一种种植框转运装置和自动化农业设备

技术领域

本申请涉及农业机械技术领域，特别涉及一种种植框转运装置和自动化农业设备。

背景技术

在室内种植培养中，通常是采用种植框对植物进行培养的；而采用种植框对植物培养的过程中，基于不同时期对周围环境的需求需要对种植框进行转运；但由于种植框内种植有植物，种植框的底部通常需要有水或培养液，因此，种植框底部通常设有水槽。

现有技术中，采用常规的叉举式转运装置无法进入水槽将种植框进行托举，因此通常采用人工对种植框进行转运，但人工转运成本较高，且无法实现自动化种植，种植培养效率低。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本申请的目的在于设置勾爪机构，并通过勾爪机构将种植框进行提拉，降低了种植框的转运成本，进而实现自动化种植，提高种植培养效率。

为了解决上述问题，本申请提供了一种种植框转运装置，包括转运框架、勾爪驱动机构以及伸缩框架，

所述伸缩框架上设有多个勾爪机构，所述勾爪驱动机构用于驱动所述多个勾爪机构收纳于所述伸缩框架内以及释放出所述伸缩框架；

在所述多个勾爪机构收纳的情况下，所述伸缩框架能够相对所述转运框架滑动；

在所述伸缩框架滑出所述转运框架，且所述多个勾爪机构从收纳变化为释放的情况下，所述多个勾爪机构与所述种植框卡接；

在所述多个勾爪机构与所述种植框卡接的情况下，对所述种植框进行转运。

在本申请实施例中，每个勾爪机构包括勾爪、勾爪连杆以及摆臂结构；

所述勾爪连杆的一端与所述勾爪转动连接，另一端与所述摆臂结构转动连接；

在所述多个勾爪机构释放的情况下，所述勾爪连杆与所述伸缩框架的框架平面平行，所述勾爪连杆以及所述摆臂结构位于同一直线上，且所述勾爪与所述勾爪连杆垂直。

在本申请实施例中，种植框转运装置还包括同步组件，所述勾爪驱动机构与所述同步组件驱动连接；

所述多个勾爪机构均与所述同步组件传动连接；

所述同步组件用于将所述多个勾爪机构同时进行收纳或释放。

在本申请实施例中，所述同步组件包括传动杆以及多个传动结构，所述传动杆与所述多个传动结构传动连接；

所述勾爪驱动机构用于驱动所述传动杆的转动；

所述多个传动结构与各自匹配的勾爪机构传动连接。

在本申请实施例中，所述伸缩框架上设有避让槽，放置所述种植框的货架上设有下水管道；

所述避让槽用于避让下水管道。

在本申请实施例中，所述伸缩框架相对所述转运框架双向滑动；

在所述双向滑动的滑动方向上均设有避让槽。

在本申请实施例中，所述伸缩框架包括多级伸缩机构，所述多级伸缩机构之间重叠设置；

初级伸缩机构与所述转运框架滑动连接，相邻的伸缩机构之间相互滑动连接；

所述多个勾爪机构设置于末级伸缩机构上。

在本申请实施例中，所述种植框上设有多个提拉结构，所述多个提拉结构分别与所述多个勾爪机构相匹配；

所述多个提拉结构相对所述种植框的中心点对称设置。

在本申请实施例中，所述伸缩框架上还设有光电传感器，所述光电传感器用于探测种植框的位置以及用于检测所述多个勾爪机构与所述多个提拉结构的勾连状态。

另一方面，本申请还提供一种自动化农业设备，所述自动化农业设备包括本申请实施例所述的种植框转运装置。

由于上述技术方案，本申请所述的一种种植框转运装置具有以下有益效果：

通过在伸缩框架上设置勾爪机构，在伸缩框架相对转运框架相对滑动至种植框上方的情况下，勾爪驱动机构驱动多个勾爪机构从收纳状态变化成释放状态，以使多个勾爪机构与种植框卡接，进而将种植框从上方提拉出水槽，降低了种植框的转运成本，进而实现自动化种植，提高种植培养效率；通过勾爪机构提拉种植框，以使得种植框内的植物满足不同时期的培育需求，保障植物的良好生长，提高种植产量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本申请实施例提供的一种种植框转运装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种种植框转运装置的勾爪机构释放状态结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种种植框转运装置的勾爪机构收纳状态结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种种植框转运装置的末级伸缩机构结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种种植框转运装置的多级伸缩机构俯视图。

其中，1-转运框架，2-勾爪驱动机构，3-伸缩框架，31-勾爪机构，311-勾爪，312-勾爪连杆，313-摆臂结构，32-避让槽，33-初级伸缩机构，34-末级伸缩机构，4-同步组件，41-传动杆，42-传动结构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1，介绍本申请实施例提供的一种种植框转运装置，该装置包括转运框架1、勾爪驱动机构2以及伸缩框架3，伸缩框架3上设有多个勾爪机构31，勾爪驱动机构2用于驱动多个勾爪机构31收纳于伸缩框架3内以及释放出伸缩框架3；在多个勾爪机构31收纳的情况下，伸缩框架3能够相对转运框架1滑动；在伸缩框架3滑出转运框架1，且多个勾爪机构31从收纳变化为释放的情况下，多个勾爪机构31与种植框卡接；在多个勾爪机构31与种植框卡接的情况下，对种植框进行转运。

在本申请实施例中，种植框设置于水槽内，水槽内具有用于植物培养的液体；液体可以是水也可以是营养液。

在本申请实施例中，转运框架1固定在转运装置上，勾爪驱动机构2用于驱动勾爪机构31的运行；伸缩框架3用于将勾爪机构31伸缩至预设位置，具体的，伸缩框架3相对转运框架1滑动后位于种植框上方；多个勾爪机构31用于将种植框与种植框转运装置进行卡接。

在本申请实施例中，通过在伸缩框架3上设置勾爪机构31，在伸缩框架3相对转运框架1相对滑动至种植框上方的情况下，勾爪驱动机构2驱动多个勾爪机构31从收纳状态变化成释放状态，以使多个勾爪机构31与种植框卡接，进而将种植框从上方提拉出水槽，降低了种植框的转运成本，进而实现自动化种植，提高种植培养效率；通过通过勾爪机构31提拉种植框，以使得种植框内的植物满足不同时期的培育需求，保障植物的良好生长，提高种植产量；培育需求包括但不限于培养液浓度、培养温度、培养湿度以及光照强度。

在本申请具体实施例中，转运框架1与伸缩框架3之间通过链条组滑动连接，在本申请另一具体实施例中，转运框架1与伸缩框架3之间通过齿轮组滑动连接。

在本申请具体实施例中，种植框转运装置还包括伸缩驱动机构，伸缩驱动机构用于驱动伸缩框架3相对转运框架1滑动；具体的，伸缩驱动机构与链条组或齿轮组驱动连接。

在本申请具体实施例中，伸缩驱动机构可以是伸缩伺服电机；勾爪驱动机构2可以是勾爪311伺服电机。

参考图2-3，在本申请实施例中，每个勾爪机构31包括勾爪311、勾爪连杆312以及摆臂结构313；勾爪连杆312的一端与勾爪311转动连接，另一端与摆臂结构313转动连接；在多个勾爪机构31释放的情况下，勾爪连杆312与伸缩框架3的框架平面平行，勾爪连杆312以及摆臂结构313位于同一直线上，且勾爪311与勾爪连杆312垂直。

在本申请实施例中，勾爪311用于与种植框进行卡接；勾爪连杆312用于带动勾爪311运动，进而带动勾爪311的收纳或释放；摆臂结构313用于在勾爪驱动机构2的带动下，带动勾爪连杆312转动。

在本申请实施例中，在勾爪连杆312与伸缩框架3的框架平面平行，勾爪连杆312以及摆臂结构313位于同一直线上，且勾爪311与勾爪连杆312垂直的形态，以及勾爪311下方与种植框卡接的情况下，勾爪机构31形成自锁；所谓的勾爪机构31自锁表征勾爪机构31无需外力维持当前的形态，进而在转运过程中，降低勾爪驱动机构2的驱动压力，降低勾爪驱动机构2的负荷压力，且在勾爪机构31自锁状态下，提高了勾爪机构31与种植框的卡接稳定性，进而提高转运过程的安全性；通过勾爪机构31的自锁性，提高种植框转运可靠性，进而确保种植框培育环境的变更，进而提高种植产量。

在本申请具体实施例中，一个勾爪机构31包括两个勾爪311组以及一个摆臂结构313；一个勾爪311组包括一个勾爪连杆312以及一个勾爪311；两个勾爪311组相对摆臂结构313呈对称设置，进而降低勾爪机构31的复杂性。

在本申请具体实施例中，在多个勾爪机构31收纳的情况下，勾爪连杆312与伸缩框架3的框架平面相交设置。

参考图2，在本申请实施例中，在勾爪机构31与转运框架1卡接的情况下，勾爪311受到种植框向下的重力G；而勾爪连杆312此时与勾爪311为垂直形态，勾爪连杆312以及摆臂结构313位于同一直线，即勾爪连杆312对摆臂结构313形成水平方向的拉力F，由本领域技术人员常规的力臂计算公式可知，勾爪连杆312的力臂为0；那么此时，勾爪311对勾爪驱动机构2的反向载荷为0NM；即此时勾爪机构31发生自锁；在无外力冲击使种植框发生位移关系的情况下，勾爪机构31与种植框之间连接稳定，因此可以降低勾爪驱动机构2对勾爪311的驱动力，进而提高驱动机构的使用寿命。

在本申请具体实施例中，勾爪311上设有固定孔以及转动孔，固定孔与转动孔之间的连线相对伸缩框架3所在的平面呈相交设置；勾爪311通过固定孔与伸缩框架3固定连接，勾爪311通过转动孔与勾爪连杆312转动连接。

在本申请具体实施例中，摆臂结构313上设有连杆转动孔以及随动转动孔，连杆转动孔与勾爪连杆312数量相匹配；摆臂结构313通过连杆转动孔与勾爪连杆312转动连接；摆臂结构313通过随动转动孔与勾爪驱动机构2传动连接。

在本申请另一具体实施例中，一个勾爪311组还可以包括多个勾爪311以及一个勾爪连杆312。

在本申请实施例中，种植框转运装置还包括同步组件4，勾爪驱动机构2与同步组件4驱动连接；多个勾爪机构31均与同步组件4传动连接；同步组件4用于将多个勾爪机构31同时进行收纳或释放。

在本申请实施例中，同步组件4设置于伸缩框架3上。

在本申请实施例中，通过设置同步组件4，从而以使多个勾爪机构31同时进行收纳或释放，提高了勾爪机构31的驱动便捷性以及提高了勾爪机构31与种植框的卡接稳定性，进而提高了种植框转运过程的安全性。

参考图4，在本申请实施例中，同步组件4包括传动杆41以及多个传动结构42，传动杆41与多个传动结构42传动连接；勾爪驱动机构2用于驱动传动杆41的转动；多个传动结构42与各自匹配的勾爪机构31传动连接。

在本申请实施例中，传动杆41用于在勾爪驱动机构2的带动下带动多个传动结构42转动；多个传动结构42用于带动各自匹配的勾爪机构31运动，进而实现勾爪机构31的收纳或释放；多个传动结构42可以是传动履带，也可以是传动齿轮。

在本申请实施例中，通过设置传动杆41以及多个传动结构42实现多个勾爪机构31的同步传动，进而降低了同步传动组件的结构复杂性，进而降低种植框转运装置的转运成本。

在本申请具体实施例中，传动结构42与摆臂结构313传动连接。

在本申请实施例中，伸缩框架3上设有避让槽32，放置种植框的货架上设有下水管道；避让槽32用于避让下水管道。

在本申请实施例中，通过在伸缩框架3上设置避让槽32，从而以避免伸缩框架3滑动至种植框上方的情况下，伸缩框架3与下水管道相撞，进而影响对种植框的转运。

在本申请实施例中，伸缩框架3相对转运框架1双向滑动；在双向滑动的滑动方向上均设有避让槽32。

在本申请实施例中，伸缩框架3相对转运框架1双向滑动表征种植框转运装置可以对位于转运装置两侧的种植框进行转运；通过在双向滑动的滑动方向上均设有避让槽32，从而提高种植框转运装置的转运灵活性，以及可以在将种植框从转运装置的一侧转运至另一侧的情况下，提高转运效率。

参考图5，在本申请实施例中，伸缩框架3包括多级伸缩机构，多级伸缩机构之间重叠设置；初级伸缩机构33与转运框架1滑动连接，相邻的伸缩机构之间相互滑动连接；多个勾爪机构31设置于末级伸缩机构34上。

在本申请实施例中，通过设置多级伸缩机构，从而以使伸缩框架3可以相对于转运框架1运动至更远的位置，进而提高伸缩框架3的灵活性，进而提高种植框转运装置的转运灵活性；以及通过设置多级伸缩机构，可以在勾爪机构31处于释放状态的情况下，伸缩框架3可以相对转运框架1部分滑动，进而提高转运灵活性。

在本申请具体实施例中，相邻的伸缩机构之间通过链条组滑动连接，在本申请另一具体实施例中，相邻的伸缩机构之间通过齿轮组滑动连接。

在本申请具体实施例中，末级伸缩机构34包括多个勾爪机构31，多个勾爪机构31相对避让槽32的中心轴呈对称设置；具体的，多个勾爪机构31分为中部勾爪机构31以及侧边勾爪机构31，中部勾爪机构31设置于避让槽32中心线的位置，侧边勾爪机构31设置于中部勾爪机构31的两侧。

在本申请具体实施例中，除末级伸缩机构34以外的多级伸缩机构均设置于中部勾爪机构31所在的中部位置；通过将除末级伸缩机构34以外的多级伸缩机构均设置于中部勾爪机构31所在的中部位置，进而降低伸缩框架3的结构复杂性，进而降低种植框转运装置的制造成本，进而降低种植框的转运成本。

在本申请实施例中，种植框上设有多个提拉结构，多个提拉结构分别与多个勾爪机构31相匹配；多个提拉结构相对种植框的中心点对称设置。

在本申请实施例中，通过设置提拉结构，将勾爪机构31与提拉结构进行卡接，从而提高了种植框转运装置与种植框之间的卡接稳定性；通过将多个提拉结构相对于种植框的中心点对称设置，转运装置与种植框之间的卡接受力均匀，进一步提高种植框转运装置与种植框卡接的稳定性。

在本申请实施例中，伸缩框架3上还设有光电传感器，光电传感器用于探测种植框的位置以及用于检测多个勾爪机构31与多个提拉结构的勾连状态。

在本申请实施例中，通过设置光电传感器，光电传感器用于探测种植框的位置以及用于检测多个勾爪机构31与多个提拉结构的勾连状态，进而提高种植框转运装置对种植框转运过程中的可靠性。

在本申请实施例中，伸缩框架3上还设有多种警示开关，多种警示开关与转运装置的控制器通信连接；具体的，多种警示开关包括原点警示开关、极限警示开关以及匹配警示开关；原点警示开关用于在伸缩框架3到达伸缩原点位置的情况下，发出警示，以使伸缩驱动机构停止运行；极限警示开关用于在伸缩框架3到达伸缩极限滑动位置的情况下，发出警示，以使伸缩驱动机构停止运行；匹配警示开关用于在伸缩框架3到达种植框上方，且勾爪机构31与种植框上的提拉结构相匹配的情况下，发出警示，以使伸缩驱动机构停止运行。

在本申请具体实施例中，光电传感器与匹配警示开关协同工作。

在本申请实施例中，种植框转运装置还包括行走驱动机构，行走驱动用于驱动转运框架1的运动，进而改变转运框架1的位置。

以下，介绍本申请实施例中种植框转运装置的工作原理：

在链条组件或齿轮组件的工作下，伸缩框架3相对转运框架1进行滑动，并将末级伸缩机构34运输至种植框的上方，此时勾爪机构31处于收纳状态；光电传感器在感应到多个勾爪机构31与各自匹配的多个提拉结构对齐后，勾爪驱动机构2驱动勾爪机构31从收纳状态变化呈释放状态，在勾爪机构31从收纳状态变化为释放状态的情况下，勾爪机构31与提拉结构形成卡接；再通过高度提升机构将转运框架1替身，以及通过链条组件或齿轮组件将伸缩框架3相对转运框架1滑动，以使种植框脱离原本位置；再通过行走驱动机构将转运装置运行至目标位置；最后通过勾爪驱动机构2驱动勾爪机构31从释放状态变成收纳状态，以使种植框与种植框转运装置脱离连接；最后通过链条组件或齿轮组件的工作下，伸缩框架3相对转运框架1进行滑动，完成伸缩框回归原点。

在本申请实施例中的种植框转运装置具备如下有益效果：

通过在伸缩框架3上设置勾爪机构31，在伸缩框架3相对转运框架1相对滑动至种植框上方的情况下，勾爪驱动机构2驱动多个勾爪机构31从收纳状态变化成释放状态，以使多个勾爪机构31与种植框卡接，进而将种植框从上方提拉出水槽，降低了种植框的转运成本，进而实现自动化种植，提高种植培养效率。

在本申请实施例中，还提供一种自动化农业设备，该自动化农业设备包括本申请实施例中的种植框转运装置；自动化农业设备的有益效果与本申请实施例中种植框转运装置的有益效果一致，在此不做过多赘述。

上述说明已经充分揭露了本申请的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本申请的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本申请的权利要求书的范围。相应地，本申请的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。