CN105122987B - 一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于除草机技术领域，为解决目前所用的中耕除草机在对高杆密植作物中耕除草时需人工进地，对高杆密植作物叶片造成伤害，影响作物生长及人工操作费时、费工、工作效率低的技术问题，提供了一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，包括机架，机架的下方设置驱动转向轮、支撑轮和除草铲，机架的上方设置锂电池、电动机、开关、变速箱、单片机和红外避障传感器，电动机与变速箱连接，变速箱与驱动转向轮连接，驱动转向轮连接舵机，驱动转向轮的轮轴上安装测速模块，锂电池、变速箱、舵机、测速模块、红外避障传感器分别与单片机通过导线连接。本发明结构简单，无需人工进地，减少了对作物的伤害，同时提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于除草机技术领域，具体涉及一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机。
背景技术
目前使用的中耕除草机多为手扶拖拉机或拖拉机带动的大型中耕除草机，这些机具在中耕除草时需要人工进入，而人工进入会对玉米等高杆密植作物叶片造成伤害，影响作物生长。此外，用手扶拖拉机中耕除草，工作效率低，而拖拉机带动的大型中耕除草机不能用于玉米等高杆密植作物中耕除草。
发明内容
本发明为解决目前所用的中耕除草机在对高杆密植作物中耕除草时需人工进地，对高杆密植作物叶片造成伤害，影响作物生长，同时人工操作费时、费工、工作效率低的技术问题，提供了一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机。
本发明采用的技术方案如下：
一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，包括机架、安装在机架下方的驱动转向轮、支撑轮、除草铲和固定在机架上方的锂电池、与锂电池分别通过导线连接的电动机和开关，还包括与锂电池通过导线连接的单片机和与单片机通过导线连接的变速箱、舵机、测速模块、集成有避障红外管和避障距离可调电阻的红外避障传感器，变速箱固定在机架上，测速模块安装在驱动转向轮的轮轴上，驱动转向轮分别与变速箱和舵机连接，变速箱通过轴及联轴器与电动机连接，集成有避障红外管和避障距离可调电阻的红外避障传感器分别设置在机架的前部上方左右两侧。
避障红外管分别水平设置在机架的前部上方左右两侧，避障红外管的管口方向朝外并与机架垂直。
机架的前端设置有图像采集模块，所述图像采集模块通过导线与单片机连接。
所述开关设置在机架的后端。
本发明的有益效果：本发明结构简单，工作效率高，可实现对高杆密植作物自动化除草，采用本发明进行除草时，无需人工进地，减少了作物生长期间机械及人工进地对作物造成的伤害，有利于作物生长。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明单片机的控制原理图；
图中：1-机架，2-驱动转向轮，3-支撑轮，4-除草铲，5-电动机，6-变速箱，7-测速模块，8-锂电池，9-开关，10-单片机，11-避障红外管，12-红外避障传感器，13-避障距离可调电阻，14-图像采集模块，15-舵机。
具体实施方式
如图1、2所示，一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，包括机架1、驱动转向轮2、支撑轮3、除草铲4、电动机5、变速箱6、测速模块7、锂电池8、开关9、单片机10、集成有避障红外管11和避障距离可调电阻13的红外避障传感器12、舵机15，驱动转向轮2、支撑轮3和除草铲4安装在机架1的下方，驱动转向轮2安装在机架1的前部，除草铲4安装在机架1的后部，支撑轮3安装在驱动转向轮2与除草铲4之间，锂电池8、电动机5、变速箱6、单片机10和开关9分别固定在机架1上方，锂电池8通过导线分别与电动机5和开关9连接，电动机5通过轴及联轴器与变速箱6连接，变速箱6和舵机15分别与驱动转向轮2连接，驱动转向轮2的轮轴上安装测速模块7，机架1的前部上方左右两侧分别设置一个集成有避障红外管11和避障距离可调电阻13的红外避障传感器12，避障红外管11分别水平设置在机架1的前部上方左右两侧，避障红外管11的管口方向朝外并与机架1垂直设置，锂电池8、变速箱6、测速模块7、红外避障传感器12和舵机15分别与单片机10通过导线连接。
为了保证整个除草过程中的行车安全，在机架1的前端设置图像采集模块14，所述图像采集模块14通过导线与单片机10连接。当图像采集模块14监测到前方有人等障碍物时，机器自动暂停。
为了便于启动开关9，所述开关9设置在机架1的后端。
本发明各部件的作用：锂电池8用于给电动机5、单片机10供电；电动机5用来带动驱动转向轮2转动；测速模块7用来测量除草机在行走过程中的实时速度；变速箱6用来控制驱动转向轮2的速度；避障距离可调电阻13用来设定除草机距两侧农作物的距离；避障红外管11用于向农作物发射红外光及接受反射回来的红外光；红外避障传感器12用来将红外光转变为电信号，并将电信号传送给单片机10；图像采集模块14用来采集图像信息，并将采集到的图像信息转换为电信号传送给单片机10；舵机15用于接收单片机10发出的指令，从而控制驱动转向轮2的转向。
本发明的工作过程：将本发明的除草机放置于需要进行中耕除草的两行农作物中间，打开开关9，锂电池8带动电动机5转动，电动机5通过变速箱6带动驱动转向轮2转动，从而带动整个除草机在两行农作物中间进行直线行走，同时除草铲4将两行农作物中间的杂草除掉；除草机行走过程中，测速模块7将监测到的实时速度信号传送给单片机10，然后单片机10向变速箱6发出指令，由变速箱6控制驱动转向轮2的速度，使整个除草过程中除草机的行走速度与单片机10设定的速度保持一致；同时在除草机行走过程中，机架1前部上方左右两侧的避障红外管11分别向除草机两侧的农作物发射红外光，同时将反射回来的红外光经红外避障传感器12转变为电信号传送给单片机10，然后单片机10向变速箱6和舵机15发出指令，由变速箱6和舵机15控制驱动转向轮2的转向及转速，从而控制除草机的行走方向，保证整个除草过程中除草机始终沿两行农作物的中间直线行走；除草机在行走过程中，当前方有人等障碍物时，机架1前端的图像采集模块14将采集到障碍物的图像信息，并将采集到的图像信息转换为电信号传送给单片机10，然后单片机10向变速箱6发出指令，变速箱6控制驱动转向轮2停止运动，保证整个除草过程中的行车安全；单片机10的控制原理见图3；同时单片机10还设定距侧前方多少厘米无障碍物时，单片机10向舵机15发出指令，使驱动转向轮2向左/右转多少厘米后，再向左/右转，从而实现除草机的自动换行作业。
Claims (3)
1.一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，包括机架（1）、安装在机架（1）下方的驱动转向轮（2）、支撑轮（3）、除草铲（4）和固定在机架（1）上方的锂电池（8）、与锂电池（8）分别通过导线连接的电动机（5）和开关（9），其特征在于：还包括与锂电池（8）通过导线连接的单片机（10）和与单片机（10）通过导线连接的变速箱（6）、舵机（15）、测速模块（7）、集成有避障红外管（11）和避障距离可调电阻（13）的红外避障传感器（12），变速箱（6）固定在机架（1）上，测速模块（7）安装在驱动转向轮（2）的轮轴上，驱动转向轮（2）分别与变速箱（6）和舵机（15）连接，变速箱（6）通过轴及联轴器与电动机（5）连接，集成有避障红外管（11）和避障距离可调电阻（13）的红外避障传感器（12）分别设置在机架（1）的前部上方左右两侧，避障红外管（11）分别水平设置在机架（1）的前部上方左右两侧，避障红外管（11）的管口方向朝外并与机架（1）垂直。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，其特征在于：机架（1）的前端设置有图像采集模块（14），所述图像采集模块（14）通过导线与单片机（10）连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高杆密植作物的全自动微型中耕除草机，其特征在于：所述开关（9）设置在机架（1）的后端。
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