[发明专利]一种用于农林苗圃作业的移动机器人

说明书

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种用于农林苗圃作 业的移动机器人。

背景技术

随着互联网+时代的到来，农林业也正在向智能化方向发展，农林 业的多用途野外用机器人平台正迎合了智能农林业的发展趋势。智能 化机器人平台将多种传感器和控制器融合在一起，可以用于自动除草、 精确喷洒农药、土壤坚实度检测、户外植物表型分析、选择性收获和 许多其他应用。同时农田及野外环境复杂多变，要求需具有较强的环 境适应能力、自主导航以及环境感知等能力的机器人。

目前有大量的研究，寻求设计自主农林业平台(自主车辆或移动机 器人)，但现有的机器人平台的转向方式较单一，无法适应农田的复杂 作业任务，在平台的灵活机动性方面需要进一步改进；在导航路径跟 踪控制时，对模型依赖较强，需要在智能化程度上提高，因此对农林 业自主导航机器人的研发还有待进一步深入。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的农林机器人转向方式较为 单一，工作移动时灵活性差，难以适应农田等复杂地形上的作业任务 的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动机器人平台，包 括车体支架、驱动转向系统和控制所述驱动转向系统工作运行的控制 系统，所述车体支架包括车底板和多个腿架，所述车底板的底面设有 对所述车体支架在行进时形成的震动进行缓冲减震的悬挂装置，每个 所述腿架上均设有所述驱动转向系统，所述驱动转向系统包括驱动部 件和转向部件，所述转向部件设置于每个所述腿架的上端，且与所述 悬挂装置连接，以将所述腿架与所述车底板的底面垂直连接，并驱动 所述腿架沿竖直方向自转，使所述车体支架在所在平面全向转动，每 个所述腿架的下端均设有移动轮，所述驱动部件与所述移动轮连接， 以驱动所述移动轮转动，从而带动所述车体支架移动。

其中，所述悬挂装置包括相对设置的前悬架与后悬架，所述前悬 架的两端与所述后悬架的两端均与所述转向部件连接，所述前悬架的 中部设有与所述前悬架位于同一平面且垂直连接的悬挂轴，所述悬挂 轴的两端通过悬挂轴承与所述车底板的底面连接，以对所述腿架运动 时对所述车体支架造成的震动进行缓冲和减小。

其中，所述前悬架上还设有减震器，以辅助所述悬挂轴承对所述 腿架的运动进行减震。

其中，位于所述前悬架上的一对所述腿架上设置的所述移动轮相 对设置，位于所述后悬架上的一对所述腿架上设置的所述移动轮相对 设置。

其中，所述转向部件包括第一驱动装置和第一传动轴，所述第一 驱动装置的输出轴与所述第一传动轴的一端通过第一联轴器连接，所 述第一传动轴的另一端设有用于所述转向部件反馈控制的第一编码 器，并与所述腿架的上端通过连接固件连接。

其中，所述驱动部件包括第二驱动装置、第二传动轴和链轮机构， 所述第二驱动装置上设有与所述第二驱动装置同轴设置并用于所述驱 动部件反馈控制的第二编码器，且所述第二驱动装置的输出轴通过第 二联轴器与所述第二传动轴连接，所述第二传动轴通过轴承与所述腿 架垂直连接，且通过所述链轮机构与所述移动轮的轮轴连接，以使所 述第二驱动装置驱动第二传动轴旋转，从而带动所述链轮机构驱动所 述移动轮旋转。

其中，所述链轮机构包括第一链轮、第二链轮和链条，所述第一 链轮设置于所述第二传动轴上，所述第二链轮设置于所述移动轮的轮 轴上，且所述第二链轮与所述第一链轮通过所述链条连接，以使所述 第二传动轴带动所述第一链轮转动，再通过所述第一链轮的传动带动 所述第二链轮转动。

其中，所述第一驱动装置包括转向电机和与所述转向电机以蜗轮 蜗杆传动连接的减速器，以驱动所述腿架转动改变行进方向；所述第 二驱动装置包括驱动电机和设置于所述驱动电机与所述第二编码器之 间且与其同轴连接的制动器，以为所述腿架的行进移动提供驱动力。

其中，所述控制系统包括中央计算机、驱动转向控制单元、单片 机、导航传感器单元、环境采集单元和远程无线遥控装置；所述中央 计算机与所述驱动转向控制单元、所述单片机、所述环境采集单元和 所述远程无线遥控装置分别相连；所述单片机与所述导航传感器单元 相连。