Робот-погрузчик сеток с овощами Российский патент 2021 года по МПК B66C23/44 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к погрузчикам, используемых на полевых работах для выполнения таких операций, как погрузка и укладка сеток с овощами в контейнер самоходного шасси, применяемых в хозяйствах по возделыванию и переработке овощных культур.

Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания (патент РФ №2053191, опубл. 1996).

Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (Патент РФ №2207317, опубл. 2003).

Известен манипулятор-трипод промышленного назначения, содержащий основание, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира и с грузозахватным органом, согласно изобретению исполнительные звенья выполнены в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой и с двухстепенным управляемым захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев в виде полусфер и грузозахватным органом, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, оси симметрии звеньев двухстепенного управляемого захвата перпендикулярны друг другу, а ось симметрии пятиподвижного сферического шарнира совпадает с одной из осей двухстепенного управляемого захвата, каждое звено имеет жесткое крепление с шаговым двигателем, основание выполнено в виде равностороннего треугольника, на котором установлены датчики технического зрения. (Патент РФ №2651 781, опубл. 23.04.18)

За прототип выбран робот погрузчик сеток с овощами, содержащий блок управления, основание, на котором установлен датчик технического зрения, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, выполненные в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой с двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, одно звено из которых выполнено в виде полусферы, при этом другое независимое последовательно соединенное звено выполнено в виде прямоугольной скобы, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, грузозахватный орган, состоящий из двух рычагов и линейного привода, отличающийся тем, что дополнительно содержит пространственно-параллерограммный механизм, два актуатора, датчик технического зрения самоходного шасси, цилиндрические шарниры кинематической пары пятого класса, при этом пространственно-параллерограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора-трипода и с рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, каждый из двух актуаторов крепятся одним концом к стойке пространственно-параллерограммного механизма, другим концом, к раме самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, дополнительный датчик технического самоходного шасси зрения жестко установлен на передней части рамы самоходного шасси, блок управления установлен на самоходном шасси. (Патент РФ №2722747, опубл. 03.06.2020)

К недостаткам известных технических решений следует отнести: недостаточные функциональные возможности манипулятора, в частности небольшая зона обслуживания.

Указанный технический результат достигается роботом погрузчиком сеток с овощами, содержащий блок управления, основание выполнено в виде прямоугольной фермы, датчики технического зрения, двухстепенной захват, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, самоходного шасси, при этом пространственно-параллерограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, дополнительный датчик технического зрения жестко установлен на передней части рамы самоходного шасси, блок управления установлен на самоходном шасси, отличающийся тем что дополнительно содержит, два линейных привода, которые крепятся одним концом к раме самоходного шасси, другим концом к рычагу пантографного механизма, при этом манипулятор погрузчика, состоит из трех линейных приводов, стрелы, и двух пантографов, при чем два линейных привода манипулятора крепятся одним концом к прямоугольному основанию посредством сферических шарниров с кинематической парой третьего класса, другим конном к рычагу пантографного механизма посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, пантографы в свою очередь крепятся к верхней части стрелы манипулятора посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, стрела манипулятора крепится к прямоугольному основанию с помощью овальной скобы посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, к нижней части стрелы манипулятора крепится линейный привод, посредством сферических шарниров с кинематической парой пятого класса.

Технический результат - расширенные функциональные возможности манипулятора и пространственно-параллерограммного механизма робота-погрузчика, за счет использования пантографов.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид робота-погрузчика сеток с овощами.

На фиг 2. изображен манипулятор робота погрузчика сеток с овощами.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.

Робот-погрузчик сеток с овощами, содержащий блок управления 1, основание манипулятора 2 выполненное в виде прямоугольной фермы, датчики технического зрения 3, двухстепенной захват, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев 4, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров 5 с кинематической парой пятого класса, самоходного шасси 6, при этом пространственно-параллерограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек 7, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров 8 с кинематической парой пятого класса, отличающийся тем что дополнительно содержит, два линейных привода 9, которые крепятся одним концом к раме 10 самоходного шасси, другим концом к рычагу пантографного механизма 11, при этом манипулятор погрузчика, состоит из трех линейных приводов 12, стрелы 13, и двух пантографов 14, при чем два линейных привода манипулятора крепятся одним концом к прямоугольному основанию посредством сферических шарниров 15 с кинематической парой третьего класса, другим концом к рычагу пантографного механизма посредством вращательных цилиндрических шарниров 16 с кинематической парой пятого класса, пантографы в свою очередь крепятся к верхней части стрелы манипулятора посредством вращательных цилиндрических шарниров 17 с кинематической парой пятого класса, стрела манипулятора крепится к прямоугольному основанию с помощью овальной скобы 18 посредством вращательных цилиндрических шарниров 19 с кинематической парой пятого класса, к нижней части стрелы манипулятора крепится третий линейный привод, посредством сферических шарниров 20 с кинематической парой пятого класса.

Работа робота-погрузчика сеток с овощами осуществляется следующим образом.

Самоходное шасси 6 двигающиеся по полю распознает объект с помощью датчиков технического зрения 3, установленных на раме 9 самоходного шасси 6 и пространственно-параллелограммном механизме, после чего блок управления 1 отдает команду линейным приводам 9, которые осуществляют наклон пространственного параллерограммного механизма и подвод стрелы 13 манипулятора к захватываемому объекту, после чего с помощью двухстепенного захвата 5 происходит, схват мешка-сетки и дальнейшее его перемещение в место укладки.

Таким образом, робот погрузчик, обладая пространственно-параллерограммным механизмом и пантографами с линейными приводами, датчиками технического зрения, позволят увеличить зону обслуживания погрузчика, а также расширить функциональные возможности манипулятора.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к робототехнике. Робот-погрузчик сеток с овощами содержит блок управления, основание манипулятора, выполненное в виде прямоугольной фермы, датчики технического зрения, двухстепенной захват, выполненный в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, самоходного шасси. Пространственно-параллелограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, дополнительный датчик технического зрения жестко установлен на передней части рамы самоходного шасси, блок управления установлен на самоходном шасси. Погрузчик дополнительно содержит два линейных привода, которые крепятся одним концом к раме самоходного шасси, другим концом к рычагу пантографного механизма. Манипулятор погрузчика состоит из трех линейных приводов, стрелы и двух пантографов. Два линейных привода манипулятора крепятся одним концом к прямоугольному основанию посредством сферических шарниров с кинематической парой третьего класса, другим концом к рычагу пантографного механизма посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, пантографы в свою очередь крепятся к верхней части стрелы манипулятора посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, стрела манипулятора крепится к прямоугольному основанию с помощью овальной скобы посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, к нижней части стрелы манипулятора крепится третий линейный привод посредством сферических шарниров с кинематической парой пятого класса. Достигается расширение функциональных возможностей манипулятора и пространственно-параллелограммного механизма робота-погрузчика за счет использования пантографов. 2 ил.

Робот-погрузчик сеток с овощами, содержащий блок управления, основание манипулятора, выполненное в виде прямоугольной фермы, датчики технического зрения, двухстепенной захват, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, самоходного шасси, при этом пространственно-параллелограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, дополнительный датчик технического зрения жестко установлен на передней части рамы самоходного шасси, блок управления установлен на самоходном шасси, отличающийся тем, что дополнительно содержит два линейных привода, которые крепятся одним концом к раме самоходного шасси, другим концом к рычагу пантографного механизма, при этом манипулятор погрузчика состоит из трех линейных приводов, стрелы и двух пантографов, причем два линейных привода манипулятора крепятся одним концом к прямоугольному основанию посредством сферических шарниров с кинематической парой третьего класса, другим концом к рычагу пантографного механизма посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, пантографы в свою очередь крепятся к верхней части стрелы манипулятора посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, стрела манипулятора крепится к прямоугольному основанию с помощью овальной скобы посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, к нижней части стрелы манипулятора крепится третий линейный привод манипулятора посредством сферических шарниров с кинематической парой пятого класса.