Grain Fumigation · Autonomous Crawler TS-ROB-ALP-001 · V1.0

平房仓 · 磷化铝粮面药盘 · 一仓一机

粮仓全自动施药机器人

把开筒、倒片、摊平留在工厂。仓内机器人只沿 40 cm 井字格走道行驶,到点揭开外密封,把整盘侧放到粮面——人不接触片剂,不进仓。

工厂预封装 锁走道履带 到点揭封摆盘 远程监视 / 接管

01 · 为什么改

人工开筒摊片,是机器人最不该继承的动作

现行作业:人穿护具在粮面确定 ≥1.3 m 施药点,打开马口铁筒螺旋塞,把约 3 g 片剂倒入 15×25 cm 不锈钢盘,单盘 ≤150 g 且不得重叠。走道约 40 cm,掉入粮面易自陷。磷化氢高毒、可燃爆。

01

螺旋塞铁筒

扭矩、锈蚀、正对桶口泄压都难自动化。倒片必然接触原料,抛撒与重叠无法用机构可靠消除。

02

危险环境零容错

片剂重叠、单盘超 150 g 是燃爆红线。作业要高完成度,误操作容忍度极低,尽可能无人进仓。

03

只能走井字格

路线必须锁在高反差走道上。下粮面会自陷。机器人要能建图、算点、远程看、可接管。

02 · 设计原则

仓内只做三件事

I

沿走道行走

总宽 280–320 mm,落在 40 cm 走道内两侧各留 ≥40 mm。丢线立即停,禁止向粮面搜索。

II

到点打开外密封

只揭铝塑外箔(剥离力 8–15 N)。通透内包现场永不撕开。到点才开,禁止一次全揭。

III

整盘侧放到粮面

伸距 0.25–0.45 m,盘在走道外侧、不压走道。视觉复核箔、水平、二维码后再驶离。

不要求人工「由里到外」的退路顺序。路径约束是:只走拓扑边、换匣可回门、始终有退路。首型不做:跨仓、自动充电、散气后收盘、开马口铁筒。

03 · 药剂单元 PKG-ALP-TRAY-001

工厂把摊片做完,现场只摆盘

层次规格
外密封铝塑热封盖;剥离舌宽 ≥25 mm;8–15 N;废箔进车载盒,不落粮
刚性托盘250×150 mm;不锈钢或抗静电不发火塑料;外缘 ≥8 mm 给夹爪
通透内包一穴一片、单层;现场不撕(对标 Prepac);残渣留盘内
剂量标称 120 g(40 片×3 g);硬顶 150 g;二维码含批号/克数/片数
合规农业部公告 2445 外密闭内通透。磷化铝不能新登记,须现有证持有人包装变更
拖拽旋转 · 滚轮缩放

05 · 系统四段

职责切开,避免「又开罐又摊片又寻路」

A
药盘单元
工厂定量 · 单层 · 外气密 · 内通透
人不接触片剂
B
上料与门斗
气密桶 → 匣仓 · 扫码 = 方案 · 门控联锁 · 换匣
只接触外盘
C
移动作业机
履带锁走道 · 揭箔 · 侧摆 · 视觉门禁 · 退路
不接触片剂
D
仓外指挥台
任务包 · 四路视频 · 死人手接管 · 急停 · 档案 1 Hz
警戒外 ≥20 m
R1 仓外上料R2 进仓建图 / 算点揭封摆盘匣空换匣R6 覆盖R7 出仓零人零机R8 封仓

06 · 作业机

窄体履带 + 最少自由度机构

项目首型指标
总宽 / 车长280–320 mm / 700–900 mm
作业质量含满匣 ≤80–100 kg,避免压陷走道
驱动橡胶履带差速、无刷无火花;掉边禁止猛转
匣仓20–40 盘;密封才允许移动(L9);故障仓 + 废箔盒
侧摆0.25–0.45 m;夹爪只抓托盘外缘与箔舌
脱困沿最后有效中心线回退;前后拖拽点挂仓外牵引绳

到点节拍(单盘)

  1. 走道中心制动
  2. 弹出仍封口的盘
  3. 滚轮揭外箔,箔入废盒
  4. 侧放到粮面
  5. 下视:箔净、盘平、未压道、码可读
  6. 剩余通道宽度足够才驶离

失败收入故障仓,该点补新盘,禁止盲放。

拖拽旋转 · 滚轮缩放 · 车在 40 cm 走道上

08 · 建图与布点 MAP-ALP-GRID-001

1.3 m 网格吸附到走道边

建图

输入仓长宽、门口、柱网。沿全部井字格巡一圈,用颜色反差提取中心线,生成边=走道段、节点=交叉口。粮面是禁区地理围栏。

算点

盘数 = ceil(总药量 / 单盘克数),单盘 ≤150 g。理想网格吸附到最近走道外侧。环流允许邻域布点,不够则沿走道匀补,间距仍 ≥1.3 m。

路径

只沿图边行驶。里程短、换匣回门、始终可退。盘不挡回程净宽。不规划下粮面捷径。走道过稀则提示加密铺板,而不是让车下粮。

下一页用同一套规则做全程仿真:上料 → 进仓 → 巡测 → 算点 → 揭封摆盘 → 换匣 → 覆盖 → 出仓封仓。

拖拽旋转 · 空格播放

11 · 完成度与远程

联锁禁止带病走,接管只是异常手段

ID动作
L1 / L2总药量≠方案、单盘>150 g → 禁止启动 / 落药
L3内包破损、散片、疑似重叠 → 停机告警
L4PH3 ≥0.2 mL/m³ → 禁止开匣,沿退路出仓
L5急停、失联、倾斜、洒漏 → 切断落药并制动
L6 / L7门模式不对禁止进出;密闭期禁止进仓
L9 / L10匣未密封禁止移动;门斗雨量禁止开匣

指挥台

门口 5 GHz 定向或 900 MHz 数传。四路:前视、后视、摆盘、匣仓。OSD 含走道边、下一盘位、剩余盘数、PH3、延迟。

授权接管 + 死人手;失联 ≤2 s 停车保持,不自主瞎开。换匣是唯一常态人工动作,且在门外。

12 · 实施

先冻药盘,再锁走道,最后带药

  1. 1 药盘冻结与厂家冻结规格,包装变更备案并行
  2. 2 锁线样机空盘无药,只验证 40 cm 走道跟踪
  3. 3 揭封工位剥离力窗口 + 侧摆 + 视觉门禁
  4. 4 联锁台L1–L10、门控、远程视频与接管
  5. 5 实仓无药含换匣、丢线、侧偏、回退
  6. 6 带药试点最小廒间、满防护编制

样机阶段用几何一致的空盘或惰性配重盘,不得用散装铁筒片剂在仓内调试摊片。

作业真值仍是 SOP-FUM-ALP-001。本演示对应技术方案 V1.0。