一种果园除草机器人

文档序号:157601 发布日期:2021-10-29 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种果园除草机器人 (Orchard weeding robot ) 是由 千志科 吴文明 翟梽锦 田晓光 王雪 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种果园除草机器人,其包括控制元件、调控装置、机体外壳、引流装置以及除草装置,所述机体外壳上端安装有调控装置,所述调控装置中安装有位于机体外壳前方的除草箱,所述除草箱内部安装有除草装置,所述控制元件接收调控装置对前方果园草地高度监测获取的数据信息,并对所述除草箱进行驱动调节改变除草装置的割草高度,所述除草装置通过进料管与机体外壳内部输料仓右端相连通,且所述输料仓内部设有对草料粉碎、排料的引流装置。(The invention discloses an orchard weeding robot which comprises a control element, a regulating device, a machine body shell, a drainage device and a weeding device, wherein the regulating device is installed at the upper end of the machine body shell, a weeding box positioned in front of the machine body shell is installed in the regulating device, the weeding device is installed in the weeding box, the control element receives data information obtained by monitoring the front orchard grassland height by the regulating device and drives and adjusts the weeding box to change the mowing height of the weeding device, the weeding device is communicated with the right end of a material conveying bin in the machine body shell through a feeding pipe, and the drainage device for smashing and discharging forage is arranged in the material conveying bin.)

一种果园除草机器人

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域,具体为一种果园除草机器人。

背景技术

果园产业是我国的重要产业,果树间会生长许多杂草,杂草会与果树争夺阳光和土壤中的水分、养分等,影响果树吸收营养,导致果树的生长缓慢、产量下降和品质受损,因此,需要对果园中的杂草进行多次清除。大多数果园除草机采用行间行走方式进行作业,这就使得果树株间的杂草不能被有效去除,尤其是果树周围的杂草不能被割除,能够实现果园株间除草的设备多为背负式除草机、斜挎式除草机、手推式除草机和后拉悬挂式除草机,该类型的除草机工作效率低、人工消耗大、除草率低,果树周围的杂草仍需要人工拔除,且不能充分对草进行的分解,使得草自身营养物质不能高效的被果树重吸收收利用,资源重复利用利率较低。

因此,本领域技术人员提供了一种果园除草机器人,以解决上述

背景技术

中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种果园除草机器人,其包括控制元件、调控装置、机体外壳、引流装置以及除草装置,所述机体外壳上端安装有调控装置,所述调控装置中安装有位于机体外壳前方的除草箱,所述除草箱内部安装有除草装置,所述控制元件接收调控装置对前方果园草地高度监测获取的数据信息,并对所述除草箱进行驱动调节改变除草装置的割草高度,所述除草装置通过进料管与机体外壳内部输料仓右端相连通,且所述输料仓内部设有对草料粉碎、排料的引流装置。

作为本发明的一种优选技术方案,所述调控装置包括主伸缩机、副伸缩机、连接活杆、倾斜支板、弹性托件、顶板以及高度监测仪,所述主伸缩机、弹性托件横向呈上下平行设置,且所述弹性托件右端结构为滑动连接在机壳外壳上端水平滑腔内部的水平滑杆,所述弹性托件左端结构为用于弹性连接水平滑杆的复位弹簧,所述主伸缩机输出端铰接连接有连接活杆,所述水平滑杆右端、连接活杆右端分别输出端铰接连接在下端、靠下端处的倾斜支板上,所述倾斜支板上端、副伸缩机输出端分别铰接连接在左端、靠中心端处的顶板上,且所述副伸缩机底端铰接连接在机体外壳上端靠中心壳体面处;

所述顶板右端下侧面、右上侧面分别安装有升降杆件、高度监测仪,所述升降杆件输出端铰接连接有提拉夹层板,所述提拉夹层板铰接连接在除草箱左端箱壳侧壁,且所述除草箱底端中心壳壁上安装有辅助滚轮。

作为本发明的一种优选技术方案,所述高度监测仪监测头为自行摆动式监测。

作为本发明的一种优选技术方案,所述提拉夹层板靠上下方内侧壁上开设有呈水平线性排列设置的定位孔。

作为本发明的一种优选技术方案,所述除草装置包括滑板夹架、引流弧板、定位柱以及除草组件,所述滑板夹架紧密贴合在提拉夹层板内侧壁上,与所述定位孔相对应的滑板夹架侧板上安装有按键式弹性嵌入的定位柱,且靠左侧板面对应设置多组,所述滑板夹架内部开设有除草腔室,所述除草腔室下端靠左端侧壁板上安装有引流弧板,所述除草腔室右侧腔室安装有除草组件,且所述除草组件左、右平行设置两列。

作为本发明的一种优选技术方案,所述除草组件包括旋转电机、转轴、除草刀具、角度调节架以及减震底座,所述减震底座安装在滑板夹架底端容置槽内部,所述转轴上、下端均与滑板夹架上端壳板、减震底座均转动连接,且所述转轴上端固定有从锥齿轮,所述旋转电机输出端固定有锥齿轮,所述主锥齿轮与从锥齿轮啮合连接;

所述转轴外侧安装有呈上下平行排列设置的除草刀具,且靠上端所述转轴上安装有呈左右对称设置的伸缩杆,相邻所述除草刀具上均安装有角度调节架,由左、右侧所述伸缩杆驱动调节角度调节架,改变所述除草刀具倾斜角度。

作为本发明的一种优选技术方案,所述角度调节架包括弹性杆一、弹性杆二、固定环以及限位组件,所述固定环内部开设有限位腔室,以其轴心为对称轴,圆周排列开设四组,且所述固定环中心开设的环腔直径率大于嵌入的转轴的直径,所述限位腔室内部安装有配合卡接转轴转动的限位组件;

所述固定环上下端左、右侧面安装有左右对称的U型座,相邻所述固定环通过交叉的弹性杆一、弹性杆二相衔接,且所述弹性杆一上、下端分别与相邻的上方固定环下端左侧U型座、下方固定环上端右侧U型座均及铰接连接,所述弹性杆二上、下端分别与相邻的上方固定环下端右侧U型座、下方固定环上端左侧U型座均及铰接连接。

作为本发明的一种优选技术方案,处在所述固定环中心基点处的转轴内部开设有与弹性杆相平行的限位环槽,所述限位环槽左、右侧槽腔内部对称安装有弹性弧垫,所述限位环槽内部空心仓安装有扭力弹簧,所述扭力弹簧中心处连接有限位摆件,所述限位摆件上下端嵌入限位槽腔内部贴合连接。

作为本发明的一种优选技术方案,与所述限位组件对应的转轴外侧壁开设有纵向限位槽,与所述限位组件内侧端的限位块纵向滑动连接。

作为本发明的一种优选技术方案,所述引流装置包括排料装置、过滤装置、固定板架、震荡组件以及抽风机,所述排料装置设置在输料仓下端,所述过滤装置设置在排料装置上方,将输料仓分割为上下两组流动腔室,所述过滤装置上方平行设有固定板架,所述固定板架内侧壁上垂直固定有嵌入过滤装置中过滤网内部的震荡组件,所述固定板架上方气流通道左端设有抽风机,且所述排料装置左端、气流通道左端均安装有排料管。

与现有技术相比,本发明提供了一种果园除草机器人,具备以下有益效果:

本发明中能够通过预先设定除草箱内部除草组件中除草刀具割草深度,也可通过高度监测仪实时监测除草箱前方杂草浓度、高度,对除草箱与输料仓之间的间距进行调节,避免突然除草量增大,使得除草刀具、排料装置、过滤装置发生堵塞,有利于切割过后的草料能够流畅的流入输料仓中再次粉碎,且通过调控装置对除草箱的倾斜角度进行调节,从而提高除草刀具与草根贴合更精确,提高杂草去除率,其中,本除草刀具刀片能够倾斜一定角度,且内侧刀片率低于外侧刀片,从而使得侧刀片切割杂草后的碎草料,能够流畅的被内侧刀片再次粉碎引导流通,通过调控装置对除草箱前进轨迹进行控制,对前方障碍物、果树进行及时避让,增强运行中的安全性。

附图说明

图1为本发明的果园除草机器人设备结构示意图;

图2为本发明的除草装置局部结构放大示意图;

图3为本发明的角度调节架局部结构放大示意图;

图中:1、控制元件;2、调控装置;3、机体外壳;4、引流装置;5、除草箱;6、除草装置;7、辅助滚轮;8、除草组件;9、进料管;21、主伸缩机;22、副伸缩机;23、连接活杆;24、倾斜支板;25、弹性托件;26、顶板;27、高度监测仪;28、升降杆件;29、提拉夹层板;41、排料装置;42、过滤装置;43、固定板架;44、震荡组件;45、抽风机;61、滑板夹架;62、引流弧板;63、定位柱;81、旋转电机;82、转轴;83、除草刀具;84、角度调节架;85、伸缩杆;86、减震底座;87、固定环;88、弹性杆一;89、弹性杆二;810、限位组件;811、限位环槽;812、限位摆件。

具体实施方式

参照图1,本发明提供一种技术方案:一种果园除草机器人,其包括控制元件1、调控装置2、机体外壳3、引流装置4以及除草装置6,所述机体外壳3上端安装有调控装置2,所述调控装置2中安装有位于机体外壳3前方的除草箱5,所述除草箱5内部安装有除草装置6,所述控制元件1接收调控装置2对前方果园草地高度监测获取的数据信息,并对所述除草箱5进行驱动调节改变除草装置6的割草高度,所述除草装置6通过进料管9与机体外壳3内部输料仓右端相连通,且所述输料仓内部设有对草料粉碎、排料的引流装置4;

作为最佳实施例,所述进料管为弹性可伸缩结构。

本实施例中,所述调控装置2包括主伸缩机21、副伸缩机22、连接活杆23、倾斜支板24、弹性托件25、顶板26以及高度监测仪27,所述主伸缩机21、弹性托件25横向呈上下平行设置,且所述弹性托件25右端结构为滑动连接在机壳外壳3上端水平滑腔内部的水平滑杆,所述弹性托件25左端结构为用于弹性连接水平滑杆的复位弹簧,所述主伸缩机21输出端铰接连接有连接活杆23,所述水平滑杆右端、连接活杆23右端分别输出端铰接连接在下端、靠下端处的倾斜支板24上,所述倾斜支板24上端、副伸缩机22输出端分别铰接连接在左端、靠中心端处的顶板26上,且所述副伸缩机22底端铰接连接在机体外壳3上端靠中心壳体面处;

所述顶板26右端下侧面、右上侧面分别安装有升降杆件28、高度监测仪27,所述升降杆件28输出端铰接连接有提拉夹层板29,所述提拉夹层板29铰接连接在除草箱5左端箱壳侧壁,且所述除草箱5底端中心壳壁上安装有辅助滚轮7;

作为最佳实施例,连接滑杆中上、下连接杆为铰接连接结构,通过主伸缩机、副伸缩机、弹性托件配合驱动倾斜支板和顶板的左右水平移动、倾斜角度,再配合升降杆件对除草箱的倾斜角度和除草箱与机体外壳之间的间距,使其在遇到茂盛杂草时,增大其间距,使得割除的草料相对慢速流入输料仓内部进行再次粉碎和排出,避免引流装置发生堵塞,且根据所需除草深度或参差不齐的杂草,可通过调控装置对除草箱进行倾斜调节,使得除草效率和除草深度的设定更加便捷高效。

本实施例中,所述高度监测仪27监测头为自行摆动式监测,且作为最佳实施例,高度监测仪为实时监测形式,对除草箱前方的杂草高度、浓度及障碍物进行实时监测,并传递至控制元件中调节调控装置对除草箱的运行轨迹进行及时的调整,提高杂草的去除率,同时,避免了除草过程中碰撞障碍物或果树,造成经济损失,也降低了设备故障率。

参照图2,本实施例中,所述提拉夹层板29靠上下方内侧壁上开设有呈水平线性排列设置的定位孔,以便对除草组件的伸出长度进行调节。

本实施例中,所述除草装置6包括滑板夹架61、引流弧板62、定位柱63以及除草组件8,所述滑板夹架61紧密贴合在提拉夹层板29内侧壁上,与所述定位孔相对应的滑板夹架61侧板上安装有按键式弹性嵌入的定位柱63,且靠左侧板面对应设置多组,所述滑板夹架61内部开设有除草腔室,所述除草腔室下端靠左端侧壁板上安装有引流弧板62,所述除草腔室右侧腔室安装有除草组件8,且所述除草组件8左、右平行设置两列;

作为最佳实施例,经除草组件切割后的杂草,在气流的吸附下,配合引流弧板的曲面倾斜度,同时,左侧除草组件进行向上倾斜一定角度,从而加快杂草流入输料仓内部进行再次粉碎排出,以便果树重新吸收杂草自身含有的营养元素。

本实施例中,所述除草组件8包括旋转电机81、转轴82、除草刀具83、角度调节架84以及减震底座86,所述减震底座86安装在滑板夹架61底端容置槽内部,所述转轴82上、下端均与滑板夹架61上端壳板、减震底座86均转动连接,且所述转轴上端固定有从锥齿轮,所述旋转电机81输出端固定有锥齿轮,所述主锥齿轮与从锥齿轮啮合连接;

所述转轴82外侧安装有呈上下平行排列设置的除草刀具83,且靠上端所述转轴82上安装有呈左右对称设置的伸缩杆85,相邻所述除草刀具83上均安装有角度调节架84,由左、右侧所述伸缩杆85驱动调节角度调节架84,改变所述除草刀具83倾斜角度;

作为最佳实施例,伸缩杆上端安装结构为铰接连接,以便配合驱动角度调节架,旋转电机后侧板壁后侧面也设有纵向的减震底座,以便对除草箱遇到凹凸不平的落面所产生的微震进行吸收,且,左、右侧伸缩杆调节角度调节架带动除草刀具以其中心水平面为基准面,上、下各倾斜10°,本结构中,左侧除草刀具向上倾斜10°,右侧除草刀具水平不倾斜,因此,右侧除草刀具左侧刀面率高于左侧除草刀具右侧刀面,从而有利于促进右侧除草刀具割草后的草料落入左侧除草刀具,并由左侧除草刀具进行再次粉碎,并使草料带有左上方进行一定弧度的抛洒,配合气流的引流,使得除草刀具所在的除草腔室中的草料不易残留、堆积,提高除草过程中的流畅性和相对整洁性。

参照图3,本实施例中,所述角度调节架84包括弹性杆一88、弹性杆二89、固定环87以及限位组件810,所述固定环87内部开设有限位腔室,以其轴心为对称轴,圆周排列开设四组,且所述固定环87中心开设的环腔直径率大于嵌入的转轴82的直径,所述限位腔室87内部安装有配合卡接转轴82转动的限位组件810;

所述固定环87上下端左、右侧面安装有左右对称的U型座,相邻所述固定环87通过交叉的弹性杆一88、弹性杆二89相衔接,且所述弹性杆一88上、下端分别与相邻的上方固定环87下端左侧U型座、下方固定环上端右侧U型座均及铰接连接,所述弹性杆二89上、下端分别与相邻的上方固定环87下端右侧U型座、下方固定环上端左侧U型座均及铰接连接;

需要注意的是,弹性杆一与弹性杆二为同结构杆材形状,并能够自行伸缩,且最上方的固定环上端面的左、右侧U型座与分别与左、右侧伸缩杆输出端铰接连接,通过左、右侧伸缩杆对左、右侧弹性杆一、弹性杆二进行提拉、压缩,从而改变除草刀具的倾斜角度。

本实施例中,处在所述固定环中心基点处的转轴82内部开设有与弹性杆相平行的限位环槽811,所述限位环槽811左、右侧槽腔内部对称安装有弹性弧垫,所述限位环槽811内部空心仓安装有扭力弹簧,所述扭力弹簧中心处连接有限位摆件812,所述限位摆件812上下端嵌入限位槽腔内部贴合连接;

作为最佳实施例,处在相邻固定环之间的转轴内部开设有条形空腔,且弹性杆嵌入条形空腔内部滑动连接,能够辅助带动转轴旋转带动除草刀具的旋转,从而降低固定环之间的扭力值,增强角度调节架与除草刀具之间的固定强度,同时,也降低了处在固定环处结构构件的故障率。

本实施例中,与所述限位组件810对应的转轴82外侧壁开设有纵向限位槽,与所述限位组件810内侧端的限位块纵向滑动连接,阻止固定环沿转轴侧面进行旋转,并通过内侧强力弹性力的顶压,能够使得旋转刀具在遇到强硬物体时,能够进行减震缓冲,保护刀具。

本实施例中,所述引流装置4包括排料装置41、过滤装置42、固定板架43、震荡组件44以及抽风机45,所述排料装置41设置在输料仓下端,所述过滤装置42设置在排料装置41上方,将输料仓分割为上下两组流动腔室,所述过滤装置42上方平行设有固定板架43,所述固定板架43内侧壁上垂直固定有嵌入过滤装置42中过滤网内部的震荡组件44,所述固定板架43上方气流通道左端设有抽风机45,且所述排料装置41左端、气流通道左端均安装有排料管,通过振动组件对过滤网上的杂草进行去除,保证气流流通畅。

在具体实施时,若对除草深度进行固定设置,则通过控制元件驱动调控装置对除草箱的倾斜角度进行设定,进而改变除草组件的倾斜角度,通过引流装置吸附经除草箱、进料管中的草料进入输料仓中再次粉碎、排出,若不对除草深度进行固定设置,则通过高度监测仪对除草箱前方的杂草高度、障碍物进行实时监测,并传递至控制元件中,驱动调节调控装置对除草箱中除草组件的除草刀具切割的高度以及除草刀具的倾斜角度、及时避开障碍物,通过排料管将粉碎后的草料排入地面端,以便果树吸收草料的营养元素。

以上所述,仅为发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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