平台(0302)、两端可转动地铰接在升降平台与转向平台之间的转向电推杆(0306)。4.根据权利要求3所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述抓钩机构包括设置在转向平台两端的抓钩电推杆(0308)以及由抓钩电推杆驱动的抓钩。5.根据权利要求4所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述升降传动组件包括可转动地定位在升降机架上的丝杆(0204)、与升降电机转轴固定的主动带轮(0207)、与丝杆固定的被动带轮(0206)、连接主动带轮与被动带轮的同步带(0208)、与丝杆啮合并与升降平台固定的升降螺母。6.根据权利要求5所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述升降机架上设有竖直布置的升降滑轨(0212)以及可沿着升降滑轨竖直滑动的升降滑块(0203)，升降平台与升降滑块固定。7.根据权利要求6所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述抓钩通过抓钩滑块(0309)可水平滑动地定位在抓钩承托板(0303)的两端，抓钩承托板通过直角固定座(0304)固定在转向平台的底部，抓钩承托板的两端设有引导抓钩滑块水平滑动的滑槽(0311)。8.根据权利要求7所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述抓钩包括与抓钩滑块固定的套筒(0401)、可轴向滑动地定位在套筒中的升降杆(0402)、驱动升降杆竖直运动的齿轮齿条组件、固定在升降杆底端的弯钩(0403)。9.根据权利要求8所述的一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述行走平台为手推车。

技术总结
本发明涉及植物栽培领域。目的是提供一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，该机器人应能实现整筐组培苗分层上架，并具有节省人力、降低成本、效率高、安全系数大的特点。技术方案是：一种具有升降转动功能的组培苗上架机器人，其特征在于：所述行走平台上设有用于抓取组培筐的抓钩机构、将抓钩机构推动到行走平台一侧的转向机构、带动抓钩机构竖直移动的升降机构。降机构。降机构。


技术研发人员：熊宵 童俊华 樊凯 廖强
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/1