一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人
阅读说明：本技术 一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人 (A liquid manure integration fertilization sprinkling irrigation robot for rose is planted ) 是由 程琴 彭欣怡 庞新华 谭秦亮 卢业飞 朱鹏锦 吕平 王丽萍 欧克纬 周全光 李佳 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人,包括可在田间行进的履带式喷灌机器人、设置于所述喷灌机器人上的喷灌头、水肥一体机、连接于水肥一体机与喷灌头之间的水管和用于缠绕水管的盘管车；所述履带式喷灌机器人包括履带式底盘和设置于履带式底盘上的机械臂；所述喷灌头设置于所述机械臂的末端；该机器人可以在玫瑰种植园的的非规则路面行驶时,通过性极强,配合水肥一体机实现玫瑰的自动化肥水喷灌。(The invention discloses a water and fertilizer integrated fertilization sprinkling irrigation robot for rose planting, which comprises a crawler-type sprinkling irrigation robot capable of travelling in the field, a sprinkling irrigation head arranged on the sprinkling irrigation robot, a water and fertilizer integrated machine, a water pipe connected between the water and fertilizer integrated machine and the sprinkling irrigation head, and a pipe coiling vehicle for winding the water pipe; the crawler-type sprinkling irrigation robot comprises a crawler-type chassis and a mechanical arm arranged on the crawler-type chassis; the sprinkling irrigation head is arranged at the tail end of the mechanical arm; this robot can be when the irregular road surface of rose plantation is gone, and trafficability characteristic is extremely strong, cooperates the liquid manure all-in-one to realize the automatic liquid manure sprinkling irrigation of rose.)
技术领域
本发明属于玫瑰种植设备领域，具体涉及一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人。
背景技术
玫瑰属蔷薇目，蔷薇科落叶灌木，枝杆多针刺，奇数羽状复叶，小叶5-9片，椭圆形，有边刺，花瓣倒卵形，重瓣至半重瓣，花有紫红色、白色，果期8-9月，扁球形。玫瑰花在种植培育的时候，需要对其进行施肥灌溉，以提高其生长效率，传统的玫瑰施肥方式，通常利用大型农机或人力畜力在田间播撒，但其施肥的均匀程度较差，而且需要在田间来回运动，施肥成为一件较为耗费体力的事，工作效率也很低下。当前许多高效化肥可迅速在水中溶解，通过将水肥混合一体进行灌溉，能够确保施肥更加均匀。因此，本申请提出一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人；该机器人可根据需要配置合适的水肥，利用可在田间自由进行的履带式喷灌机器人将配置好的水肥对玫瑰植株进行喷洒，从而实现玫瑰种植的自动化施肥和灌溉，显著提高玫瑰的种植效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是旨在提供一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人，该机器人可以在玫瑰种植园的的非规则路面行驶时，通过性极强，配合水肥一体机实现玫瑰的自动化肥水喷灌。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种用于玫瑰种植，包括可在田间行进的履带式喷灌机器人、设置于所述喷灌机器人上的喷灌头、水肥一体机、连接于水肥一体机与喷灌头之间的水管和用于缠绕水管的盘管车；所述履带式喷灌机器人包括履带式底盘和设置于履带式底盘上的机械臂；所述喷灌头设置于所述机械臂的末端；
所述履带式底盘包括车架、设置于所述车架前部两侧的一对三角履带轮和设置于车架后部两侧的一对条形履带装置、以及用于驱动所述三角履带轮和条形履带装置运行的驱动系统；
所述三角履带轮包括两个平行设置的正三角形侧板、分布于所述正三角形侧板三个顶角处的三个履带轮Ⅰ、设置于正三角形侧板中点处的履带驱动轮和包围三个所述履带轮Ⅰ的履带Ⅰ；所述履带驱动轮与其中一个履带轮Ⅰ之间通过同步带传动；所述条形履带装置包括条形的履带安装架、安装于所述履带安装架上的两个履带轮Ⅱ和包围两履带轮Ⅱ的履带Ⅱ；
所述驱动系统包括设置于车架前部的两个行进驱动电机、两个越障驱动电机、两个传动箱和设置于车架后部的调节电机和蜗轮蜗杆减速器；所述传动箱包括与履带驱动轮固定连接的传动轴、通过滚针轴承外套于传动轴并与正三角形侧板固定连接的套筒；所述行进驱动电机的转轴上固定安装有主动齿轮Ⅰ，所述传动轴上固定安装有与主动齿轮Ⅰ啮合的从动齿轮Ⅰ；所述套筒上固定安装有从动齿轮Ⅱ，所述越障驱动电机固定安装有与从动齿轮Ⅱ啮合的主动齿轮Ⅱ；所述调节电机的动力通过所述蜗轮蜗杆减速器传递至两同轴设置的轮轴；所述轮轴穿过履带Ⅱ固定连接于履带安装架；所述轮轴上通过滚针轴承安装有与履带轮Ⅱ固定连接的双排从动链轮；所述传动轴上固定安装有双排主动链轮，所述双排从动链轮和双排主动链轮之间通过链条连接。
进一步，所述水肥一体机包括控制柜、水泵、进水管、排水管和吸肥管组件；所述吸肥管组件包括平行设置的上主水管、下主水管、连接于上主水管与下主水管之间的四个支管、设置于所述支管旁路的文丘里管、连接于所述文丘里管收缩部的吸肥管。
进一步，所述盘管车包括轮式底盘、设置于所述轮式底盘上的缠绕盘和用于驱动所述缠绕盘转动的旋转驱动机构；所述旋转驱动机构包括手轮、减速箱32和同步带；所述手轮的旋转动力依次通过减速箱和同步带传递至缠绕盘。
进一步，所述机械臂上设有摄像头。
进一步，所述文丘里管上设有由控制柜控制开度的流量控制阀。
本发明的有益效果为：本发明的用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人，履带式喷灌机器人的三角履带轮和条形履带装置可实现正常行进或整体转动进行越障，因此，其可以携带喷灌头在田间自由行进；本发明中的水肥一体机可根据需求配置适合比例的液体肥料，实现玫瑰种植的自动化施肥和灌溉，显著提高玫瑰的种植效率。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明的用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人的整体结构示意图；
图2为本发明的履带装置的结构示意图；
图3为本发明的履带装置的内部结构示意图；
图4为本发明的驱动电机的安装示意图；
图5为本发明的传动系统的结构示意图；
图6为本发明的张紧机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本实施例的一种用于玫瑰种植的水肥一体化施肥喷灌机器人，包括可在田间行进的履带式喷灌机器人1、设置于所述喷灌机器人上的喷灌头、用于制作液体肥料的水肥一体机2、连接于水肥一体机2与喷灌头之间的水管和用于缠绕水管的盘管车3；
所述履带式喷灌机器人1包括履带式底盘和设置于履带式底盘上的机械臂2；所述喷灌头设置于所述机械臂2的末端；
所述履带式底盘包括车架、设置于所述车架前部两侧的一对三角履带轮和设置于车架后部两侧的一对条形履带装置、以及用于驱动所述三角履带轮和条形履带装置运行的驱动系统。
所述三角履带轮包括两个平行设置的正三角形侧板16、分布于所述正三角形侧板16三个顶角处的三个履带轮Ⅰ17、设置于正三角形侧板16中点处的履带驱动轮14和包围三个所述履带轮Ⅰ17的履带Ⅰ15；所述履带驱动轮14与其中一个履带轮Ⅰ17之间通过同步带传动。
所述条形履带装置包括条形的履带安装架11、安装于所述履带安装架11上的两个履带轮Ⅱ12和包围两履带轮Ⅱ12的履带Ⅱ13；
所述驱动系统包括设置于车架前部的两个行进驱动电机113、两个越障驱动电机114、两个传动箱和设置于车架后部的调节电机18和蜗轮蜗杆减速器19；所述传动箱包括与履带驱动轮14固定连接的传动轴、通过滚针轴承外套于传动轴并与正三角形侧板16固定连接的套筒；所述行进驱动电机113的转轴上固定安装有主动齿轮Ⅰ112，所述传动轴上固定安装有与主动齿轮Ⅰ112啮合的从动齿轮Ⅰ113；所述套筒上固定安装有从动齿轮Ⅱ111，所述越障驱动电机114固定安装有与从动齿轮Ⅱ111啮合的主动齿轮Ⅱ115；所述调节电机18的动力通过所述蜗轮蜗杆减速器19传递至两同轴设置的轮轴110；所述轮轴110穿过履带Ⅱ13固定连接于履带安装架11；所述轮轴110上通过滚针轴承安装有与履带轮Ⅱ12固定连接的双排从动链轮；所述传动轴上固定安装有双排主动链轮，所述双排从动链轮和双排主动链轮之间通过链条116连接。
本实施例的履带式喷灌机器人需要在田间行进时，行进驱动电机113的一股动力通过传动箱依次传递至传动轴和履带驱动轮14，另一股动力通过链条116传递至双排从动链轮，最终带动履带Ⅰ15和履带Ⅱ13同步运转实现行进。当机器人在田间遇到障碍物时，越障驱动电机114的动力传递至套筒上，最终通过套筒驱动整个三角履带轮整体转动实现越障；当本机器人遇到台阶等较高障碍物，或者需要机器人整体调整俯仰姿态时，调节电机18通过蜗轮蜗杆减速机19将动力同时传递至后部两侧的两个轮轴110上，利用两轮轴110带动条形履带装置的履带安装架11转动，进而带动两条形履带装置整体转动。本实施例的履带式喷灌机器人通过两三角履带轮和条形履带装置行进，两三角履带轮和条形履带装置均可通过履带驱动或者整体转动，可适应田间不同地形，通过性较强。
本实施例中，履带式喷灌机器人还包括设置于车架上的机械臂2，车架上可设置由电机驱动的旋转台，机械臂2固定安装于旋转台上，本发明可采用现有任意结构的机械臂2装置，在机械臂2末端设置喷灌头实现喷灌头，当然，还可以在机械臂2末端设置摄像头，便于作业人员远程监控整个喷灌过程。
本实施例中，所述水肥一体机2包括控制柜21、水泵22、进水管、排水管25和吸肥管组件；所述吸肥管组件包括平行设置的上主水管27、下主水管24、连接于上主水管27与下主水管24之间的四个支管26、设置于所述支管26旁路的文丘里管、连接于所述文丘里管收缩部的吸肥管23；四个吸肥管23可连接不同类型的肥料罐；灌溉时，水泵22将灌溉水泵22入下主水管24，然后通过四个支管26流向上主水管27，与此同时，部分灌溉水将通过位于支管26旁路的文丘里管向上流动，文丘里管的收缩部将产生负压将肥料通过吸肥管23吸入文丘里管内，然后向上流入上主水管27与灌溉水混合，流向排水管25，排水管25经过盘管车的缠绕盘后连接履带式喷灌机器人的喷灌头。所述文丘里管上设有由控制柜21控制开度的流量控制阀；通过流量控制阀可以控制文丘里管收缩部的负压，进而可以调节不同类型肥料进入文丘里管内的量，最终实现肥料比率的调节。
如图5所示，本实施例中，盘管车3包括轮式底盘31(底部设有行走轮34)、设置于所述轮式底盘31上的缠绕盘35和用于驱动所述缠绕盘35转动的旋转驱动机构；所述旋转驱动机构包括手轮33、减速箱32和同步带35；所述手轮33的旋转动力依次通过减速箱32和同步带35传递至缠绕盘35；因此，通过手轮33可以驱动缠绕盘35转动实现水管的收放。
以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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