1.一种地膜铺设机器人,其特征是:包括用于行走的行走机构、用于地膜铺设的地膜铺设机构、对铺设地膜进行压实的地膜压实机构、用于机器人跨越障碍的重构机构;
所述的行走机构包括多对竖直支架,在竖直支架下端设置有滚轮,行走机构两端的两对竖直支架的底部均设置有驱动滚轮的行走旋转电机,同一侧的竖直支架之间依次通过横向连杆连接固定;
在每对竖直支架之间均设置重构机构,所述的重构机构包括两个重构臂,两个重构臂分别与两个竖直支架活动连接,在竖直支架上设置驱动重构臂转动的重构旋转电机,两个重构臂之间通过电磁铁连接;
所述地膜铺设机构包括用于进行铺设地膜的地膜滚轴,在竖直支架上设置驱动地膜滚轴转动的地膜滚轴旋转电机;
所述的地膜压实机构包括压实滚轴,压实滚轴通过竖直连杆与重构臂连接,且地膜压实机构设置在地膜铺设机构对应的竖直支架后方的竖直支架内侧。
2.根据权利要求1所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述的行走机构包括三对竖直支架、两对横向连杆和六对滚轮,每一对的两根竖直支架平行排列,且每对竖直支架所在的平面相互平行,三对竖直支架前后均匀排列;每一侧的三根竖直支架通过上下两根横向连杆固定连接;位于头部的一对竖直支架底端各有一对头部轮,位于中间的一对竖直支架底端各有一对中间轮,位于尾部的一对竖直支架底端各有一对尾部轮,在头部轮和尾部轮均设置驱动转动的行走旋转电机。
3.根据权利要求1或2所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述的重构机构共有三对,每对重构机构包括一对旋转电机、一对可伸缩的重构臂和电磁铁‑铁块组合,所述重构机构分别水平安装在竖直支架的顶端,每一对重构机构的两个重构臂共线排列,重构臂所在直线与机器人前进方向垂直,重构臂起始端通过重构旋转电机与竖直支架连接,重构旋转电机带动重构臂向上抬起;两个重构臂的末端通过电磁铁和铁块吸附连接。
4.根据权利要求3所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述地膜铺设机构包括两个地膜滚轴,所述地膜铺设机构安装在位于中间的一对竖直支架的底端,两个地膜滚轴前后交错排列,地膜滚轴轴线与机器人前进方向垂直,所述竖直支架通过万向节联轴器与地膜滚轴旋转电机连接,地膜滚轴旋转电机与地膜滚轴连接并带动地膜滚轴旋转。
5.根据权利要求4所述地膜铺设机器人,其特征在于,
中部的重构机构的两个重构臂分别通过两个竖直连杆与地膜滚轴连接,每个重构臂均与固定在同一个竖直连杆的地膜滚轴连接,且竖直连杆和地膜滚轴旋转电机分别与地膜滚轴的两端连接,所述的重构臂上设置横向连杆,横向连杆通过万向节联轴器与竖直连杆连接,在万向节联轴器和竖直连杆之间设置铺设连杆弹簧,铺设连杆弹簧与竖直连杆连接处设置薄膜压力传感器。
6.根据权利要求5所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述的地膜压实机构包括一对压实滚轴,两个压实滚轴共线排列,压实滚轴的轴线方向与机器人前进方向垂直,所述地膜压实机构安装在位于尾部的重构机构上,尾部重构机构的两个重构臂上分别安装竖直连杆,竖直连杆与压实滚轴一一对应,竖直连杆上方通过压实顶杆弹簧和万向节联轴器连接,且压实顶杆弹簧与竖直连杆之间设置薄膜压力传感器,万向节联轴器与重构臂固定连接,竖直连杆下方与所述压实滚轴连接。
7.根据权利要求6所述地膜铺设机器人,其特征在于,
在行走机构上设置用于多个感应障碍物的激光传感器,所述的激光传感器与控制器连接,所述控制器分别与行走旋转电机、重构旋转电机、电磁铁、地膜滚轴旋转电机、薄膜压力传感器连接,所述重构臂为采用直线电机驱动伸缩的可伸缩重构臂,直线电机与控制器连接,每个重构机构中的两个重构臂靠近的一端分别设置电磁铁和铁块。
8.根据权利要求7所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述的激光传感器为激光雷达传感器,激光雷达传感器设置在重构旋转电机下方的竖直支架上,且激光雷达传感器设置在同一侧的竖直支架上。
9.根据权利要求7所述地膜铺设机器人,其特征在于,
所述的激光传感器为激光测距传感器,激光测距传感器为三组,且每组激光测距传感器包括两个激光测距传感器,激光测距传感器设置在同一侧的横向连杆上,且每组测距传感器对应一个竖直支架,每组的两个激光测距传感器分别设置竖直支架两侧的横向连杆上。
10.一种基于权利要求1‑9中任一权利要求所述机器人的地膜铺设方法,其特征在于,进行地膜铺设作业时,机器人在前进过程中头部轮131 132和尾部轮135 136分别通过~ ~滚轮中间的行走旋转电机带动旋转,实现机器人整体的移动,在机器人移动过程中地膜滚轴旋转电机带动地膜滚轴221和222旋转进行地膜铺设;左右两侧的地膜滚轴为前后交错安装,地膜覆盖方式为前后交错叠加覆盖,为了使地膜能紧实地贴紧地面,薄膜压力传感器
531 532及时感应压力,压力超过或低于设定的阈值时,重构旋转电机421和422进行转动动~
作减少或者增加地膜滚轴的压力,确保所述地膜铺设机构的压力在设定的范围内进行地膜铺设,在尾部的重构机构下方设计了地膜铺设机构,通过薄膜压力传感器533 534获得压实~滚轴的压力值,如果压实滚轴的压力超过或者低于设定的阈值时,则尾部重构机构的重构旋转电机431和432的进行转动动作减少或者增加压实滚轴的压力,确保所述地膜压实机构的压力在设定的范围内将先前覆盖的地膜压实;
当机器人整体在前进过程中,第一对重构臂侧面的激光雷达传感器检测到前方有阻挡物时,第一对重构臂的电磁铁会先断电消磁,电磁铁和铁块断开连接;重构臂两端的旋转电机带动重构臂向上抬起到竖直位置,机器人即可越过阻挡物整体向前运动,若激光雷达传感器检测到阻挡物与激光雷达传感器距离非常接近时,即阻挡物宽度可能大于机器人的宽度,三对重构臂均会进行等距伸长运动,确保机器人可以通过阻挡物,当激光雷达传感器在检测范围内检测到阻挡物消失后,激光雷达传感器所对应的两个重构臂先回落到初始位置,连接处的电磁铁通电生磁,与铁块吸引连接,即使在该重构臂回落连接之前,也仍有两对重构机构保持连接状态,所以机器人仍然是一个稳定的整体,向前运动的同时地膜铺设机构进行地膜铺设工作,地膜压实机构进行地膜压实工作;
当第二对重构机构侧面的激光雷达传感器检测到前方有阻挡物时,进行与前方重构臂同样的操作,在重构臂抬起的过程中,经过万向节联轴器以及竖直连杆的带动,所述地膜铺设机构的地膜滚轴也会同时抬起,地膜滚轴与位于中间的竖直支架的连接处也设置了万向节联轴器,因此可以实现重构臂与滚轴同时抬起回落,当激光雷达传感器检测不到阻挡物时,进行与前方重构臂同样的操作;
当第三对重构机构侧面的激光雷达传感器检测到前方有阻挡物时,进行与前方重构臂同样的操作,在重构臂抬起的过程中,经过万向节联轴器以及竖直连杆的带动,所述地膜压实机构的压实滚轴也会同时抬起,因为压实滚轴仅与竖直连杆有连接,无需其他万向节联轴器连接,因此可以实现重构臂与滚轴同时抬起回落,当激光雷达传感器检测不到阻挡物时,进行与前方重构臂同样的操作,当三对重构机构均通过阻挡物后,伸长的重构臂才会回缩到初始位置;
激光雷达传感器替换成激光测距传感器时,重构臂前方是否出现阻挡物通过重构臂对应的一对激光测距传感器中前方的激光测距传感器检测,后方阻挡物是否消失通过此对激光测距传感器中后方的激光测距传感器检测,其余重构机构同理,其余操作不变。