(57)【要約】  農地レールシステムは農地レールと近傍架設電力線を含み、農地レールは農地内に平行設置される２本１組のアーク形状とストレート形状を有する鉄筋コンクリート道床レールを備え、端と端に隣合うストレート形状である２つの農地レールの軸中心線は同心と非同心２つの状態を有し、近傍架設電力線は端と端に相互接続されている複数の筐体、絶縁材料層及び導線を備え、レールに沿って設置され電力網に電気的接続され、さらに、底部プレート、固定電気挿設部、複数の導電性プレート及び摺動受電ブロックを備える受電モジュールアセンブリを含み、摺動受電ブロックは導線の表面に接触し、底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動し、導線、摺動受電ブロック、導電性プレート及び固定電気は回路ブランチを構成する。  本発明は熱膨張収縮に対し鈍感であるレールシステムであり、それにより筐体、絶縁材料管及び導線が太陽照射と導線大電流の発熱により生じる８０℃以上の強烈な温度変化による熱膨張収縮を受け続けても、長期的な安定した作動を確保することができる。
2017509289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農地レールシステムであって、
農地レール及び近傍架設電力線を含み、農地レールは農地内に平行設置される２本１組のアーク形状とストレート形状を有する鉄筋コンクリート道床レールを備え、端と端に隣合うストレート形状である２つの農地レールの軸中心線は同心と非同心２つの状態を有し、近傍架設電力線は端と端に相互接続されている複数の筐体、絶縁材料層及び導線を備え、レールに沿って設置され電力網に電気的接続され、
さらに、底部プレート、固定電気挿設部、複数の導電性プレート及び摺動受電ブロックを備える受電モジュールアセンブリを含み、摺動受電ブロックは導線の表面に接触し、底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動し、導線、摺動受電ブロック、導電性プレート及び固定電気は回路ブランチを構成することを特徴とする農地レールシステム。
【請求項２】
導線の端部には、導線ほぞ溝と導線ほぞ部を含む導線挿設式接続界面を有し、導線ほぞ部を導線ほぞ溝内に挿入することにより導線の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が導線線膨張収縮空間として保持され、導線挿設式接続界面は隣接する２つの導線間の隙間を有し、
絶縁材料層は絶縁材料管、及び導線の一部の表面に製作される絶縁層を含み、絶縁材料管の端部は、切り欠きのない連続な絶縁材料管ほぞ溝と絶縁材料管ほぞ部を含む絶縁材料管挿設式接続界面を有し、絶縁材料管ほぞ部を絶縁材料管ほぞ溝内に挿入することにより絶縁材料管の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が絶縁材料管線膨張収縮空間として保持され、
導線軸中心線、筺体軸中心線及び絶縁材料管軸中心線はいずれも直線と非直線曲線を含むことを特徴とする請求項１に記載の農地レールシステム。
【請求項３】
筺体又は遮光カバーに連続的なマーク線が設けられ、前記マーク線は工字型マーク及びその自身位置情報を含むバーコードを含むことを特徴とする請求項１に記載の農地レールシステム。
【請求項４】
さらに、レール上を走行する電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッドと部材フレームを含む電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材、自動電源差込マニピュレータ及び光起電力制御器を含む移動可能な光起電力発電システムを含み、
光電池部材は、自動電源差込マニピュレータと近傍架設電力線により電力網に接続され、且つ部材フレームに取付られ、電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材及び自動電源差込マニピュレータは光起電力制御信号に接続され、電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材及び自動電源差込マニピュレータの状態は光起電力制御器により変化することを特徴とする請求項１に記載の農地レールシステム。
【請求項５】
さらに、レール上農業ロボット及びレール側農業ロボットを含み、
レール上農業ロボットは汎用作業床、中梁、電動ホイールセットアセンブリ、自動電源差込マニピュレータ及びロボット制御システムを含み、中梁の一側に汎用マニピュレータモジュール取付ベースが設置され、電動ホイールセットアセンブリは電動変向機構と電動ホイールセットを含み、レール上農業ロボットはレール上を走行し、近傍架設電力線により電力網から電力を取得し、
レール側農業ロボットは螺旋輸送装置、滑り止めホイールセットアセンブリ、滑り止めホイールセットリンク、大梁、マニピュレータモジュール脱着用マニピュレータ、自動電源差込マニピュレータ及びロボット制御システムを含み、また大梁の両側に汎用マニピュレータモジュール取付ベースが設置され、その上にスライダー鋼レールも設置され、螺旋輸送装置は螺旋輸送器と側板を含み、滑り止めホイールセットアセンブリは電動変向機構、滑り止めホイールセット及び高度調節器を含み、レール側農業ロボットは近傍架設電力線により電力網から電力を取得することを特徴とする請求項１に記載の農地レールシステム。
【請求項６】
受電モジュールアセンブリは弧状の底部プレート、固定電気挿設部、複数の直板状の導電性プレート、複数の内蔵摺動受電ブロック、カメラ及び光電池部材を含み、弧状の底部プレートは筺体を包み込み、ホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体外表面に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの１項に記載の農地レールシステム。
【請求項７】
受電モジュールアセンブリは平板底部プレート、固定電気挿設部、複数の弧状の導電性プレート、複数の弧状の摺動受電ブロック及び導線温度センサを含み、平板底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体内の底部にある溝状のチャネルに組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの１項に記載の農地レールシステム。
【請求項８】
受電モジュールアセンブリは平板底部プレート、固定電気挿設部、複数の屈曲導電性プレート及び複数の平板摺動受電ブロックを備え、平板摺動受電ブロックはそれぞれ導線の上方と下方に位置し、又はそれぞれ導線の両側面に位置し、平板底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体内底部の溝状のチャネルに組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの１項に記載の農地レールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農地に設置される農地レールシステム及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、外部電力網への接続に用いる農地レール近傍架設電力線を開示し、筐体、及び筐体内部に設置される電力線芯線を含み、前記線芯は三相四線式である４本の芯線が採用され、前記近傍架設電力線は電柱により支持され農地レール近傍に設置され、前記筐体は１つの長い貫通溝を有し、前記電力線は連続で滑らかな露出表面を有し、前記貫通溝と電気接続界面の長さは筺体と等長であり、外部の電気接続界面は前記貫通溝により前記露出表面に電気的接続することで移動中の電力往復伝送を実現する。
【０００３】
しかし、従来技術において、温度変化による導線の熱膨張収縮により発生し得る一連の重大な問題に対し技術的解決手段が提供されていない。また、外部の電気接続界面が近傍架設電力線の内部に頻繁に挿入されることにより導線に接続させるという手段は信頼性が低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術において農地レールシステムが熱膨張収縮に対し敏感であるという問題を解決するための農地レールシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はその目的を実現する技術的解決手段が以下のとおりである。
農地レールシステムは、農地レールと近傍架設電力線を含み、農地レールは農地内に平行設置される２本１組のアーク形状とストレート形状を有する鉄筋コンクリート道床レールを備え、端と端に隣合うストレート形状である２つの農地レールの軸中心線は同心と非同心２つの状態を有し、近傍架設電力線は端と端に相互接続されている複数の筐体、絶縁材料層及び導線を備え、レールに沿って設置され電力網に電気的接続され、さらに、受電モジュールアセンブリを含み、受電モジュールアセンブリは底部プレート、固定電気挿設部、複数の導電性プレート及び摺動受電ブロックを備え、摺動受電ブロックは導線の表面に接触し、底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動し、導線、摺動受電ブロック、導電性プレート及び固定電気は回路ブランチを構成する。
【０００６】
導線の端部には導線挿設式接続界面を有し、導線挿設式接続界面は導線ほぞ溝と導線ほぞ部を含み、導線ほぞ部を導線ほぞ溝内に挿入することで導線の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が導線線膨張収縮空間として保持され、導線挿設式接続界面は隣接する２つの導線間の隙間を有し、
絶縁材料層は絶縁材料管、及び導線の一部の表面に製作される絶縁層を含み、絶縁材料管の端部は絶縁材料管挿設式接続界面を有し、絶縁材料管挿設式接続界面は切り欠きのない連続な絶縁材料管ほぞ溝と絶縁材料管ほぞ部を含み、絶縁材料管ほぞ部を絶縁材料管ほぞ溝内に挿入することにより絶縁材料管の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が絶縁材料管線膨張収縮空間として保持され、
導線軸中心線、筺体軸中心線及び絶縁材料管軸中心線はいずれも直線と非直線曲線を含む。
【０００７】
筺体又は遮光カバーに連続的なマーク線が設けられ、前記マーク線は工字型マーク、及びその自身位置情報を含むバーコードを含む。
【０００８】
さらに移動可能な光起電力発電システムを含み、移動可能な光起電力発電システムは電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材、自動電源差込マニピュレータ及び光起電力制御器を含み、光電池部材は自動電源差込マニピュレータと近傍架設電力線により電力網に接続され、電動小型車は農地レール上を走行し、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置は電動プッシュロッド及び部材フレームを含み、光電池部材は部材フレームに取付られ、電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材及び自動電源差込マニピュレータは光起電力制御信号に接続され、電動小型車、回転台式太陽照射角追跡装置、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置、光電池部材及び自動電源差込マニピュレータの状態は光起電力制御器の状態により変化する。
【０００９】
さらに、レール上農業ロボットとレール側農業ロボットを含み、レール上農業ロボットは汎用作業床、中梁、電動ホイールセットアセンブリ、自動電源差込マニピュレータ及びロボット制御システムを含み、中梁の一側に汎用マニピュレータモジュール取付ベースが設置され、電動ホイールセットアセンブリは電動変向機構と電動ホイールセットを含み、レール上農業ロボットはレール上を走行し、近傍架設電力線により電力網から電力を取得する。
【００１０】
レール側農業ロボットは螺旋輸送装置、滑り止めホイールセットアセンブリ、滑り止めホイールセットリンク、大梁、マニピュレータモジュール脱着用マニピュレータ、自動電源差込マニピュレータ及びロボット制御システムを含み、また大梁の両側に汎用マニピュレータモジュール取付ベースが設置され、その上にスライダー鋼レールも設置され、螺旋輸送装置は螺旋輸送器と側板を含み、滑り止めホイールセットアセンブリは電動変向機構、滑り止めホイールセット及び高度調節器を含み、レール側農業ロボットは近傍架設電力線により電力網から電力を取得する。
【００１１】
受電モジュールアセンブリは弧状の底部プレート、固定電気挿設部、複数の直板状の導電性プレート、複数の内蔵摺動受電ブロック、カメラ及び光電池部材を含み、弧状の底部プレートは筺体を包み込み、ホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体外表面に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動する。
【００１２】
受電モジュールアセンブリは平板底部プレート、固定電気挿設部、複数の弧状の導電性プレート、複数の弧状の摺動受電ブロック及び導線温度センサを含み、平板底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体内の底部にある溝状のチャネルに組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動することができる。
【００１３】
受電モジュールアセンブリは平板底部プレート、固定電気挿設部、複数の屈曲導電性プレート及び複数の平板摺動受電ブロックを備え、平板摺動受電ブロックはそれぞれ導線の上方と下方に位置し、又は平板摺動受電ブロックはそれぞれ導線の両側面に位置し、平板底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体内底部の溝状のチャネルに組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動する。
【００１４】
導線挿設式接続界面の軸方向の長さは、互いに組み合わせる２つの隣接する導線間にある軸方向隙間の中央点から両側に２倍の摺動受電ブロック軸方向の長さまで伸びると定義される。
【００１５】
さらに、前記低抵抗は、前記導線接続界面の両側に、電流強度が３アンペア／平方センチメートルの直流電流が流れる時、平均電圧降下が１ボルト以下であると定量化される。前記低抵抗力は、隣接する２段の近傍架設電力線が標準施工状態且つ２５±０．５℃条件下で、その筺体、絶縁材料管又は一本の導線の挿入力若しくは抜き力がいずれも３キログラムを超えないと定量化される。
【００１６】
アルミニウム導線又はアルミニウム型材導線を採用する時、従来技術を利用しアルミニウム材導線の表面に耐摩耗表面層を形成させてもよく、それは陽極酸化によりアルミニウム材の表面に耐摩耗層を、電気めっきにより耐摩耗表面層を形成することを含む。近傍架設電力線の導線と摺動受電ブロックの間には、毎年平均２０００回の速度０．２メートル／秒の摺動摩擦を受ける。参照として比較してみると、手持ちの電動ドリルであって、その電気ブラシ構造はグラファイト電極と銅補極を含み、その回転速度３０００回転／分、即ち毎分約３．８メートル／秒の速度で摺動摩擦を３０００回受け、５年使用後でも正常的に使用し、銅電極とグラファイト電極の摩耗がほとんど発見できない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
本発明の農地レールシステムは、その近傍架設電力線の筐体の端部に軸中心線に沿った、変径段を含む筐体挿設用接続界面が設置され、絶縁材料管の端部には軸中心線に沿った、ほぞ溝とほぞ部を含む絶縁材料管挿設用接続界面が設置され、導線の端部には軸中心線に沿った、ほぞ溝、ほぞ部、挿入穴と挿入棒、及び互いに組み合わせる同心円深溝を含む低抵抗と低抵抗力挿設用接続界面が設置され、前記接続界面は軸方向隙間が保持され、即ちそれぞれの線膨張収縮空間は筐体、絶縁材料管及び導線熱膨張収縮による寸法変化を吸収し、筐体が固定結合点以外の場所と農地との間に確実に摺動接続することでその端部が自在に伸縮でき、絶縁材料管が筐体又は導線に相対して固定結合点以外の場所に自在に移動できるようになっているため、筐体、絶縁材料管及び導線が太陽照射と導線大電流の発熱により生じる８０℃以上の強烈な温度変化による熱膨張収縮を受け続けても、長期的な安定した作動を確保することができる。
【００１８】
隣接する導線間のほぞ接ぎを保持させ、さらにその中に電気的接続するための１本の補助ソフトワイヤーを備えることにより、接続の信頼性を向上させ、導線全体の抵抗を減らすことができる。
【００１９】
近傍架設電力線は連続的なマーク線が設置されることで、レールに基づく農業ロボット及びその作業対象の空間位置への確定に役立ち、パイプなし点滴灌漑を用いて植栽することにも有利である。
【００２０】
本発明の移動可能な光起電発電システムは農作物生産量と品質に影響を与えないという前提で、大量な電力を供給することができる。本発明のレールに基づく農業ロボットにより、電力駆動を用いる無人運転農業用機械装置を提供し、異なるマニピュレータモジュールとアプリケーションの変更により製品のアップデートを継続的に行うことができる。レール上農業ロボットの汎用作業台には穀物脱穀機と茎稈結束機を取り付けることができる。レール側農業ロボットの螺旋輸送装置はレール上農業ロボットの汎用作業台と共に穀物の継続的伝送を実現することができる。フィーダ車により現場と部材貯蔵拠点との間のデリバリを実現することができる。レール側農業ロボットは滑り止めホイールを採用し、大きなパワーや牽引力を供給し、さらにその作業幅さは２０メートル以上を達することができる。
【００２１】
筐体軸中心線が直線と非直線曲線を含み、導線と絶縁材料の軸中心線が筐体軸中心線に平行又は大体平行することにより、複雑な地形に適合することができる。
【００２２】
それぞれ導線の上方と下方、及びそれぞれ導線の両側面に位置する平板摺動受電ブロックは、導線の屈曲に対し鈍感である。
【００２３】
以下、図面により説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】図１ａは、外付式受電モジュールアセンブリ付き近傍架設電力線の一部の構造概略図である。
【図１ｂ】図１ｂは、電動ホイールセットの部分拡大図である。
【図１ｃ】図１ｃは、外付式受電モジュールアセンブリの構造概略図である。
【図１ｄ】図１ｄは縮径段を用いて端と端に相互接続されている２つの筐体の構造概略図である。
【図１ｅ】図１ｅは、マーク線の部分拡大図である。
【図１ｆ】図１ｆは、絶縁材料管のあり溝の部分拡大図である。
【図１ｇ】図１ｇは、絶縁材料管における切り欠きのない連続なほぞ溝とほぞ部の継ぎ目箇所に、表面に沿って垂直正面から横断する部分拡大断面図である。
【図１ｈ】図１ｈは、それぞれの絶縁材料管間にあり溝構造のすべりばめにより一体化に接続される構造概略図である。
【図１ｉ】図１ｉは、２段のアルミニウム型材導線が挿入棒により低抵抗と低抵抗力挿設式接続を実現することを示す構造概略図である。
【図１ｊ】図１ｊは、自動電源差込マニピュレータが固定電気挿設部に接続することを示す構造概略図である。
【図２ａ】図２ａは、内蔵摺動受電ブロックの部品分解図である。
【図２ｂ】図２ｂは、内蔵摺動受電ブロックの外形図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ａ弾性片の部分拡大図である。
【図３】図３は、２つの横断面が四分円の導線における低抵抗と低抵抗力挿設式接続を実現することを示す構造概略図である。
【図４ａ】図４ａは、内蔵式受電モジュールアセンブリ付き近傍架設電力線一部の外形図である。
【図４ｂ】図４ｂは、内蔵式受電モジュールアセンブリ付き近傍架設電力線一部の部品分解図である。
【図５ａ】図５ａは、移動可能な光起電力発電システムの構造概略図である。
【図５ｂ】図５ｂは、移動可能な光起電力発電システムの部品分解図である。
【図６ａ】図６ａは、レール上農業ロボットの部品分解図である。
【図６ｂ】図６ｂは、レール上農業ロボットの構造概略図である。
【図７】図７は、図５電動プッシュロッドの部分拡大構造概略図である。
【図８】図８は、図６ａ水管とレールの部分拡大図である。
【図９ａ】図９ａは、レール側農業ロボットの部品分解図である。
【図９ｂ】図９ｂは、レール側農業ロボットの構造概略図である。
【図１０】図１０は、レール上農業ロボットとレール側農業ロボットの協力作業の概略図である。
【図１１】図１１は、平板摺動受電ブロックがそれぞれ導線の上方と下方に位置する受電モジュールアセンブリの正面断面構造概略図である。
【図１２】図１２は、平板摺動受電ブロックがそれぞれ導線の両側面に位置する受電モジュールアセンブリの正面断面構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
農地レールシステムは、農地レールと近傍架設電力線を含み、農地レールは農地内に平行設置される２本１組のアーク形状とストレート形状を有する鉄筋コンクリート道床レールを備え、端と端に隣合うストレート形状である２つの農地レールの軸中心線は、同心と非同心２つの状態を有し、近傍架設電力線は端と端に相互接続されている複数の筐体、絶縁材料層及び導線を備え、レールに沿って設置され電力網に電気的接続され、さらに、受電モジュールアセンブリを含み、受電モジュールアセンブリは底部プレート、固定電気挿設部、複数の導電性プレート及び摺動受電ブロックを備え、摺動受電ブロックは導線の表面に接触し、底部プレートはホイールセット又は電動ホイールセットにより筺体に組み合わせて回転接続され、筺体軸中心線に沿って移動し、導線、摺動受電ブロック、導電性プレート及び固定電気は回路ブランチを構成する。
【００２６】
導線の端部には導線挿設式接続界面を有し、導線挿設式接続界面は導線ほぞ溝と導線ほぞ部を含み、導線ほぞ部を導線ほぞ溝内に挿入することで導線の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が導線線膨張収縮空間として保持され、導線挿設式接続界面は隣接する２つの導線間の隙間を有し、絶縁材料層は絶縁材料管、及び導線の一部の表面に製作される絶縁層を含み、絶縁材料管の端部は絶縁材料管挿設式接続界面を有し、絶縁材料管挿設式接続界面は切り欠きのない連続な絶縁材料管ほぞ溝と絶縁材料管ほぞ部を含み、絶縁材料管ほぞ部を絶縁材料管ほぞ溝内に挿入することにより絶縁材料管の同心直列接続を実現し、軸方向の隙間が絶縁材料管線膨張収縮空間として保持され、導線軸中心線、筺体軸中心線及び絶縁材料管軸中心線はいずれも直線と非直線曲線を含む。
【００２７】
筺体又は遮光カバーに連続的なマーク線が設けられ、前記マーク線は工字型マーク、及びその自身位置情報を含むバーコードを含む。
【００２８】
実施例１において、図１、２に示すように、レールシステムはレール杭８０、レール８２、電柱７及び近傍架設電力線１を含み、且つ近傍架設電力線１は筐体２、絶縁材料管３、導線４及び受電モジュールアセンブリ６を含み、電柱７により農地８に固定され、且つ近傍架設電力線１は電力網３０に接続される。
【００２９】
導線４は開放式キャビティ９を備え、開放式キャビティ９は内蔵摺動受電ブロック１１に組み合わせて接続され、直板状の導電性プレート１２により固定電気挿設部１３に電気的接続される。
【００３０】
受電モジュールアセンブリ６は弧状の底部プレート１４、固定電気挿設部１３、複数の直板状の導電性プレート１２、複数の内蔵摺動受電ブロック１１、カメラ１６及び光電池１７を含む。カメラ１６は機器視覚を構築するために用いられる。光電池１７は受電モジュールアセンブリ６に電力を供給するために用いられる。弧状の底部プレート１４は約円周角２７０度の筒状体であり、筐体２の外側に設けられ、電動ホイールセット１８により筐体２の外表面に組み合わせて回転接続され、筐体軸中心線１９に沿って移動する。
【００３１】
筐体２は長い貫通溝２１を有し、筐体２の一端は縮径段２２を有し、縮径段２２は縮径しない筐体２と同心組み合わせ、連続しないゴムワッシャ２３を用いて接続され、一定の軸方向隙間、即ち線膨張空間２４を保持する。線膨張伸縮空間２４は筐体２の熱膨張収縮を吸収する。縮径段２２には外を向いて突出する係止ブロック２０が製作され、係止ブロック２０は筐体２の係止穴２５と組み合わせることで、長い貫通溝２１の連続を確保するが、縮径段２２の隣接する筐体２に相対する熱膨張収縮変位に影響を与えない。縮径段２２は個別に製作された後に筐体２に溶接されることがある。
【００３２】
筐体２には、連続的なマーク線１５が製作される。マーク線１５は工字型マーク５とバーコード１０を含む。バーコード１０に含まれる情報は自体のその位置に対応する。バーコード１０の情報はカメラの信号への接続により読み込まれ、デジタル信号に変換される。
【００３３】
マーク線の製作方法はレーザ印字装置を用いてステンレス筐体２の表明に印字することである。
【００３４】
絶縁材料管３は筐体２に収納され、各絶縁材料管３の間にあり溝構造２６とのすべりばめにより一体化に接続され、開口付き係止バンド２７により筐体軸中心線１９に沿って平行配置される複数本の絶縁材料管３が結束される。図１ｄの部分拡大図Ｂによると、絶縁材料管３はすべりばめで切り欠きのない連続なほぞ溝２８とほぞ部２９を有し、ほぞ部２９はほぞ溝２８に挿入することで絶縁材料管３の同心直列接続を実現し、熱膨張収縮を吸収するための絶縁材料の線膨張伸縮空間１２６を保持する。絶縁材料の線膨張伸縮空間１２６を保持することは、ほぞ接ぎでつながる時にほぞ部２９が底部まで直接に挿入しないことを示す。通常でそれぞれの線膨張伸縮空間２４、絶縁材料の線膨張伸縮空間１２６、導線の線膨張伸縮空間１２７の寸法はミリメートル単位で、具体的に関連する資料の検索で算出されるものである。
【００３５】
複数本の絶縁材料管３は結束され、異なる絶縁材料の線膨張伸縮空間１２６の間に筐体軸中心線１９に沿って重なってはならない。このように、ほぞ溝２８とほぞ部２９を採用しなくても２本の平行する導線４の間のいかなる箇所に、少なくとも圧力に耐えられる１層の絶縁材料を備える絶縁材料管３が存在することを確保することができる。
【００３６】
絶縁材料管３に収納される４本の導線４の端部は、いずれも筐体軸中心線１９に沿って平行する低抵抗と低抵抗力導線挿設式接続界面３２を含む。図１ｉは独立挿入棒接続構造である低抵抗と低抵抗力導線挿設式接続界面３２を示す。それは挿入棒３３と導線４の挿入穴３４を含む。挿入穴３４の直径が同じで、挿入棒３３が約半分が細くて残った半分が太いようになっている。直径が大きい半分は挿入穴３４に緊密に嵌合することで抵抗を低減し、空気に接触することを回避させるが、直径が小さい半分は挿入穴３４とのすべりばめにより導線４の直列接続を実現し導線の線膨張伸縮空間１２７を保持させ、導線の線膨張伸縮空間１２７は導線４の線膨張を吸収する。隣接する直列接続導線４の軸方向の隙間、即ち導線の線膨張伸縮空間１２７を制限することができる。さらに一体化に製作された、挿入棒付き導線４も採用することができる。
【００３７】
直板状の導電性プレート１２は長い貫通溝２１の中に挿入し、開放式キャビティ９内に設置される内蔵摺動受電ブロック１１に接続される。内蔵摺動受電ブロック１１は導線４とすべりばめで低抵抗接続される。
【００３８】
固定電気挿設部１３は筐体２の長い貫通溝２１の外側に位置し、端子ボックス３６で保護する。さらに、端子ボックス３６には挿嵌ガイド穴３７が設けられることで、自動電源差込マニピュレータ３８を固定電気挿設部１３に挿嵌する時の位置決めが容易になる。
【００３９】
固定電気挿設部１３は、自動電源差込マニピュレータ３８を介して自動的接続され、自動電源差込マニピュレータ３８は差込制御システム３９、多関節アーム４１、挿設カメラ４２及び外部電気挿設部４３を含む。外部電気挿設部４３は複数の電源プラグ４４、２つの電動ねじ４６、２つの挿設ガイド部４７及び１本のケーブル４８を含む。挿設カメラ４２からの監視と差込制御システム３９からの指令により、多関節アーム４１は外部電気挿設部４３を固定電気挿設部１３の下方まで送った後に持ち上げ、挿設ガイド４７の制限下で固定電気挿設部１３との接続嵌合を実現し、その後に２つの電動ねじ４６が端子ボックス３６のねじ穴４９の中に挿入し締め付けられる。
【００４０】
内蔵摺動受電ブロック１１は２つの受電ブラッシュブロック５１、２つの弾性片５４及び１つの導電性マザーボード５２を含み、導電性マザーボード５２は受電ブラッシュブロック５１を制限するための裾部５３を備える。受電ブラッシュブロック５１と直板状の導電性プレート１２の間には１つ以上のスプリング５６により接続され、受電ブラッシュブロック５１は具体的に銅基受電ブラッシュブロック、グラファイト受電ブラッシュブロック又は銅グラファイト複合の受電ブラッシュブロックを採用することができる。受電ブラッシュブロック５１と直板状の導電性プレート１２の間にはソフトターミナルラグ５７により接続される。スプリング５６が受圧状態であった場合、受電ブラッシュブロック５１が開放式キャビティ９の内表面に密着される。
【００４１】
内蔵摺動受電ブロック１１は、このような構造で、一定の精度誤差と軸方向接続隙間を有する導線４の表面に移動する時、依然として導線４との低抵抗接続を維持することができる。
【００４２】
受電モジュールアセンブリ６はさらに受電コンピュータ制御システム５８を含み、受電コンピュータ制御システム５８の信号は、筐体２内に位置する導線温度センサ５９を、筐体２外に位置するカメラ１６、光電池１７、及び弧状の底部プレート１４と組み合わせて接続される電動ホイールセット１８に接続する。導線温度センサ５９、カメラ１６、光電池１７の状態は受電コンピュータ制御システム５８の状態により変化する。
【００４３】
本発明はさらに、筐体２と絶縁材料管３の間に設けられる固定結合点６２を含む。固定結合点６２は筐体２と絶縁材料管３との間の必要な接続を維持するために用いられる。固定結合点６２は筐体２と絶縁材料管３との間に３６０度円周角で均一に分布されるブロック６３により位置決められ、接着材料６１を用いてブロック６３を固定する。固定結合点６２が毎本の近傍架設電力線の中央部に設置される場合、関連する部品の線膨張による寸法変化値を二等分し、即ち寸法変化が固定結合点に対し半分となる。
【００４４】
絶縁材料管３と導線４の間には、接着材料で直接に接着し、又は溶接で接続し、又は締め付け方式で接続されることで、導線固定結合点３１が形成される。
【００４５】
本発明はさらに１本の補助ソフトワイヤー８３を含み、前後に隣接する直列接続導線４はほぞ接ぎで互いに接合され、補助ソフトワイヤー８３を介して電気的接続され、補助ソフトワイヤー８３の外力に対する抗力は無視することができる。補助ソフトワイヤー８３は端と端に隣合う２本の導線４の最小限度の電気的接続を確保し、手持ちの電動ドリルの電気ブラシも補助のソフトワイヤーを使用する。
【００４６】
筐体２と電柱７の間の接続は固定接続、及び筐体軸中心線１９に沿って移動する一次元移動ペア機構６４による摺動接続を含む。摺動接続は熱膨張収縮で構造全体を害する張力又は押す力を防止することを目的とする。
【００４７】
各導線４の間には絶縁材料管３を介して互いに絶縁することと、開放式キャビティ９内に位置するそれぞれの内蔵摺動受電ブロック１１も互いに絶縁することにより、更なる送電線路を提供することができる。
【００４８】
例として、温度が４０℃となり、アルミニウム型材導線４の中央部に接着剤で固定した場合、隣接するアルミニウム型材導線４の両端点の相対変化範囲は１．５６ミリメートル（４０＊６０００／２（０．００００２４−０．００００１１））である。アルミニウム型材導線４のほぞ部の長さが４０ミリメートルを超えた場合、低抵抗と低抵抗力挿設式接続界面のため、抵抗は大きく増加しない。
【００４９】
アルミニウム型材導線４は、電流が増加するため、温度が８０℃以上、１００℃以上の場合、上記隣接するアルミニウム型材導線４の両端点の相対変化範囲は３．１２ミリメートルである。しかし、隣接するアルミニウム型材導線４の接続界面間の軸方向隙間がこれらの寸法変化を吸収できるため、近傍架設電力線１は依然として正常に作動することができる。
【００５０】
実施例２において、図３、４に示すように、レールシステムはレール杭８０、レール８２、電柱７及び近傍架設電力線１を含み、且つ近傍架設電力線１は筐体２、十字型の絶縁材料管３、導線４及び受電モジュールアセンブリ６を含み、電柱７により農地８に接続される。筐体２は長い貫通溝２１を有する。筐体２の内表面に絶縁層６６が設置される。絶縁材料管３はその上方に筐体２に接続される。アルミニウム型材導線４は絶縁材料管３の４つの扇形キャビティ６７内に収納され、導線４は円周角６０〜８０度の曲面６８を有し、導線４の曲面６８の形状に合わせる弧状の摺動受電ブロック６９により導線４に摺動接続される。導線４は、弧状の摺動受電ブロック６９に摺動接続される表面を除き、絶縁材料を塗装する。弧状の導電性プレート７１は弾性材料で製作される。弧状の導電性プレート７１はその下方に固定電気挿設部１３に電気接続される。
【００５１】
受電モジュールアセンブリ６は平板底部プレート７２、固定電気挿設部１３、複数の弧状の導電性プレート７１、複数の弧状の摺動受電ブロック６９及び導線温度センサ５９を含む。平板底部プレート７２は電動ホイールセット１８により筐体２の溝状のチャネル７３と組み合わせて回転接続され、筐体軸中心線１９に沿って移動する。
【００５２】
絶縁材料管３の接続界面は実施例１に係るすべりばめになる切り欠きのない連続なほぞ溝２８とほぞ部２９の内容を参照する。
【００５３】
図３では、導線４の横断面は四分円である。隣接する２つの導線４の端面には、それぞれ１つ以上のすべりばめになる同心円深溝７４を旋盤でほぞ接ぎ加工し、両者の最外層に一部を切削することでそれらが接合する時に絶縁材料の線膨張伸縮空間１２６を形成させる。
【００５４】
固定電気挿設部１３は筐体２の長い貫通溝２１の外側に位置し、端子ボックス３６で保護する。
【００５５】
実施例３において、図５に示すように、本発明はさらに移動可能な光起電力発電システム７５を含み、移動可能な光起電力発電システム７５は電動小型車７６、回転台式太陽照射角追跡装置７７、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置７８、光電池部材７９、自動電源差込マニピュレータ３８及び光起電力制御器８１を含む。光電池部材７９は自動電源差込マニピュレータ３８と近傍架設電力線１により電力網３０に接続され、電動小型車７６はレール８２とレール杭８０により地面に重力をかけ、レール８２の上を走る。レール８２は農地８に設置される。電動小型車７６は電動ホイールセット８４、ホイールセット柱８６及びベースプレート８７を含む。回転台式太陽照射角追跡装置７７は平面回転ペア機構８８を介してベースプレート８７に接続されるベース部８９、ベース部８９に回転接続される電動駆動装置９１を含む。電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置７８は電動プッシュロッド９２と部材フレーム９３を含む。部材フレーム９３の下端は回転ペア機構９４によりベース部８９に接続され、部材フレーム９３の上端は回転ベア機構９４により電動プッシュロッド９２の上端に接続される。電動プッシュロッド９２の下端は回転ペア機構９４によりベース部８９に接続される。光電池部材７９は部材フレーム９３に取付られる。電動小型車７６、回転台式太陽照射角追跡装置７７、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置７８、光電池部材７９及び自動電源差込マニピュレータ３８は光起電力制御８１の信号に接続される。電動小型車７６、回転台式太陽照射角追跡装置７７、電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置７８、光電池部材７９及び自動電源差込マニピュレータ３８の状態は光起電力制御器８１の状態により変化する。
【００５６】
実施例４において、図６、７、８に示すように、本発明はさらにレール上農業ロボット９６を含み、レール上農業ロボット９６は汎用作業床９７、中梁９８、電動ホイールセットアセンブリ９９、自動電源差込マニピュレータ３８及びロボット制御システム１０１を含み、中梁９８の一側に汎用マニピュレータモジュール取付ベース１０２が設置される。電動ホイールセットアセンブリ９９は電動変向機構１０３と電動ホイールセット１８を含む。電動変向機構１０３はレール上農業ロボット９６が異なる農地８の間に移行するために用いられ、稲刈りマニピュレータモジュール１０４も設置される。
【００５７】
汎用マニピュレータモジュール取付ベース１０２は異なる農業マニピュレータを変換することにより、さまざまな作業を行う。レール上農業ロボット９６はレール８２上を走行し、近傍架設電力線１により電力網３０から電力を取得する。中梁９８は電動ホイールセットアセンブリ９９とレール８２により農地８に重力をかける。レール８２の一側の農地８には、レール８２と平行配置される水管１０６が埋設される。水管１０６には電動取水弁アセンブリ１０７が設置される。汎用作業床９７は穀物脱穀と茎稈結束を含む作業を行うようになっている。
【００５８】
実施例５において、図９に示すように、本発明はさらにレール側農業ロボット１０８を含み、レール側農業ロボット１０８は螺旋輸送装置１０９、滑り止めホイールセットアセンブリ１１１、滑り止めホイールセットリンク１１２、大梁１１３、マニピュレータ脱着用マニピュレータ１１４、自動電源差込マニピュレータ３８及びロボット制御システム１０１を含み、大梁１１３の一側には、稲刈りマニピュレータモジュール１０４を含む農業マニピュレータの装着に用いる汎用マニピュレータモジュール取付ベース１０２が設置される。大梁１１３の上にはさらに、マニピュレータ脱着用マニピュレータ１１４を作動させるスライダー鋼レール１１６が設置される。マニピュレータ脱着用マニピュレータ１１４は、稲刈りマニピュレータモジュール１０４を含む農業マニピュレータを脱着するために用いる。螺旋輸送装置１０９は螺旋輸送装置１１７と側板１１８を含む。滑り止めホイールセットアセンブリ１１１は電動変向機構１０３、滑り止めホイールセット１１９及び高度調節器１２１を含む。高度調節器１２１は大梁１１３の高度を調節するために用いられる。レール側農業ロボット１０８はレール８２上を走行し、近傍架設電力線１により電力網３０から電力を取得する。電動変向機構１０３はレール側農業ロボット１０８が異なる農地８の間に移行するために用いられる。稲刈りマニピュレータモジュール１０４とロータリー耕耘機１２２も設置される。ロータリー耕耘機１１２は耕地に用いる。
【００５９】
レール側農業ロボット１０８の大梁の長さは４０メートルで重く、その滑り止めホイールセットアセンブリ１１１のみにより農地８に重力をかける。滑り止めホイールセットアセンブリ１１１は耕地作業を遂行する十分なけん引力を提供し、レール８２の摩擦力が小さいという欠点を回避させる。レール側農業ロボット１０８は自動電源差込マニピュレータ３８の挿設カメラ４２により、近傍架設電力線１のマーク線１５に接続し視覚認識を行うことで空間位置情報を取得する。
【００６０】
実施例６において、図１０に示すように、レール上農業ロボット９６とレール側農業ロボット１０８はケーブル１２３を介して電気的接続され、近傍架設電力線１に介して電力網に接続されることで、協力して作業することができる。また、フィーダ車１２４により部材を往復輸送する。フィーダ車１２４は農地レール８２上を走行し、近傍架設電力線１により電力網に接続される。
【００６１】
実施例７において、図１１に示すように、平板摺動受電ブロック３５はそれぞれ導線４の上方と下方に位置し、屈曲導電性プレート４０に電気的接続される。屈曲導電性プレート４０は平板底部プレート７２に接続され、平板底部プレート７２を貫通して固定電気挿設部１３に電気的接続される。
【００６２】
図１１によると、導線４はまっすぐではなく高さが連続的に変化した場合、平板摺動受電ブロック３５と導線との低抵抗接続に影響を与えない。同じように、筐体２はまっすぐではなく高さが連続的に変化した場合、電動ホイールセット１８と導線４との回転接続の組み合わせにも影響を与えない。
【００６３】
実施例８において、図１２に示すように、平板摺動受電ブロック３５はそれぞれ導線４の両側面に位置し、屈曲導電性プレート４０に電気的接続される。屈曲導電性プレート４０は平板底部プレート７２に接続され、平板底部プレート７２を貫通して固定電気挿設部１３に電気的接続される。
【００６４】
図１２によると、導線４がまっすぐではなく連続な左右に屈曲する表面を有する場合、平板摺動受電ブロック３５と導線との低抵抗接続に影響を与えない。同じように、筐体２がまっすぐではなく連続な左右に屈曲する表面を有する場合、電動ホイールセット１８と導線４との回転接続の組み合わせにも影響を与えない。
【００６５】
実施例７、８の筐体２は屈曲部分を含むことができ、その製作方法はまっすぐな筐体２をコア型付き屈曲装置により屈曲することを含む。
【００６６】
実施例７、８の絶縁材料管３は屈曲部分を含むことができ、その製作方法は専用金型で製作することを含む。
【００６７】
実施例７、８の導線４は屈曲部分を含むことができ、その製作方法はまっすぐな導線４をコア型付き屈曲装置により屈曲することを含む。
【００６８】
本発明の近傍架設電力線は受電モジュールアセンブリを介してレールに基づく農業ロボット又は移動可能な光起電力発電システムに確実に電気的接続した後、レールに基づく農業ロボット又は移動可能な光起電力発電システムからの制御を受ける。受電モジュールアセンブリは指令により移動し、電力が受電モジュールアセンブリを通して移動可能な光起電力発電システムから近傍架設電力線に伝送され、近傍架設電力線を通して電力網まで流れ、又は、電力網の電力は近傍架設電力線を経由し、受電モジュールアセンブリを通して直接又は間接にレールに基づく農業ロボットに伝送される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上、上記構造的特徴、技術的内容及び操作使用上の具体的な説明により、明らかに、本発明の技術的特徴は以下のとおりである。本発明は熱膨張収縮に対し鈍感なレールシステムであり、その近傍架設電力線の管筐体の端部に軸中心線に沿った、変径段を含む管筐体挿設用接続界面が設置され、絶縁材料管の端部には軸中心線に沿った、ほぞ溝とほぞ部を含む絶縁材料管挿設用接続界面が設置され、導線の端部には軸中心線に沿った、ほぞ溝、ほぞ部、挿入穴と挿入棒、及び互いに組み合わせる同心円深溝を含む低抵抗と低抵抗力挿設用接続界面が設置され、前記接続界面は軸方向隙間、即ちそれぞれの線膨張収縮空間を保持し、筐体、絶縁材料管及び導線熱膨張収縮による寸法変化を吸収させ、筐体が固定結合点以外の場所と農地との間に確実に摺動接続することでその端部が自在に伸縮でき、絶縁材料管が筐体又は導線に相対して固定結合点以外の場所に自在に移動できるようになっているため、筐体、絶縁材料管及び導線が太陽照射と導線大電流の発熱により生じる８０℃以上の強烈な温度変化による熱膨張収縮を受け続けても、長期的な安定した作動を確保することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１．近傍架設電力線
２．筺体
３．絶縁材料管
４．導線
５．工字型マーク
６．受電モジュールアセンブリ
７．電柱
８．農地
９．開放式キャビティ
１０．バーコード
１１．内蔵摺動受電ブロック
１２．直板状の導電性プレート
１３．固定電気挿設部
１４．弧状の底部プレート
１５．マーク線
１６．カメラ
１７．光電池
１８．電動ホイールセット
１９．筺体軸中心線
２０．係止ブロック
２１．長い貫通溝
２２．縮径段
２３．ゴムワッシャ
２４．線膨張収縮空間
２５．係止穴
２６．あり溝構造
２７．開口付き係止バンド
２８．ほぞ溝
２９．ほぞ部
３０．電力網
３１．導線固定結合点
３２．導線挿設式接続界面
３３．挿入棒
３４．挿入穴
３５．平板摺動受電ブロック
３６．端子ボックス
３７．挿嵌ガイド穴
３８．自動電源差込マニピュレータ
３９．差込制御システム
４０．屈曲導電性プレート
４１．多関節アーム
４２．挿設カメラ
４３．外部電気挿設部
４４．電源プラグ
４６．電動ねじ
４７．挿嵌ガイド部
４８．ケーブル
４９．ねじ穴
５１．受電ブラッシュブロック
５２．導電性マザーボード
５３．裾部
５４．弾性片
５６．スプリング
５７．ソフトターミナルラグ
５８．受電コンピュータ制御システム
５９．導線温度センサ
６１．接着材料
６２．結合点
６３．ブロック
６４．一次元移動ペア機構
６５．絶縁層
６７．扇形キャビティ
６８．曲面
６９．弧状の摺動受電ブロック
７１．弧状の導電性プレート
７２．平板底部プレート
７３．溝状のチャネル
７４．同心円深溝
７５．移動可能な光起電力発電システム
７６．電動小型車
７７．回転台式太陽照射角度追跡装置
７８．電動プッシュロッド式太陽光高度角調節装置
７９．光電池部材
８０．レール杭
８１．光起電力制御器
８２．レール
８３．補助ソフトワイヤー
８４．電動ホイールセット
８５．ホイールセット柱
８７．ベースプレート
８８．平面回転ペア機構
８９．ベース部
９１．電動駆動装置
９２．電動プッシュロッド
９３．部材フレーム
９４．回転ペア機構
９５．レール上農業ロボット
９６．汎用作業台
９８．中梁
９９．電動ホイールセットアセンブリ
１０１．ロボット制御システム
１０２．取付ベース
１０３．電動変向機構
１０４．稲刈りマニピュレータモジュール
１０６．水管
１０７．電動取水弁アセンブリ
１０８．レール側農業ロボット
１０９．螺旋輸送装置
１１１．滑り止めホイールセットアセンブリ
１１２．滑り止めホイールセットリンク
１１３．大梁
１１４．マニピュレータ脱着用マニピュレータ
１１６．スライダー鋼レール
１１７．螺旋輸送器
１１８．側板
１１９．滑り止めホイールセット
１２１．高度調節器
１２２．ロータリー耕耘機
１２３．ケーブル
１２４．フィーダ車
【図１ａ】
2017509289.tif 000003
【図１ｂ】
2017509289.tif 000004
【図１ｃ】
2017509289.tif 000005
【図１ｄ】
2017509289.tif 000006
【図１ｅ】
2017509289.tif 000007
【図１ｆ】
2017509289.tif 000008
【図１ｇ】
2017509289.tif 000009
【図１ｈ】
2017509289.tif 000010
【図１ｉ】
2017509289.tif 000011
【図１ｊ】
2017509289.tif 000012
【図２ａ】
2017509289.tif 000013
【図２ｂ】
2017509289.tif 000014
【図２ｃ】
2017509289.tif 000015
【図３】
2017509289.tif 000016
【図４ａ】
2017509289.tif 000017
【図４ｂ】
2017509289.tif 000018
【図５ａ】
2017509289.tif 000019
【図５ｂ】
2017509289.tif 000020
【図６ａ】
2017509289.tif 000021
【図６ｂ】
2017509289.tif 000022
【図７】
2017509289.tif 000023
【図８】
2017509289.tif 000024
【図９ａ】
2017509289.tif 000025
【図９ｂ】
2017509289.tif 000026
【図１０】
2017509289.tif 000027
【図１１】
2017509289.tif 000028
【図１２】
2017509289.tif 000029
【国際調査報告】
2017509289.tif 000030
2017509289.tif 000031
2017509289.tif 000032
2017509289.tif 000033
2017509289.tif 000034
2017509289.tif 000035