智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防抖動機構，適用于農業機械，尤其適用于植保機械的噴藥機構，具體地說，涉及一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，屬于農業機械技術領域。
【背景技術】
[0002]對于大型噴藥機構，由于作業幅寬較大，噴藥臂為懸臂梁結構，作業過程中極易出現抖動的狀況，導致藥液噴灑不均勻，甚至造成造成噴藥機構的損壞。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，該機構可實時監測噴藥臂的上下擺動情況，當擺動范圍超過安全限，將與噴藥臂擺動的方向實現對沖作業，從而保證噴藥臂的相對穩定。該機構可有效防止噴藥臂在作業過程中的抖動，對細微抖動有較好的防止效果，從而使噴藥作業更加可控，控制藥液噴灑均勻且精準，有效的提高噴灑效率和噴灑質量，同時操作方便、結構簡單、性能可靠。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，包括可折疊的噴藥臂，噴藥臂的端部連接有藥架傳感器，藥架傳感器電連接有微控制器。
[0005]以下是對技術方案的進一步改進:
[0006]所述微控制器的信號輸出端連接有液壓缸電磁閥；
[0007]所述噴藥臂上升或下落角加速度大于等于5° /s2時，液壓缸電磁閥開口調節至最大并進行報警、緩慢停車。
[0008]所述微控制器電連接有蓄能器。
[0009]所述噴藥臂上設有第一油缸，噴藥臂的中部設有噴藥連接架，噴藥臂、第一油缸和噴藥連接架構成三角架機構，其中第一油缸所在的邊為可調節邊。
[0010]所述藥架傳感器設置在噴藥臂端部內側的第二節關節臂上。
[0011 ] 所述微控制器的脈寬調制管腳連接有藥架比例閥。
[0012]所述藥架傳感器檢測到噴藥臂有輕微下落，噴藥臂下落變化值小于等于< 2°，微控制器不對噴藥臂進行調節。
[0013]當噴藥臂下落變化值大于2。時，微控制器控制調大噴藥臂下落臨界懸停控制力度pv_avg并打開升降開關為升狀態，噴藥臂下落臨界懸停控制力度pv_avg的調大幅度與下落的加速度正比例關系。
[0014]所述藥架傳感器檢測到噴藥臂有輕微上升，噴藥臂上升變化值小于等于< 2°，微控制器不對噴藥臂進行調節.
[0015]當噴藥臂上升變化值大于2。時，微控制器控制調小噴藥臂上升臨界懸停控制力度pwm_avg并打開升降開關為降狀態，噴藥臂上升臨界懸停控制力度pwm_avg的調大幅度與上升的加速度正比例關系。
[0016]本實用新型采用以上技術方案，與現有技術相比，具有以下優點:所述防抖動機構可實時監測噴藥臂的上下擺動情況，當擺動范圍超過安全限，將與噴藥臂擺動的方向實現對沖作業，從而保證噴藥臂的相對穩定，該防抖動機構可有效防止噴藥臂在作業過程中的抖動，對細微抖動有較好的防止效果，從而使噴藥作業更加可控，控制藥液噴灑均勻且精準，藥液噴灑均勻度達到99.9%，有效的提高噴灑效率和噴灑質量，噴灑效率可達到60hm2/h，同時操作方便、結構簡單、性能可靠。
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
【附圖說明】
[0018]附圖1是本實用新型實施例中噴藥臂的結構示意圖；
[0019]附圖2是本實用新型實施例中液壓控制系統的原理圖。
[0020]圖中，
[0021]1-噴藥臂，2-第一油缸，3-第二油缸，4-藥架傳感器，5-噴藥連接架。
【具體實施方式】
[0022]實施例，如圖1所示，智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，包括可折疊的噴藥臂1，噴藥臂I的中部設有噴藥連接架5，噴藥臂I以噴藥連接架5為中心左右對稱，附圖1中給出一側的噴藥臂進行圖示說明，噴藥臂I上設有折疊油缸，折疊油缸可設有若干組，本實施例中折疊油缸包括第一油缸2和第二油缸3，折疊油缸設置在噴藥臂I遠離地面的一側，第一油缸2設置在靠近噴藥臂I中心的一端，第二油缸3設置在噴藥臂I的中部。
[0023]噴藥臂I的端部連接有藥架傳感器4，藥架傳感器4包括左藥架傳感器和右藥架傳感器，兩個藥架傳感器4分別設置在噴藥臂的兩端。
[0024]所述藥架傳感器4采用平衡傳感器。
[0025]噴藥連接架5上設有控制油缸，控制油缸用于調整噴藥臂I的離地高度。
[0026]所述噴藥臂I包括若干個關節臂，本實施例中以7個關節臂為例進行說明，藥架傳感器4設置在噴藥臂I端部內側的第二節關節臂上。
[0027]如圖2所示，藥架傳感器4連接有控制裝置，所述控制裝置包括微控制器，本實施例中微控制器的型號為C310，微控制器的第一信號輸入管腳DIl與左藥架傳感器電連接，微控制器的第二信號輸入管腳DI2與右藥架傳感器電連接，藥架傳感器4用于檢測噴藥臂I的抖動信號，并將噴藥臂I的抖動信號發送至微控制器。
[0028]微控制器的信號輸出端連接有液壓缸電磁閥，液壓缸電磁閥包括左液壓缸電磁閥和右液壓缸電磁閥，左液壓缸電磁閥與微控制器的第一信號輸出管腳D014電連接，右液壓缸電磁閥與微控制器的第二信號輸出管腳D015電連接，當噴藥臂的抖動超出安全范圍時，控制器通過控制左液壓缸電磁閥和右液壓缸電磁閥來控制第一油缸2開口大小，噴藥臂1、第一油缸2和噴藥連接架5構成三角架機構，其中第一油缸2所在的邊為可調節邊，通過第一油缸2的伸縮控制噴藥臂I的升降，第一油缸2工作與噴藥臂的抖動實現對沖，以保證噴藥臂始終相對平穩狀態，保證了作業的穩定性和安全性。
[0029]微控制器的脈寬調制管腳連接有藥架比例閥，藥架比例閥包括左藥架比例閥和右藥架比例閥，左藥架比例閥與微控制器的第一脈寬調制管腳PWM7電連接，右藥架比例閥與微控制器的第二脈寬調制管腳PWM8電連接。
[0030]微控制器電連接有蓄能器。
[0031]所述控制裝置的工作過程為:根據藥架傳感器4反饋當前位置調節對應的升降開關，給PWM—個初始值pvO，如果噴藥臂I有下落現象則加大PffM值，直到不再下落，此時的PffM值為pvl，繼續加大PffM值，直到噴藥臂I開始上升變化，此時的PffM值為pv2，取(pvl+pv2)/2的值pv_avg做為讓噴藥臂I懸停的控制力度。
[0032]如果噴藥臂I有上升現象，減小PffM值，直到不再上升，此時的PffM值為pwm2，繼續減小PffM值，直到噴藥臂I開始有下降變化，此時的PWM值為pwml，同樣取兩者的中間值pwm_avg做為讓噴藥臂I懸停的控制力度。
[0033]通過藥架傳感器4檢測到噴藥臂I有一個輕微的下落時，當變化值低于a1，其中O Sa1 <2°，此時并不對動作進行控制。當變化值高于a1，即大于2°時開始動作，調大pv_avg并打開升降開關為升狀態，pv_avg的調大幅度與下落的加速度正比例關系。當變化值高于最大限定范圍時，進行報警反饋并對其做相對應的應急措施，所述應急措施為:當角加速度大于等于5° /s2時，調大液壓缸電磁閥開口至平最大并報警、緩慢停車。
[0034]通過藥架傳感器4測到噴藥臂I有一個輕微的上升時，當上升的角度小于等于2°時，此時并不對動作進行控制。當上升的角度高于2°時開始動作，調小pwm_aVg并打開升降開關為降狀態。pwm_avg的調小幅度與上升的加速度呈正比例關系。當角加速度大于等于5° /s2時，調大液壓缸電磁閥開口至平最大并報警、緩慢停車。
[0035]對整體噴藥臂的抖動波進行一個有效的反向的抖動控制進行消除，使整體臂架保持平穩，動作更加的流暢自然。
[0036]以上所述為本實用新型最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識。本實用新型的保護范圍以權利要求的內容為準，任何基于本實用新型的技術啟示而進行的等效變換，也在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，包括可折疊的噴藥臂(1)，其特征在于:所述噴藥臂(I)的端部連接有藥架傳感器(4)，藥架傳感器(4)電連接有微控制器； 所述微控制器電連接有蓄能器。2.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述微控制器的信號輸出端連接有液壓缸電磁閥； 所述噴藥臂(I)上升或下落角加速度大于等于5° /s2時，液壓缸電磁閥開口調節至最大并進行報警、緩慢停車。3.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述噴藥臂(I)上設有第一油缸(2)，噴藥臂(I)的中部設有噴藥連接架(5)，噴藥臂(I )、第一油缸(2)和噴藥連接架(5)構成三角架機構，其中第一油缸(2)所在的邊為可調節邊。4.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述藥架傳感器(4)設置在噴藥臂(I)端部內側的第二節關節臂上。5.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述微控制器的脈寬調制管腳連接有藥架比例閥。6.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述藥架傳感器(4)檢測到噴藥臂(I)有輕微下落，噴藥臂(I)下落變化值< 2°，微控制器不對噴藥臂(I)進行調節。7.如權利要求6所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:當噴藥臂(I)下落變化值大于2°時，微控制器控制調大噴藥臂(I)下落臨界懸停控制力度pv_avg并打開升降開關為升狀態，噴藥臂(I)下落臨界懸停控制力度pv_avg的調大幅度與下落的加速度正比例關系。8.如權利要求1所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:所述藥架傳感器(4)檢測到噴藥臂(I)有輕微上升，噴藥臂(I)上升變化值< 2°，微控制器不對噴藥臂(I)進行調節。9.如權利要求8所述的一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，其特征在于:當噴藥臂(I)上升變化值大于2°時，微控制器控制調小噴藥臂(I)上升臨界懸停控制力度pwm_avg并打開升降開關為降狀態，噴藥臂(I)上升臨界懸停控制力度pwm_avg的調大幅度與上升的加速度正比例關系。
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能化多功能植保機器人噴藥臂用防抖動機構，包括可折疊的噴藥臂，噴藥臂的端部連接有藥架傳感器，藥架傳感器電連接有微控制器，防抖動機構可實時監測噴藥臂的上下擺動情況，當擺動范圍超過安全限，將與噴藥臂擺動的方向實現對沖作業，從而保證噴藥臂的相對穩定，該防抖動機構可有效防止噴藥臂在作業過程中的抖動，對細微抖動有較好的防止效果，從而使噴藥作業更加可控，控制藥液噴灑均勻且精準，藥液噴灑均勻度達到99.9%，有效的提高噴灑效率和噴灑質量，噴灑效率可達到60hm2/h，同時操作方便、結構簡單、性能可靠。
【IPC分類】A01M7/00
【公開號】CN205196800
【申請號】CN201520596140
【發明人】湯承龍, 趙洪華, 張巖
【申請人】華創機器人制造有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年8月10日