CN118715907B - 一种履带式多功能农业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式多功能农业机器人，本发明涉及农业机械技术领域，包括农业机器人本体，农业机器人本体包括用于检测土壤的土壤检测机构、与土壤检测机构相连接的限制架、与限制架相连接的搅拌机构、与搅拌机构相连接的喷洒机构、与限制架相连接的移动机构、与移动机构相连接的传动机构以及与传动机构相连接的破碎机构，本发明的优点在于：通过U型收集板将地面中的部分土壤进行收集，通过引导管和吸尘器将土壤引导至土壤分析箱的内壁，然后利用第一电机驱动搅拌杆进行转动，对搅拌箱内部的液体进行搅拌，通过喷洒头将液体进行喷洒，进而农业机器人本体便于根据土壤养分进行喷洒农药和液体肥料进行喷洒。

Description

一种履带式多功能农业机器人

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种履带式多功能农业机器人。

背景技术

随着人口的增长和城市化进程的加快，农业生产面临的挑战日益严峻，传统的农业生产方式已经无法满足社会需求，因此，农业领域急需一种新型、高效、智能的农业机器人来解决生产过程中的难题，履带式多功能农业机器人作为新一代农业生产工具，拥有多种功能模块，可以根据具体需求进行灵活配置，全面提升农业生产效率，首先，机器人具备自主导航能力，可以根据农田地形和作物生长情况自主规划路径，准确执行播种、施肥、除草等作业任务；

但是现有的履带式多功能农业机器人，无法在施行施肥时，根据土壤养分进行精准施肥，进而导致施肥过多或者过少，使得农作物的生长受到一定影响，为此，我们提出一种履带式多功能农业机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种履带式多功能农业机器人。

以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种履带式多功能农业机器人，包括农业机器人本体，所述农业机器人本体包括用于检测土壤的土壤检测机构、与土壤检测机构相连接的限制架、与限制架相连接的搅拌机构、与搅拌机构相连接的喷洒机构、与限制架相连接的移动机构、与移动机构相连接的传动机构以及与传动机构相连接的破碎机构，所述土壤检测机构包括L型卡板、U型收集板、第一伸缩电机、引导管以及土壤分析箱，所述L型卡板的底端固定连接于限制架的顶面前端，所述L型卡板的顶部开设有与第一伸缩电机顶部相适配的卡槽，所述第一伸缩电机的底端固定连接于U型收集板的顶面中心，所述U型收集板的顶面两侧均固定连接于引导管的底端，所述引导管的另一端延伸至土壤分析箱的内壁，所述土壤分析箱的内壁固定连接有吸尘器，所述土壤分析箱的内壁设置有处理器，所述搅拌机构包含第一电机、搅拌箱、流量计以及搅拌杆，所述处理器与流量计之间电性连接，两个所述流量计之间相互靠近的一侧均固定连接于搅拌箱的两侧，所述搅拌箱的顶部固定连接有限制板，所述限制板的背面与第一电机的正面固定连接，所述搅拌杆的顶端固定连接于第一电机的输出端。

作为本发明的进一步方案：所述喷洒机构包括输出管、限制杆以及喷洒头，所述限制架的底部开设有与输出管相适配的导液孔，且导液孔延伸至搅拌箱的内壁，所述输出管的顶端延伸至导液孔的内壁，所述输出管的另一端延伸至限制杆的内壁，所述喷洒头远离喷头的一端延伸至限制杆的内壁。

作为本发明的进一步方案：所述移动机构包括第二电机、定位架、定位杆、滚轮以及履带，两个所述第二电机的底面固定安装在限制架的顶面两侧，且两个第二电机的输出端以限制架为中心相互对称，四个所述定位杆相互靠近的一侧均固定连接于限制架的两侧，两个所述定位架的侧面开设有与定位杆相适配的定位口，且定位架呈L形，三个所述滚轮的轴心处均滚动连接于定位架的拐角处，所述履带的内壁均滚动连接于滚轮的外侧。

作为本发明的进一步方案：所述传动机构包括卡接架、传动轮以及U型收集架，所述U型收集架的顶面两侧均固定连接于限制架的底面，所述U型收集架的两侧均固定连接有支撑杆，且支撑杆的外侧卡接于卡接架的内壁，所述传动轮的轴心处滚动连接于卡接架的内壁，所述传动轮的外侧滚动连接于履带的内壁，所述传动轮远离卡接架一侧的轴心处转动连接有定位板。

作为本发明的进一步方案：所述破碎机构包括第一齿轮、齿带、第二齿轮、粉碎辊、第三齿轮以及输送辊，所述传动轮靠近卡接架一端固定连接于第一齿轮的轴心处，所述第一齿轮的外侧啮合于齿带的内壁，所述齿带的内壁顶部分别啮合于第二齿轮和第三齿轮的外侧，所述粉碎辊的两端均固定连接于第二齿轮的轴心处，所述输送辊的两端均固定连接于第三齿轮的轴心处。

作为本发明的进一步方案：所述限制架的底部固定连接有第二伸缩电机，所述第二伸缩电机的底端固定连接有调节杆，所述调节杆的侧面固定连接有多个引导杆，所述引导杆的顶部套接有定位筒，所述定位筒的顶部内壁滑动连接有直杆，所述直杆的顶部转动连接有轴杆，所述轴杆的两端均转动连接于U型收集架的内壁。

作为本发明的进一步方案：所述U型收集架的内壁两侧均固定连接有电动滑轨，所述U型收集架的前端内壁滑动连接有U型引导板，两个所述电动滑轨相互靠近的一侧均固定连接于U型引导板的两侧顶部。

作为本发明的进一步方案：所述U型收集架的前端固定连接有推土板，且U型引导板前端与推土板的倾斜面相适配。

作为本发明的进一步方案：所述限制架的底面背部固定连接有转动杆，所述转动杆的两端外侧转动连接有压平板，所述压平板的底端固定连接有配重板。

作为本发明的进一步方案：所述限制架的顶面两侧固定连接有液体箱，所述液体箱的顶面固定连接有出液管，所述出液管的另一端固定连接于流量计的内壁。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明通过第一伸缩电机推动那个U型收集板进行移动，进而在农业机器人本体进行移动时带动U型收集板进行移动，使得U型收集板将地面中的部分土壤进行收集，通过引导管和吸尘器将土壤引导至土壤分析箱的内壁，利用土壤分析箱对土壤中的养分进行收集，并通过流量计将营养液的比例输送到土壤分析箱内壁，然后利用第一电机驱动搅拌杆进行转动，对搅拌箱内部的液体进行搅拌，通过喷洒头将液体进行喷洒，进而农业机器人本体便于根据土壤养分进行喷洒农药和液体肥料进行喷洒。

2.本发明通过第二伸缩电机带动调节杆机械上下移动，进而调节杆带动引导杆和定位筒进行移动，使得定位筒在直杆上进行滑动以及带动直杆以轴杆为中心进行旋转，使得农业机器人本体将土地中的土块以及石块引导至U型收集架的内壁，利用输送辊为土块以及石块提供动力，然后通过粉碎辊对石块进行粉碎，进而便于农业机器人在移动过程中对较大的土块以及石块进行粉碎，便于对农作物进行更好的种植。

3.本发明通过电动滑轨带动U型收集架进行移动，进而U型收集架将前端与推土板的背面相连接，使得农业机器人在移动过程中将土壤从推土板引导至U型收集架的内壁，进而将土壤引导至U型收集架的内壁，便于农业机器人根据需要对不同位置的土壤进行喷洒。

附图说明

图1为本发明实施例中农业机器人本体第一立体示意图；

图2为本发明实施例中农业机器人本体第二立体示意图；

图3为本发明实施例中农业机器人本体爆炸示意图；

图4为本发明实施例中U型收集架连接关系示意图；

图5为本发明实施例中U型收集架示意图；

图6为本发明实施例中破碎机构示意图；

图7为本发明实施例中搅拌机构示意图；

图8为本发明实施例中土壤检测机构示意图；

图9为本发明实施例中移动机构示意图。

图中：1、农业机器人本体；2、土壤检测机构；21、L型卡板；22、U型收集板；23、第一伸缩电机；24、引导管；25、土壤分析箱；3、限制架；31、第二伸缩电机；32、调节杆；33、引导杆；34、定位筒；35、直杆；36、轴杆；4、搅拌机构；41、第一电机；42、搅拌箱；43、流量计；44、搅拌杆；45、限制板；46、液体箱；47、出液管；5、喷洒机构；51、输出管；52、限制杆；53、喷洒头；6、移动机构；601、第二电机；602、定位架；603、定位杆；604、滚轮；605、履带；7、传动机构；701、卡接架；702、传动轮；703、U型收集架；7031、电动滑轨；7032、U型引导板；7033、推土板；704、支撑杆；705、定位板；8、破碎机构；81、第一齿轮；82、齿带；83、第二齿轮；84、粉碎辊；85、第三齿轮；86、输送辊；9、压平板；91、配重板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明一种履带式多功能农业机器人，包括农业机器人本体1，农业机器人本体1包括用于检测土壤的土壤检测机构2、与土壤检测机构2相连接的限制架3、与限制架3相连接的搅拌机构4、与搅拌机构4相连接的喷洒机构5、与限制架3相连接的移动机构6、与移动机构6相连接的传动机构7以及与传动机构7相连接的破碎机构8，土壤检测机构2包括L型卡板21、U型收集板22、第一伸缩电机23、引导管24以及土壤分析箱25，L型卡板21的底端固定连接于限制架3的顶面前端，L型卡板21的顶部开设有与第一伸缩电机23顶部相适配的卡槽，第一伸缩电机23的底端固定连接于U型收集板22的顶面中心，U型收集板22的顶面两侧均固定连接于引导管24的底端，引导管24的另一端延伸至土壤分析箱25的内壁，土壤分析箱25的内壁固定连接有吸尘器，土壤分析箱25的内壁设置有处理器，搅拌机构4包含第一电机41、搅拌箱42、流量计43以及搅拌杆44，处理器与流量计43之间电性连接，两个流量计43之间相互靠近的一侧均固定连接于搅拌箱42的两侧，搅拌箱42的顶部固定连接有限制板45，限制板45的背面与第一电机41的正面固定连接，搅拌杆44的顶端固定连接于第一电机41的输出端。

在本发明的一个实施方式中：喷洒机构5包括输出管51、限制杆52以及喷洒头53，限制架3的底部开设有与输出管51相适配的导液孔，且导液孔延伸至搅拌箱42的内壁，输出管51的顶端延伸至导液孔的内壁，输出管51的另一端延伸至限制杆52的内壁，喷洒头53远离喷头的一端延伸至限制杆52的内壁。

在本发明的一个实施方式中：移动机构6包括第二电机601、定位架602、定位杆603、滚轮604以及履带605，两个第二电机601的底面固定安装在限制架3的顶面两侧，且两个第二电机601的输出端以限制架3为中心相互对称，四个定位杆603相互靠近的一侧均固定连接于限制架3的两侧，两个定位架602的侧面开设有与定位杆603相适配的定位口，且定位架602呈L形，三个滚轮604的轴心处均滚动连接于定位架602的拐角处，履带605的内壁均滚动连接于滚轮604的外侧。

在本发明的一个实施方式中：传动机构7包括卡接架701、传动轮702以及U型收集架703，U型收集架703的顶面两侧均固定连接于限制架3的底面，U型收集架703的两侧均固定连接有支撑杆704，且支撑杆704的外侧卡接于卡接架701的内壁，传动轮702的轴心处滚动连接于卡接架701的内壁，传动轮702的外侧滚动连接于履带605的内壁，传动轮702远离卡接架701一侧的轴心处转动连接有定位板705。

在本发明的一个实施方式中：破碎机构8包括第一齿轮81、齿带82、第二齿轮83、粉碎辊84、第三齿轮85以及输送辊86，传动轮702靠近卡接架701一端固定连接于第一齿轮81的轴心处，第一齿轮81的外侧啮合于齿带82的内壁，齿带82的内壁顶部分别啮合于第二齿轮83和第三齿轮85的外侧，粉碎辊84的两端均固定连接于第二齿轮83的轴心处，输送辊86的两端均固定连接于第三齿轮85的轴心处。

在本发明的一个实施方式中：限制架3的底部固定连接有第二伸缩电机31，第二伸缩电机31的底端固定连接有调节杆32，调节杆32的侧面固定连接有多个引导杆33，引导杆33的顶部套接有定位筒34，定位筒34的顶部内壁滑动连接有直杆35，直杆35的顶部转动连接有轴杆36，轴杆36的两端均转动连接于U型收集架703的内壁。

在本发明的一个实施方式中：U型收集架703的内壁两侧均固定连接有电动滑轨7031，U型收集架703的前端内壁滑动连接有U型引导板7032，两个电动滑轨7031相互靠近的一侧均固定连接于U型引导板7032的两侧顶部。

在本发明的一个实施方式中：U型收集架703的前端固定连接有推土板7033，且U型引导板7032前端与推土板7033的倾斜面相适配。

在本发明的一个实施方式中：限制架3的底面背部固定连接有转动杆，转动杆的两端外侧转动连接有压平板9，压平板9的底端固定连接有配重板91。

在本发明的一个实施方式中：限制架3的顶面两侧固定连接有液体箱46，液体箱46的顶面固定连接有出液管47，出液管47的另一端固定连接于流量计43的内壁。

实施例一、请参阅附图1-附图9，通过液体箱46用于存储不同的药液或者液体肥料，然后利用出液管47将液体引导至搅拌箱42的内壁，通过流量计43控制搅拌箱42中进入液体的比例，然后启动第一电机41以及搅拌杆44使其充分混合，进而将液体从输出管51以及限制杆52进行流动，最后从喷洒头53中进行喷出，对土壤中的养分进行充分混合。

实施例二、请参阅附图1-附图9，通过传动轮702在履带605的内壁进行移动，进而履带605进行移动时，传动轮702沿履带605的内壁进行转动，使得传动轮702带动第一齿轮81、齿带82、第二齿轮83以及第三齿轮85进行转动，使得粉碎辊84以及输送辊86进行转动，进而使得农业机器人在移动时能够为破碎机构8提供动力。

实施例三、请参阅附图1-附图9，通过压平板9与配重板91相互配合，进而在农业机器人进行移动时，使得土地表面平整。

具体的，通过第一伸缩电机23推动那个U型收集板22进行移动，进而在农业机器人本体1进行移动时带动U型收集板22进行移动，使得U型收集板22将土地中的部分土壤进行收集，通过引导管24和吸尘器将土壤引导至土壤分析箱25的内壁，利用土壤分析箱25对土壤中的养分进行收集，并通过流量计43将营养液的比例输送到土壤分析箱25内壁，然后利用第一电机41驱动搅拌杆44进行转动，对搅拌箱42内部的液体进行搅拌，通过喷洒头53将液体进行喷洒，进而农业机器人本体1便于根据土壤养分进行喷洒农药和液体肥料进行喷洒。

具体的，通过第二伸缩电机31带动调节杆32机械上下移动，进而调节杆32带动引导杆33和定位筒34进行移动，使得定位筒34在直杆35上进行滑动以及带动直杆35以轴杆36为中心进行旋转，使得农业机器人本体1将土地中的土块以及石块引导至U型收集架703的内壁，利用输送辊86为土块以及石块提供动力，然后通过粉碎辊84对石块进行粉碎，进而便于农业机器人在移动过程中对较大的土块以及石块进行粉碎，便于对农作物进行更好的种植。

具体的，通过电动滑轨7031带动U型收集架703进行移动，进而U型收集架703将前端与推土板7033的背面相连接，使得农业机器人在移动过程中将土壤从推土板7033引导至U型收集架703的内壁，进而将土壤引导至U型收集架703的内壁，便于农业机器人根据需要对不同位置的土壤进行喷洒。

工作原理：

首先通过土壤检测机构2对土地中的土壤养分进行检测，然后利用搅拌机构4针对土壤的养分调节液体肥料中配比，并通过喷洒机构5将配比好的液体肥料进行喷洒，同时利用第二伸缩电机31、调节杆32、引导杆33、定位筒34、直杆35以及轴杆36相互配合，将土壤中的土块引导至U型收集架703的内壁，然后利用破碎机构8对土块进行破碎，利用推土板7033便于农业机器人本体1根据土壤情况对区域中的土壤进行喷洒液体肥料，最后通过配重板91和压平板9将土壤表面进行压平，至此，整个工作流程结束。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；

其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种履带式多功能农业机器人，包括农业机器人本体(1)，其特征在于：所述农业机器人本体(1)包括用于检测土壤的土壤检测机构(2)、与土壤检测机构(2)相连接的限制架(3)、与限制架(3)相连接的搅拌机构(4)、与搅拌机构(4)相连接的喷洒机构(5)、与限制架(3)相连接的移动机构(6)、与移动机构(6)相连接的传动机构(7)以及与传动机构(7)相连接的破碎机构(8)，所述土壤检测机构(2)包括L型卡板(21)、U型收集板(22)、第一伸缩电机(23)、引导管(24)以及土壤分析箱(25)，所述L型卡板(21)的底端固定连接于限制架(3)的顶面前端，所述L型卡板(21)的顶部开设有与第一伸缩电机(23)顶部相适配的卡槽，所述第一伸缩电机(23)的底端固定连接于U型收集板(22)的顶面中心，所述U型收集板(22)的顶面两侧均固定连接于引导管(24)的底端，所述引导管(24)的另一端延伸至土壤分析箱(25)的内壁，所述土壤分析箱(25)的内壁固定连接有吸尘器，所述土壤分析箱(25)的内壁设置有处理器，所述搅拌机构(4)包含第一电机(41)、搅拌箱(42)、流量计(43)以及搅拌杆(44)，所述处理器与流量计(43)之间电性连接，两个所述流量计(43)之间相互靠近的一侧均固定连接于搅拌箱(42)的两侧，所述搅拌箱(42)的顶部固定连接有限制板(45)，所述限制板(45)的背面与第一电机(41)的正面固定连接，所述搅拌杆(44)的顶端固定连接于第一电机(41)的输出端；

所述喷洒机构(5)包括输出管(51)、限制杆(52)以及喷洒头(53)，所述限制架(3)的底部开设有与输出管(51)相适配的导液孔，且导液孔延伸至搅拌箱(42)的内壁，所述输出管(51)的顶端延伸至导液孔的内壁，所述输出管(51)的另一端延伸至限制杆(52)的内壁，所述喷洒头(53)远离喷头的一端延伸至限制杆(52)的内壁；

所述限制架(3)的顶面两侧固定连接有液体箱(46)，所述液体箱(46)的顶面固定连接有出液管(47)，所述出液管(47)的另一端固定连接于流量计(43)的内壁。

2.根据权利要求1所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述移动机构(6)包括第二电机(601)、定位架(602)、定位杆(603)、滚轮(604)以及履带(605)，两个所述第二电机(601)的底面固定安装在限制架(3)的顶面两侧，且两个第二电机(601)的输出端以限制架(3)为中心相互对称，四个所述定位杆(603)相互靠近的一侧均固定连接于限制架(3)的两侧，两个所述定位架(602)的侧面开设有与定位杆(603)相适配的定位口，且定位架(602)呈L形，三个所述滚轮(604)的轴心处均滚动连接于定位架(602)的拐角处，所述履带(605)的内壁均滚动连接于滚轮(604)的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述传动机构(7)包括卡接架(701)、传动轮(702)以及U型收集架(703)，所述U型收集架(703)的顶面两侧均固定连接于限制架(3)的底面，所述U型收集架(703)的两侧均固定连接有支撑杆(704)，且支撑杆(704)的外侧卡接于卡接架(701)的内壁，所述传动轮(702)的轴心处滚动连接于卡接架(701)的内壁，所述传动轮(702)的外侧滚动连接于履带(605)的内壁，所述传动轮(702)远离卡接架(701)一侧的轴心处转动连接有定位板(705)。

4.根据权利要求3所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述破碎机构(8)包括第一齿轮(81)、齿带(82)、第二齿轮(83)、粉碎辊(84)、第三齿轮(85)以及输送辊(86)，所述传动轮(702)靠近卡接架(701)一端固定连接于第一齿轮(81)的轴心处，所述第一齿轮(81)的外侧啮合于齿带(82)的内壁，所述齿带(82)的内壁顶部分别啮合于第二齿轮(83)和第三齿轮(85)的外侧，所述粉碎辊(84)的两端均固定连接于第二齿轮(83)的轴心处，所述输送辊(86)的两端均固定连接于第三齿轮(85)的轴心处。

5.根据权利要求3所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述限制架(3)的底部固定连接有第二伸缩电机(31)，所述第二伸缩电机(31)的底端固定连接有调节杆(32)，所述调节杆(32)的侧面固定连接有多个引导杆(33)，所述引导杆(33)的顶部套接有定位筒(34)，所述定位筒(34)的顶部内壁滑动连接有直杆(35)，所述直杆(35)的顶部转动连接有轴杆(36)，所述轴杆(36)的两端均转动连接于U型收集架(703)的内壁。

6.根据权利要求3所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述U型收集架(703)的内壁两侧均固定连接有电动滑轨(7031)，所述U型收集架(703)的前端内壁滑动连接有U型引导板(7032)，两个所述电动滑轨(7031)相互靠近的一侧均固定连接于U型引导板(7032)的两侧顶部。

7.根据权利要求6所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述U型收集架(703)的前端固定连接有推土板(7033)，且U型引导板(7032)前端与推土板(7033)的倾斜面相适配。

8.根据权利要求1所述的一种履带式多功能农业机器人，其特征在于：所述限制架(3)的底面背部固定连接有转动杆，所述转动杆的两端外侧转动连接有压平板(9)，所述压平板(9)的底端固定连接有配重板(91)。