CN104932416A - 农田机械搭载平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器组成一个完整的智能自动化程序，在其支持下，由两个相匹配的调率电机和左右两个对称的车体与主动轮丛动轮以及两个液压升降架与搭载平台组成，其特征是：由左右车体上分别装有主电机经换向器连车轮支架和主动轮，左右车体下面另一端分别连从动轮，左右车体上分别装有两套液压控制升降架，升降架下端连车体，上端连搭载平台，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在农田间的专用轨道上，高智能全自动的完成所有农田间，从耕地、播种及收割全部所有农作物的管理工作。本发明的优点是：无需人架驶操作，人们可远程利用互联网通过计算机实全自动控制。

Description

农田机械搭载平台

所属技术领域：

本发明农田机械搭载平台，特别涉及一种敷设在农田间的专用道上整地、施肥、播种、间苗、中耕、灌溉、洒药、追肥、以及各种专用机械、机械手和专用设备搭载等，多项田间管理的高智能全自动化机械设计和制造技术。

背景技术：

我国对农田耕作方法研究，主要有精耕细作法、免耕法、少耕法、保水耕法以及联合耕法。其主要目的之一尽量减少人、机从复进地，尽量避免对土壤低层的压实，破坏其透气、透水性，影响农作物长期生长。在国外大型农田机械为了不从复压地都是一次性完成耕地、整地、施肥、以及播种，作物生长期不再进地工作，是靠大量除草剂来压制杂草，长期使用除草剂容易出现除草剂“胁迫现象”同时会给土地及作物带来污染。在国外耕地面积很大，有充足的休耕期，所以可以不考虑这种危害。在使用农药时，为了避免机械二次进入农田大都采用飞机进行药物喷洒，因为国外居民居住区都远离农业区。而我国人口众多，居民居住区很多都和农业区混杂在一起，如果采用上述形式会给附近居民带来很大的环境污染的危害。正因为我国耕地面积少，不允许有休耕期，从多方面意义上来讲我国农业不能全面照搬国外，所以国外的大型农田机械很多情况下是不适合我国农业生产发展的。

在国内农业大棚发展的越来越大越来越快，可是农业机械以及自动化确跟不上其需要，而棚田里工作量非常大。因大棚空间不够大型机械不能进出，全靠较简单的农机设备耕地、整地作业。所有种植过程中基本上需要靠人工和简单农机设备来完成，工作量非常之大，也很难做到系统化的统一管理，相对好点管理就得增加人工工时，成本也就随之增加，很多作物因成本高收效低而被弃种。

特别是国家对农作物生长期间的监管几呼是没有，也是非常难做到的，只是在农作物上市后出了问题才做些个别的抽查。国内农业大棚多为个体所有，难行成大的规模以及监控管理，很多农户为了省工、省时及某些私利，不分时间段的滥用禁用药物已经习以为常，使很多农作物带着大量农药残留进入人们餐桌中。并长期不断危害着人们的身体，现以形成了广范社会影响。

发明内容：

本发明的目的是提供一种在物联网支持下通过计算机进行远程监控，通过搭载专用农田机械、机械手，利用CPU、PLC来实现高智能全自动化，跨越在农田专用道上，在农作物生长期间根据需要可反复从容进入农田进行作业。机械手在传感器的配合下，能做到各种农田作物从种植到收成的各项田间工作，根据农作物生长期的实际需要，实现和各种专用机械、机械手进行模块化组合、搭载，实现高智能全自动化，耕地、整地、施肥、播种、补种、除草、间苗、追肥、洒药、浇灌、直到收割。可数次的进入农作物生长的田地中，监控、巡视不压地损苗。随着作物生长可以自动调整其高度，以适应于各种农作物生长期的需要。能够以高智能、高精度、高难度快速完成各种田间工作。本发明无需人架驶操作，可大大的节省劳动力，人们可远程利用互联网通过计算机实现所需自动控制。

本发明技术方案是：农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器组成一个完整的智能自动化程序在其支持下，由两个相匹配的调率电机和左右两个对称的车体，与主动轮丛动轮以及两个液压升降架，与搭载平台组成，其特征是：由左右车体上分别装有主电机，经换向器连车轮支架和主动轮，左右车体下面另一端分别连从动轮，左右车体上分别装有两套液压控制升降架，升降架下端连车体，上端连搭载平台，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在专用轨道上；

农田机械搭载平台可采用由右两个对称的车体上装设有固定龙门架形式组成，门架两边的立柱下面各装设一个调频电机，两电机各自通过螺杠旋转带动搭载平台成水平线上下垂直升降移动；

农田机械搭载平台的两下侧装有与农田垅数相等的机械手安装底座，机械手安装底座由两个步进电动机连固定架和转动螺杠，在上下滑道配合下通过滑动底盘组成了可左右、上下方向移动的机械手安装底座；

农田机械搭载平台下面分别对应机械手安底座的数量，装有液压控制可伸缩喷洒器和液压控制可伸缩的传感器，底部两边分别敷设水管、药管连接在喷洒器上；

农田机械搭载平台上面装有配药箱上面装设传感器，车体上装设搭载机械需要的连接器；

农田机械搭载平台端头装设视频传感器和装有液压站；

农田机械搭载平台上面安装有输送带，其可配合B被搭载机械对作物收割时进行输送；

农田机械搭载平台也可采用直线电机执行拖动，行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。

本发明的优点是：农田机械搭载平台无需要人员操作，人们可远程利用物连网，通过PC机给出操作指令，来实现所有各种农田作业，从而大大降低人们田间劳动力。不分大田还是大棚里面，也不分那种作物只要根据需要，搭配专用配套机械和机械手就能完成。因有平稳的专用轨道，为本发明创造了平稳条件，能够快速精确完成各项农田作业，并能形成模块组合，根据不同的作物以及生长期的需要，实现方便简单快速的组合，这是目前所有的农田机械很难做到的。这也是为实现农业现代化创造了一个很好条件，可将成为真正的农业工厂化、电气自动化。

本发明利用作物生长期可随时进入田地的特点，用其身所带的专用传感器，对作物生长期间做出细质观查、监测，可以根据作物最初发生病虫害情况，第一时间进行信息反馈、快速的、用国家规定的无公害农药物对作物进行喷洒，及时把作物的病虫害扼制住，这样可以避免不分时间段滥用农药的风险。

本发明利用物联网和自身程序设置以及监测传感配合下，很容易做到国家专设的管理部门统一管理，监管部门可通过物联网进行远程统一监管，以确保作物生长期间用肥用药的安全。综上所述，目前世人对我国农作物市场上已产生前所未有恐惧感，对国内生产农作物食品都已经失去了信心。因我们有些农户也实在让人们寒心，为了谋取私利不记后果使用禁用药物，使大量作物带着可怕的有毒物质进入市场，严重伤害消费者利益，有些甚至达到了至命的伤害。所以本发明一旦兴起，将是监管部门进入监管的最好时机，通过物联网进入计算机程序，在传感器配合下进行对作物生长期间的监控管理，本发明可在施肥及药物喷洒设备上装有识别传感器，对于不符合国家规定的农药、化肥及时反馈信号报警、锁机，可由管理部门通过物联网远监管，以确保作物生长期绿色、安全。这样就能消除长期对作物施用农药、化肥的无管理状态，同时也将会给市场从新带来大的商机，并能逐渐消除人们对市场恐惧心理。

本发明在计算机作用下高智能全自动的过程，可使工作效率成倍增长。并通过物联网信息支持下根据市场的需要，进行计划性大规模的生产，降低盲目性生产造成恶性竞争风险。给市场稳定注入积极因素，从而让市场更加繁荣。

我国人口众多土地耕种面积非常少，目前国内各地区人为的，连年以泛多各种名义开发侵占农田，再加上各种自然灾害的侵蚀，已经把原来仅有的耕地面积变的越来越少。如今进口粮食数量一年年在增长。这已经远远背离国家长远战略计划。目前国家黄河西线工程计划在开，预计黄河水会有很大增长，到时黄河中、下游两岸以及更远的地方，利用黄河淤泥开垦荒地，通过农业大棚配合本发明，不用再但心风沙引起的沙尘暴。只要黄河水量有所增加，通过本发明和在加上一些技术措施，利用黄河水及淤泥，可让大面积戈壁滩和一些沙漠、荒滩变成良田将不是梦。同时也可让我国经济增长点，迈向上一个更加新的台价。

附图说明：

图1本发明效果示意图

图2本发明剖视示意图

图3本发明流程示意图

图4本发明电路原理示意图

图5本发明控制梯形示意图

具体实施方式

结合图1、图2、图3、图4、图5实施说明本发明结构原理如下；

本发明装有能够保证完成各种高智能、全自动动作所需要各种逻辑程序，如：图3、图4、图5所示主要是由PC机通过PLC、CPU及O/I、PLC执行电路组成。通讯部分是由两部分组成：PLC内部的CPU以及PC机与CPU之间的通讯。PC机与下位机间互传数据采用RS232串行异步通信方式，而与CPU、PLC之间的通讯则采用SPI总线，采用同步时钟把串行数据以8位码的形式移入和移出微控制器，会同时发送和接收数据，使其成为一种全双工协议，通讯效率高能适应于远程控制，而且电路连线及升级、扩展和软件编程结构相对都较为简单。农田机械搭载平台，其主要特征是：如图1、图2所示通过两个匹配调频电动机2、经换向器15、通过双主动轮1和双从动轮9配合下，带动双车体3和双液压升降架4，以及平台6组成可升降的过渡车载平台，能自动行驶在专用轨道11上，完成计算机指令程序的前进、后退、快速、慢速中的各项指标，平台下部两边装有连接机械手的底座17，数量相对应农田的垄数，机械手带有电动万向节是根据不同的作业来换装的，机械手底座是由步进电机22、螺杠24和左右、上下滑道25组成。步进电机通过固定架23固定连接，带动螺杠24旋转，同时在滑道25配合下带动滑动底盘27左右移动，与上所述同理：滑动底盘27上面装设机械手连接座26在其配合下可上、下移动，从而万向机械手可根据需要做上下、左右方向移动，平台底部两边敷设水管19和药管18，可根据田地垄数装设分接开关笼头，并装设电磁开关，药管18一端连配药箱8上，另一端连接在液压控制伸缩喷洒器20上，配药箱8上装设传感器7，用来监测药质，平台底部还装有液压控制伸缩生物传感器21，用来监测作物生长期所发生的病虫害，搭载平台上面安装输送带16，可配合B被搭载机械12进行作物收割时输送，平台上面装设液压站5，是为液压升降架以及喷水、洒药液压控制设备提供动。

农田机械搭载平台也可采用由右两个对称的车体3上装设有固定龙门架形式组成，门架两边的立柱下面各装设一个调频电机，两电机各自通过螺杠旋转带动搭载平台6成水平线上下垂直升降移动。

农田机械搭载平台也可采用直线电机执行拖动，行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。

本发明所涉及的主要材料是由PLC组件、电动机、变频器、步进电动机、道轨、传感器以及一些位置保护开关与型钢框架材料组合，是市场上常见易购的。相关的PLC程序控制器件等，均属于相关专业领域的技术人员成熟理解掌握和易实现的。

Claims (8)

1.农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器组成一个完整的智能自动化程序，在其支持下，由两个相匹配的调率电机(2)和左右两个对称的车体(3)与主动轮(1)丛动轮(9)以及两个液压升降架(4)与搭载平台(6)组成，其特征是：由左右车体(3)上分别装有主电机(2)经换向器(15)连车轮支架(14)和主动轮(1)，左右车体下面另一端分别连从动轮(9)，左右车体上分别装有两套液压控制升降架(4)，升降架下端连车体，上端连搭载平台(6)，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在专用轨道(11)上。

2.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：农田机械搭载平台可采用由右两个对称的车体(3)上装设有固定龙门架形式组成，门架两边的立柱下面各装设一个调频电机，两电机各自通过螺杠旋转带动搭载平台(6)成水平线上下垂直升降移动。

3.根据权利要求1所述农田机械搭载平台，其特征是：搭载平台的两下侧装有与农田垅数相等的机械手安装底座(17)，机械手安装底座由两个步进电动机(22)连固定架(23)和转动螺杠(24)，在上下滑道(25)配合下通过滑动底盘(27)组成了可左右、上下方向移动的机械手安装底座。

4.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：农田机械搭载平台的下面分别对应机械手安底座的数量，装有液压控制可伸缩喷洒器(20)和液压控制可伸缩的传感器(21)，底部两边分别敷设水管(19)药管(18)连接在喷洒器(20)上。

5.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：搭载平台(6)上面装有配药箱(8)上面装设传感器(7)，车体(3)上装设搭载机械需要的连接器(10)。

6.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：搭载平台(6)端头装设视频传感器(13)和装有液压站(5)。

7.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：搭载平台(6)上面安装有输送带(16)，其可配合B被搭载机械(12)对作物收割时进行输送。

8.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：也可采用直线电机执行拖动，行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。