[发明专利]一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法

说明书

一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，其特征在于包括控制箱、限位开关、轨道档板、行走机构、电池箱、光电式旋转编码器、轨道和车架；控制箱和电池箱设置在车架上，控制箱、光电式旋转编码器以及行走机构的电动机分别与电池箱连接，光电式旋转编码器设于行走机构的驱动轮上并与安装在控制箱内的PLC模块连接，轨道挡板设置于轨道的末端，限位开关设置于车架面向轨道挡板的前端。本发明运用旋转编码器定位机器人前进距离，可实时查看机器人作业进度；本发明用旋转编码器和限位开关两种方式共同防止机器人冲离轨道，安全可靠；本发明不影响机器人的正常作业，有利于推广使用。

技术领域

本发明涉及防冲离轨道领域，具体涉及一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法。

背景技术

现有的采茶方式一般为三种，分别是：第一种是用手采摘，采茶工人使用手指挑选品质不同的茶叶并折断摘下置于采茶蓝中，虽采摘茶叶的完整率高，但是工作效率很低，劳动强度大；第二种是割采，使用小铁刮刀、镰刀或采摘铗等工具进行采摘，虽然工作效率得到了一定的提高，但由于工具刀刃迟钝或采茶工人采割速度慢，容易将枝条割裂而影响下轮新梢的萌发；第三种是利用采茶机进行采茶，现如今的采茶机都是那种小型的采茶机，由单人手提，或者两人抬着，进行茶叶的半自动采摘，此类茶叶机的采茶速度虽然较人工采摘有了较大的提升，但所持有者需有较大力气，而且长时间采茶会非常疲劳。现有技术中也存在可供采摘者站立在机器上并完成采摘操作控制的采茶机，但是其所需消耗的能源较大，不利于大规模普及。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置及控制方法进行改进，接下来对本发明做进一步地阐释。

一种茶园采收机器人防冲离的轨道装置，包括控制箱、限位开关、轨道档板、行走机构、电池箱、光电式旋转编码器、轨道和车架；控制箱和电池箱设置在车架上，控制箱、光电式旋转编码器以及行走机构的电动机分别与电池箱连接，光电式旋转编码器设于行走机构的驱动轮上，轨道挡板设置于轨道的末端，限位开关设置于车架面向轨道挡板的前端；光电式旋转编码器、限位开关通过串口和控制箱连接。

所述行走机构包括行走轮、行走轮吊板、行走轮连接轴、驱动轮、驱动轮连接轴、电动机、皮带二、轴承座、皮带转换轴和皮带一；电动机与轴承座安置在车架上，皮带转换轴安置在轴承座上，皮带一的一端与电动机连接，另一端与皮带转换轴连接，皮带二的一端与皮带转换轴连接，另一端与驱动轮连接轴连接，驱动轮通过驱动轮连接轴与车架连接。

进一步的，所述控制箱上设有与控制箱连接的无线遥控接收器。

一种茶园采收机器人防冲离的控制方法，设置在驱动轮连接轴上的光电式旋转编码器采集驱动轮的转速信息，并生成脉冲信号传递至控制箱；控制箱处理接收脉冲的数目及相位并计算确认机器人在轨道上作业时的运动距离和方向；行进距离达到预设值，控制箱输出信号停止电动机运行。

进一步的，控制箱输出信号停止电动机运行的同时通过无线遥控接收器发送作业完成信息。

进一步的，装置达到行进至轨道末端还未停止并继续前行时，机器人车架前端设置的限位开关与轨道末端设置的轨道挡板接触，触发限位开关动作并同时断开电动机电源。

有益效果：与现有技术相比，本发明的茶园采收机器人防冲离轨道装置及控制方法具有以下优点：本发明运用旋转编码器定位机器人前进距离，可实时查看机器人作业进度；本发明用旋转编码器和限位开关两种方式共同防止机器人冲离轨道，安全可靠；本发明不影响机器人的正常作业，有利于推广使用。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的行走部分示意图；

图3是本发明的行走电动机的电路连接图；

图4是本发明的光电式旋转编码器的电路连接图；