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CN115589796A - 一种无人智能中耕除草机器人 - Google Patents

一种无人智能中耕除草机器人 Download PDF

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CN115589796A
CN115589796A CN202110721333.3A CN202110721333A CN115589796A CN 115589796 A CN115589796 A CN 115589796A CN 202110721333 A CN202110721333 A CN 202110721333A CN 115589796 A CN115589796 A CN 115589796A
Authority
CN
China
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working platform
soil
driven
loosening
rocker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110721333.3A
Other languages
English (en)
Inventor
牛晓丽
王一博
马天成
周罕觅
赵娜
尹冬雪
燕辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN202110721333.3A priority Critical patent/CN115589796A/zh
Publication of CN115589796A publication Critical patent/CN115589796A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B49/00Combined machines
    • A01B49/04Combinations of soil-working tools with non-soil-working tools, e.g. planting tools
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
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Abstract

本发明涉及一种无人智能中耕除草机器人,包括:工作平台,工作平台上安装松土机构,松土机构沿上下方向延伸,用于进行松土;车轮,车轮安装在工作平台下方,以带动所述工作平台移动;松土机构沿工作平台宽度方向依次间隔分布有多组,用于与间隔布置的农作物行间空隙相对应;各松土机构沿工作平台宽度方向移动可调的安装在工作平台上,以适应不同农作物的行间距要求。使用时,各组松土机构间隔布置在除草机器人的工作平台上,并且各组松土机构可以在工作平台上平行移动,进而调整相邻松土机构之间的间隔,以适应不同行间距的农田,极大地提高了除草机器人的通用性。

Description

一种无人智能中耕除草机器人
技术领域
本发明涉及一种无人智能中耕除草机器人。
背景技术
传统农业中耕多为人工作业中耕除草,通过除草来顺便进行中耕作业。但随着除草剂的使用,人们多用除草剂进行除草不再人工除草作业,导致如今大多不再进行农田中耕,使得作物生长时期土壤板结缺氧导致作物生长受阻进而农产品产量受到了巨大影响。此外传统中耕除草方式工作效率低,劳动强度大,人工需求量大的特点已经不再适合现代化农业发展的需要,因此需要设计出可以进行中耕除草的机械设备来进行大量的中耕作业。
针对上述情况,授权公告号为CN104904700B的中国发明专利申请中公开了一种智能化农作全方位除草装置及方法,智能化全方位除草装置包括机架,其机架上根据实际情况并联安装多个除草单元,并且根据农田的实际间距人工更换合适宽度的除草单元中的三角铲,机架和车轮之间设有可调节定位器,根据农作物的实际高度来调整机架的高度,使用时,由行走机械拉动机架前进,进而进行中耕除草动作。
而申请公布号为CN112567960A的中国发明专利申请中公开了一种智能除草机器人,该智能除草机器人整体包括一个车体,车体的底部安装有四个车轮,四个车轮均由安装在车体上的驱动电机驱动行走,以实现除草机器人的自走功能。
虽然上述的智能化农作物除草装置能够根据不同农田的行间情况安装或拆卸多组除草单元,但是各组除草单元之间的间隔不能进行自动调整,并且安装或拆卸除草单元时都需人工手动操作,导致其在应对不同的农田时,安装麻烦,通用性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人智能中耕除草机器人,以解决现有技术中除草机器人不可自动调整除草单元间距导致除草机器人通用性较差的技术问题。
为实现上述目的,本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的技术方案是:一种无人智能中耕除草机器人,包括:
工作平台,工作平台上安装松土机构,松土机构沿上下方向延伸,用于进行松土;
车轮,车轮安装在工作平台下方,以带动所述工作平台移动;
所述松土机构沿工作平台宽度方向依次间隔分布有多组,用于与间隔布置的农作物行间空隙相对应;
各松土机构沿工作平台宽度方向移动可调的安装在所述工作平台上,以适应不同农作物的行间距要求。
有益效果是:本发明所提供的无人智能中耕除草机器人设有多组松土机构,各组松土机构间隔布置在除草机器人的工作平台上,并且各组松土机构可以在工作平台上平行移动,进而调整相邻松土机构之间的间隔,以适应不同行间距的农田,极大地提高了除草机器人的通用性。
作为进一步地改进,所述松土机构包括主动摇杆、从动摆杆和松土部,松土部安装在从动摆杆底端,主动摇杆的顶端与工作平台铰接,从动摆杆的顶端与工作平台铰接,主动摇杆的底端与从动摆杆铰接连接,主动摇杆由摇杆动力装置驱动摆动,进而通过从动摆杆驱动松土部升降调整。
有益效果是:主动摇杆的顶端和从动摆杆的顶端与工作平台铰接,主动摇杆与从动摆杆铰接,增加了松土机构的稳定性,使得松土部入土后不易歪斜。
作为进一步地改进,各组松土结构分别包括连接板,所述主动摇杆的顶端和所述从动摆杆的顶端通过所述连接板连接在一起,以使得所述主动摇杆、所述从动摆杆、所述松土部和所述连接板一同形成预装件;各组松土结构的摇杆动力装置包括旋转驱动电机,旋转驱动电机安装在相应松土结构的连接板,所述旋转驱动电机与所述主动摇杆传动连接,以驱动所述主动摇杆绕主动摇杆与连接板的铰接轴摆动。
有益效果是:组装成预装件后,便于松土机构整体安装在工作上,降低安装难度,采用旋转驱动电机作为主动摇杆旋转驱动装置,不仅可有效实现主动摇杆带动从动摆杆摆动,还可在主动摇杆转动到一定角度后实现自锁,防止主动摇杆回摆。
作为进一步地改进,所述工作平台的左侧和/或右侧对应设有土壤温湿度度检测模块,所述土壤温湿度度检测模块摆出所述工作平台,以用于检测农田的土壤湿度,并将湿度信息传递至控制模块,控制模块控制所述所述旋转驱动电机工作,以调整所述主动摇杆与所述工作平台的角度,使得所述从动摆杆底端的所述松土部升降,以调节所述松土部在农田中的入土深度。
有益效果是:控制模块接收土壤湿度信息,自主调节松土部在农田中的入土深度,以适应不同湿度环境下的农田。
作为进一步地改进:所述土壤温湿度度检测模块可以展开和收回。
有益效果是:避免土壤温湿度度检测模块被农作物撞坏。
作为进一步地改进,所述工作平台上设有耕深检测传感器,用于检测相应松土结构的从动摆杆相应位置处的高低位置以测算相应松土结构的耕深。
有益效果是:耕深检测传感器可以实时监测并测算出松土机构的耕深,以便及时调整松土部的入土深度。
作为进一步地改进,对应各组松土结构分别配置有平移动力装置,所述平移动力装置包括驱动滑块、丝杆及平移驱动电机,所述驱动滑块与相应松土结构的连接板固定装配,所述丝杆与驱动滑块形成丝杆螺母机构,所述丝杆转动装配在所述工作平台上,所述丝杆由所述平移驱动电机驱动转动,进而驱动所述驱动滑块带着相应松土结构沿所述工作平台宽度方向移动。
有益效果是:由丝杆螺母机构作为平移动力装置,便于安装在工作平台上。
作为进一步地改进,对应各组松土机构分别配置有从动滑块,对应各从动滑块设有导向滑轨,所述导向滑轨沿工作平台左右宽度方向延伸,所述从动滑块可移动地安装在所述导向滑轨上,所述从动滑块与相应松土结构的连接板固定装配。
有益效果是:从动滑块与驱动滑块配合驱动连接板平移,,防止松土机构在平移过程中卡阻,提高了松土机构平行移动的流畅度。
作为进一步地改进,所述工作平台下方支撑连接有电液推杆,电液推杆底端支撑连接所述车轮,所述工作平台的前端设有前端视觉模块,所述前端视觉模块用于实时监测并判断农田农作物的植株高度信息,前端视觉模块与所述控制模块连接,以向所述控制模块输出农作物植株高度信息,所述控制模块控制所述电液推杆上升和下降,以使得所述工作平台上升和下降。
有益效果是:前端视觉模块实时监测并反馈植株高度信息,避免工作平台压坏农作物。
作为进一步地改进,所述工作平台的底部设有行间视觉模块, 行间视觉模块用于识别出农作物间距,行间视觉模块与所述控制模块连接,以向所述控制模块输出农作物间距信息,所述控制模块控制所述平移驱动电机工作,以平移调整各组松土结构。
有益效果是:行间视觉模块实时监测并反馈农作行间信息,避免相邻松土机构之间的间距不合适,损坏农作物。
附图说明
图1为本发明所提供无人智能除草机器人的结构示意图;
图2为图1的侧视图;
图3为图2的局部示意图(探针式土壤温湿度检测模块);
图4为图1的仰视图;
图5图1中主动摇杆、从动摆杆、松土轮和连接板的装配示意图;
图6为图5中连接板的结构示意图(左侧连接板和右侧连接板的示意图);
图7为图5中连接板的结构示意图(中间连接板的示意图)。
附图标记说明:1、摄像头;2、GPS天线;3、报警警示灯;4、前照灯;5、减震器;6、电液推杆;7、无刷电机车轮;8、松土轮;9、前端视觉模块;10、底部视觉模块;11、从动摆杆;12、驱动滑块;13、从动滑块;14、耕深检测传感器;15、平移驱动电机;16、补光灯;17、丝杆;18、导向滑轨;19、松土机构;20、风速传感器;21、喷药模块;22、探针式土壤温湿度检测模块;23、太阳能光伏板;24、主动摇杆、25、控制系统和电源模块、26、音箱;27、旋转驱动电机;28、旋转柱;280、支撑臂;29、刀片;30、探针驱动滑块; 31、丝杆安装块;32、旋转臂;33、探针;34、安装块;35、连接板;3501、主动端;3502、从动端;351、左侧连接板;352、中间连接板;353、右侧连接板;36、上框架;37、下底板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域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,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语“设有”应做广义理解,例如,“设有”的对象可以是本体的一部分,也可以是与本体分体布置并连接在本体上,该连接可以是可拆连接,也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的具体实施例1:
现有技术中的智能化全方位除草装置,在机架上根据实际情况并联安装多个除草单元,并且根据农田的实际间距人工更换合适宽度的除草单元中的三角铲,机架和车轮之间设有可调节定位器,根据农作物的实际高度来调整机架的高度,并且还可在农田中自动行进,以进行除草动作,但是各组除草单元之间的间隔不能进行自动调整,并且安装或拆卸除草单元时都需人工手动操作,导致其在应对不同的农田时,安装麻烦,通用性较差。而本发明提供的无人智能中耕除草机器人,机架上设有三组松土机构19,三组松土机构19平行间隔布置在除草机器人的工作平台上,并且可以在工作平台上平行移动来调节相邻松土机构19之间的间隔,以适应不同行间距的农田,并且该除草机器人的工作平台通过电液推杆支撑安装在车轮的上方,通过电液推杆的升降来调节工作平台的高度,以适应农田中不同高度的农作物。
如图1至图7所示,无人智能中耕除草机器人包括工作平台,工作平台整体沿竖向延伸,工作平台的下方竖向安装有四个支腿,四个支腿具体由电液推杆6组成,四个电液推杆6通过减震器5安装在工作平台的下侧面的四个顶角位置,除草机器人在不同高度农作物的农田中工作时,电液推杆6根据实际情况上升和下降,以抬升和下拉工作平台,使得工作平台始终位于农作物上方,以免除草机器人压坏农作物,减震器5用于缓解工作平台的震动,使得工作平台保证稳定;四个电液推杆6的底端安装有车轮,车轮为无刷电机车轮7,无刷电机车轮7可通过电力驱动旋转,进而带动工作平台沿农作物行间延伸的方向移动。
如图2所示,工作平台包括上框架36和下底板37,上框架36和下底板37在除草机器人行进的方向上沿前后方向延伸布置,上框架36固定支撑安装在下底板37的上方,上框架36上固定安装有太阳能光伏板23,太阳能光伏板23吸收太阳能转化为除草机器人的电能,以增加除草机器人的续航时间。
上框架36与下底板37之间固定安装有控制系统和电源模块25,控制系统控制除草机器人工作,电源模块为除草机器人提供电能;控制系统和电源模块25的左侧安装有喷药模块21,喷药模块21固定安装在下底板37的上侧面上,喷药模块21包含药液箱、微型电动低压喷药泵和喷药喷头(未显示),微型电动低压喷药泵的进液口与药液箱连通,喷药喷头的进液端通过导管与微型电动低压喷药泵的出液口连通,喷药喷头的出液端位于农作物行间,药液由药液箱进入微型电动低压喷药泵,经泵加压后由喷药喷头喷出,以除去松土机构19未能除去的残留的杂草。
控制系统与电源模块25的后端设有探针式土壤温湿度检测模块22,探针式土壤温湿度检测模块22设有两组,两组探针式土壤温湿度检测模块22分别安装在下底板37上方的左右两侧,下底板37的左右两侧设有凹槽,供探针式土壤温湿度检测模块22伸出,各组探针式壤温湿度检测模块22结构一致,如图3所示,包括旋转柱28,旋转柱28沿上下方向延伸设置在上框架36与下底板37之间,旋转柱28的外侧面上设有齿轮,与固定安装在下底板37上的旋转柱驱动电机通过齿轮啮合驱动旋转柱28旋转,旋转柱28上设有支撑臂280,支撑臂280沿水平布置,其朝向旋转柱28的一端与旋转柱28固定安装,其背向旋转柱28的一端设有旋转臂安装孔,旋转臂安装孔沿上下方向贯通,供旋转臂32转动装配,旋转臂32在水平方向延伸,旋转臂32的内端可左右旋转的转动装配在旋转臂安装孔中,旋转臂32的外端安装有安装块34,安装块34可上下旋转的转动装配在旋转臂32上,该安装块34上设有安装槽,安装槽内固定安装有探针驱动电机,用于驱动探针33沿该电机的轴向移动,安装块34的下方固定安装有丝杆安装块 31,该丝杆安装块 31沿上述探针驱动电机的轴向延伸布置,丝杆安装块 31上固定支撑安装丝杆,该丝杆由探针驱动电机驱动旋转,丝杆上旋装有探针33驱动滑块12,,探针驱动滑块30上固定安装探针33,探针33随探针驱动滑块30沿丝杆17移动。
探针式土壤温湿度检测模块22工作时,旋转柱驱动电机驱动旋转柱28旋转,旋转的旋转柱28带动支撑臂280朝向下底板37外侧摆出,外摆的支撑臂280带动旋转臂32外摆,当支撑臂不再摆动时,直至伸出除草机器人外侧,然后探针33随安装块绕旋转臂32向下旋转,当探针33与下底板37所在平面垂直时,安装块34停止旋转,此时探针驱动电机驱动丝杆旋转,探针驱动滑块30带动探针33下行,此时探针式土壤温湿度检测模块22完全展开,以检测农作物的行间土壤湿度。
探针式土壤温湿度检测模块22关闭时,探针驱动电机驱动丝杆旋转反转 ,探针驱动滑块30带动探针33下行,直至探针33上行至极限位,探针驱动电机关闭,然后探针33随安装块绕旋转臂32向上旋转,当探针33与下底板37所在平面平行时,安装块34停止旋转,,旋转柱驱动电机驱动旋转柱28反转,旋转的旋转柱28带动支撑臂280朝向下底板37内侧收回,此时探针式土壤温湿度检测模块22完全收回。
下底板37的下方设有三组松土机构19,三组松土机构19沿左右间隔布置,如图5所示,各组松土机构19均包括主动摇杆24、从动摆杆11和松土轮8,,主动摇杆24的底端铰接在从动摆杆11的中部,带动从动摆杆11摆动,松土轮8安装在从动摆杆11的底端,随从动摆杆11摆动,松土轮8上设有轮轴,轮轴沿水平方向延伸,转动装配在从动摆杆11上,轮轴的外周面上环绕设置有多个刀片29,刀片29在轮轴旋转的过程中进行翻土动作,打碎土壤板状结层,进而将杂草从土壤中翻出,达到除草的目的;轮轴的两端与挡板部转动装配,该挡板部对刀片29翻出的土壤进行压平动作。
主动摇杆24和从动摇杆的顶端设有连接板35,连接板35的两端分别为主动端3501和从动端3502,从动端3502随主动端3501移动,主动摇杆24铰接在连接板35的主动端3501,从动摆杆11铰接在连接板35的从动端3502,此时主动摇杆24、从动摆杆11、松土轮8和连接板35会形成松土机构19的预装件,预装件与平移驱动装置和旋转驱动装置连接,平移驱动装置驱动各组松土机构19预装件平移,改变相邻松土机构19之间的间隔,以适应不同农田农作物的行间距,旋转驱动装置驱动主动摇杆24动从动摆杆11摆动,以改变松土轮8与下底板37之间距离,进而改变松土轮8的入土深度。
上述平移驱动装置包括平移驱动电机15,三个平移驱电机15沿前后间隔布置在下底板37的下侧面上,各平移驱动电机15均传动连接一个丝杆17,各丝杆17均沿左右水平延伸固定安装在下底板37的下侧面上,各丝杆17上均旋转有一个驱动滑块12,驱动滑块12沿丝杆17移动,以形成丝杆螺母机构,各驱动滑块12与上述预装件中连接板35的主动端3501固定安装,下底板37中间位置的丝杆17和后侧位置的丝杆17之间设有两个导向滑轨18,两导向滑轨18前后间隔布置,以与丝杆17保持平行,前侧的导向滑轨18上左右间隔安装有两个从动滑块13,左侧的从动滑块13与左侧连接板351的从动端3502固定安装,右侧的从动滑块13与右侧连接板353的从动端3502固定安装,后侧的导向滑轨18上可移动地安装有一个从动滑块13,该从动滑块13与中间连接板352的从动端3502固定安装;当平移驱动电机15启动时,平移驱动电机15驱动相应丝杆17旋转,各驱动滑块12带着相应连接板35沿丝杆17平移,进而使得上述各组松土机构中相邻的松土机构19之间的间隔改变。
上述的各连接板35的从动端3502还固定安装有旋转驱动电机27,旋转驱动电机27作为旋转驱动装置通过螺栓固定在连接板35的下侧面上,并且与相应主动摇杆24的顶端端传动连接,旋转驱动电机27驱动主动摇杆24绕其铰接轴摆动。
无人智能除草机器人上设有视觉模块和耕深检测传感器14,视觉模块包括前端视觉模块9和底部视觉模块10,前端视觉模块9安装在前照灯4的中间,实时监测并判断农田农作物的植株高度信息;底部视觉模块10安装在下底板37下侧面的前侧,作为除草机器人的行间机器视觉模块,实时检测并判断农作物的行间距信息;耕深检测传感器14固定安装在下底板37西侧面的后侧边缘处,通过松土机构19的摆杆与下底板37之间距离,来解算出实时耕深,判断松土轮的入土深度是否合适,若不合适,由耕深检测传感器将检测信息传递至控制模块,并由控制模块控制所述旋转驱动电机转动以实现松土部升降,进而调整耕深。
无人智能除草机器人上还设有前照灯4、摄像头1、GPS天线2、报警警示灯3、视觉模块、风速传感器20及音箱26,摄像头1位于下底板37的前端安装块的上侧,以将农田实时画面传输至移动控制终端,前照灯4安装在下底板37的前端安装部的前侧,前照灯4为所述摄像头1提供光源;GPS天线2安装在摄像头1的左右侧,用于接收由移动控制终端发出地控制指令;风速传感器20固定安装在GPS天线2的旁侧,用于测量除草机器人行进时的风速;报警警示灯3安装在GPS天线2的旁侧,以在除草机器人发生故障时亮起,音箱26固定安装在上框架36的前侧左右两端,用于播报中耕除草机器人实时动作信息。
无人智能除草机器人在进行除草工作时,控制系统控制无刷电机电机启动,旋转的无刷电机车轮7带动工作平台前进,前端视觉模块9实时监测并判断农田农作物的植株高度信息,将信息反馈至控制系统,由控制系统实时控制电液推杆6顶推和下拉工作平台,防止平台压坏农作物,底部视觉模块10实时检测并判断农作物的行间距信息,并将该信息反馈至控制系统,由控制系统控制平移驱动电机启动,进而改变相邻松土机构19的间隔,并且由耕深检测传感器判断此时松土轮的入土深度是否正确,工作平台在行进过程中,两侧的探针式土壤温湿度检测模块22向外摆出,使得探针33旋转至与下底板37垂直的方向上,此时探针33驱动电机驱动探针33下行,测得农作物行间的土壤深度信息,并将该湿度信息传递至控制系统,由控制系统控制旋转电机启动,旋转驱动电机驱动主动摇杆24带动从动摆杆11摆动,以改变松土轮8的入土深度,松土轮8入土后,由于除草机器人一直在前进,移动中的松土轮8紧压土壤旋转,松土轮8的刀片29对土壤板结层进行翻土动作,将杂草翻出土壤;并且喷药模块21的喷药喷头对准农作物行间喷洒农药,进一步去除遗留的杂草,即可完成除草工作。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人设有三组松土机构,三组松土机构平行间隔布置在除草机器人的工作平台上,并且可以在工作平台上平行移动来调节相邻松土机构之间的间隔,以适应不同行间距的农田,极大地提高了除草机器人的通用性。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的具体实施例2:
其与实施例1的区别主要在于,实施例1中,下底板下方设有三组松土机构,三组松土机构在农田中同时对三行农作物行间进行除草。本实施中,设有三组以上的松土机构,三组以上的松土机构在农田中同时对三行以上农作物行间进行除草,提高效率。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的具体实施例3:
其与实施例1的区别主要在于,实施例1中,从动摆杆的底端转动装配有松土轮。本实施例中,从动摆杆的底端固定安装除草铲,除草铲在农作物行间进行翻土动作。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的具体实施例4:
其与实施例1的区别主要在于,实施例1中,主动摇杆由旋转电机驱动,带动从动摆杆摆动以调整松土轮的入土深度。本实施例中,未设置主动摇杆,旋转驱动电机安装在驱动滑块底部,从动摆杆的顶端与旋转驱动电机传动连接,由旋转驱动电机驱动摆动,调整松土轮的入土深度。
本发明所提供的无人智能中耕除草机器人的具体实施例5:
其与实施例1的区别主要在于,实施例1中,喷药模块的药液箱设置在上框架与下底板之间,药液箱中的药液由低压泵驱动通过导管运输至喷药喷头,喷药喷头向下延伸向农田中喷洒农药。在本实施例中,药液箱低压泵和固定安装在从动摆杆上,喷药喷头固定在松土轮上方,由较短的导管就可与低压泵连通,以向农作物行间更加精准地喷洒农药。
最后需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人智能中耕除草机器人,包括:
工作平台,工作平台上安装松土机构(19),松土机构(19)沿上下方向延伸,用于进行松土;
车轮,车轮安装在工作平台下方,以带动所述工作平台移动;
其特征在于:
所述松土机构(19)沿工作平台宽度方向依次间隔分布有多组,用于与间隔布置的农作物行间空隙相对应;
各松土机构(19)沿工作平台宽度方向移动可调的安装在所述工作平台上,以适应不同农作物的行间距要求。
2.根据权利要求1所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述松土机构(19)包括主动摇杆(24)、从动摆杆(11)和松土部,松土部安装在从动摆杆(11)底端,主动摇杆(24)的顶端与工作平台铰接,从动摆杆(11)的顶端与工作平台铰接,主动摇杆(24)的底端与从动摆杆(11)铰接连接,主动摇杆(24)由摇杆动力装置驱动摆动,进而通过从动摆杆(11)驱动松土部升降调整。
3.根据权利要求2所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,各组松土结构分别包括连接板(35),所述主动摇杆(24)的顶端和所述从动摆杆(11)的顶端通过所述连接板(35)连接在一起,以使得所述主动摇杆(24)、所述从动摆杆(11)、所述松土部和所述连接板(35)一同形成预装件;各组松土结构的摇杆动力装置包括旋转驱动电机(27),旋转驱动电机(27)安装在相应松土结构的连接板(35)上,所述旋转驱动电机(27)与所述主动摇杆(24)传动连接,以驱动所述主动摇杆(24)绕主动摇杆(24)与连接板(35)的铰接轴摆动。
4.根据权利要求3所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述工作平台的左侧和/或右侧对应设有土壤温湿度度检测模块,所述土壤温湿度度检测模块摆出所述工作平台,以用于检测农田的土壤湿度,并将湿度信息传递至控制模块,控制模块控制所述旋转驱动电机(27)工作,以调整所述主动摇杆(24)与所述工作平台的角度,使得所述从动摆杆(11)底端的所述松土部升降,以调节所述松土部在农田中的入土深度。
5.根据权利要求4所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述土壤温湿度度检测模块可以展开和收回。
6.根据权利要求4或5所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述工作平台上设有耕深检测传感器(14),用于检测相应松土结构的从动摆杆(11)相应位置处的高低位置以测算相应松土结构的耕深。
7.根据权利要求6所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,对应各组松土结构分别配置有平移动力装置,平移动力装置包括驱动滑块(12)、丝杆(17)及平移驱动电机(15),所述驱动滑块(12)与相应松土结构的连接板(35)固定装配,所述丝杆(17)与驱动滑块(12)形成丝杆螺母机构,所述丝杆(17)转动装配在所述工作平台上,所述丝杆(17)由所述平移驱动电机(15)驱动转动,进而驱动所述驱动滑块(12)带着相应松土结构移动沿所述工作平台宽度方向移动。
8.根据权利要求7所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,对应各组松土机构(19)分别配置有从动滑块(13),对应各从动滑块(13)设有导向滑轨(18),所述导向滑轨(18)沿工作平台左右宽度方向延伸,所述从动滑块(13)可移动地安装在所述导向滑轨(18)上,所述从动滑块(13)与相应松土结构的连接板(35)固定装配。
9.根据权利要求4或5所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述工作平台下方支撑连接有电液推杆(6),电液推杆(6)底端支撑连接所述车轮,所述工作平台的前端设有前端视觉模块(9),所述前端视觉模块(9)用于实时监测并判断农田农作物的植株高度信息,前端视觉模块(9)与所述控制模块连接,以向所述控制模块输出农作物植株高度信息,所述控制模块控制所述电液推杆(6)上升和下降,以使得所述工作平台上升和下降。
10.根据权利要求7所述的无人智能中耕除草机器人,其特征在于,所述工作平台的底部设有行间视觉模块, 行间视觉模块用于识别出农作物间距,行间视觉模块与所述控制模块连接,以向所述控制模块输出农作物间距信息,所述控制模块控制所述平移驱动电机(15)工作,以平移调整各组松土结构。
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