CN106134859A - 一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手,包括减震支撑机构，所述减震支撑机构包括定平台，定平台上端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链，三个并联支链的顶端均安装在动平台的下端面上；所述动平台上端面安装有可调浇水装置，可调浇水装置可以实现对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源；所述可调浇水装置包括焊接在动平台上端面的浇水支板，浇水支板的上端面安放有箱架，箱架的上端面中部安装有水箱，箱架起到支撑水箱的作用，水箱内储存有蔬菜用的水源，水箱的两侧通过两根进水管分别与两个高压水泵的进水口相连。本发明可以实现大棚蔬菜自动浇水的功能，无需人工操作，自动化程度高。

Description

一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体的说是一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手。
背景技术
在我们生活中，大棚蔬菜随处可见，通过大棚可人为控制蔬菜的上市时间，大棚蔬菜能满足不同季节蔬菜的快速供应需求，因此大棚蔬菜的产量十分巨大。现有大棚蔬菜种植基本上人工种植为主，大棚蔬菜种植的具体工艺有种植、松土、施肥、浇水、采收等，现有的这种大棚蔬菜人工种植方式存在以下缺陷：1、需要人工长期辅助操作，劳动强度大，工作效率低下；2、由于大棚蔬菜种植地表面肯定凹凸不平，操作工人通过机械种植工具在种植地上来回走动操作的稳定性能差，站立不稳很容易出现摔倒的状况，导致大棚蔬菜种植的工作效率大幅度降低；3、浇水种植工艺通常时人工背着喷水箱从上往下来回喷洒操作的，但是这种浇水方式通常喷洒到的是蔬菜上方，蔬菜的根部喷洒到的水分不是很多，因此为了蔬菜根部能够吸收足够的水分，需要人工喷洒大量的水分，这种蔬菜浇水方式对水源浪费大，对蔬菜的浇水效果差，工作效率低下，需要人工长时间操作，劳动强度大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手，可以解决现有大棚蔬菜人工种植方式存在的需要人工长期辅助操作、劳动强度大、种植稳定性能差、工作效率低下、浇水效果差和水源浪费大等难题，可以实现大棚蔬菜自动浇水的功能，无需人工操作，自动化程度高，且具有种植稳定性能好、工作效率高、浇水效果好和水源浪费小等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手,包括减震支撑机构，所述减震支撑机构包括定平台，定平台上端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链，三个并联支链的顶端均安装在动平台的下端面上；所述并联支链包括焊接在定平台上端面的凹型支座，凹型支座的中部之间安装有下限位轴，凹型支座的上端内壁上对称设置有两个弧形限位槽；所述下限位轴上套设有一号液压缸，一号液压缸的底端两侧设置有两个限位杆，两个限位杆的末端与两个弧形限位槽之间通过滑动配合方式相连，两个限位杆与两个弧形限位槽之间的运动起到限定一号液压缸底端的转动范围，也防止了一号液压缸底端左右移动的状况，由于本发明经常在凹凸不平的大棚蔬菜种植地上行走，而通过两个限位杆与两个弧形限位槽可以增强一号液压缸底端在下限位轴转动时的稳定性，提高了工作性能；所述一号液压缸的顶端通过螺纹安装有球形连接头，球形连接头的两端对称设置有两根上限位轴，两根上限位轴分别与一号耳座的两端之间均通过轴承相连，一号耳座的下端面内壁上焊接有定位柱，定位柱的末端为与球形连接头相对应的凹型球面结构，定位柱的末端与球形连接头之间通过滑动配合方式相连，一号耳座的上端面焊接在动平台上，通过定位柱来限定和支撑球形连接头的运动，从而使得球形连接头上的两根上限位轴可以稳定在一号耳座上转动，增强了一号液压缸顶端转动时的稳定性，提高了工作性能，通过一号液压缸在凹型支座转动时形成的R副、一号液压缸工作时形成的P副、一号液压缸在一号耳座转动时形成的R副组成了RPR型的并联支链，且本发明通过定平台、三个RPR型的并联支链和动平台形成了3-RPR并联机构，3-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，借助3-RPR并联机构的优点使得本发明在大棚蔬菜种植地上行走时具有良好的减震性能和稳定性能，消除了人工操作时站立不稳降低工作速度的状况，适用范围大；所述动平台上端面安装有可调浇水装置，可调浇水装置可以实现对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源。
所述可调浇水装置包括焊接在动平台上端面的浇水支板，浇水支板的上端面安放有箱架，箱架的上端面中部安装有水箱，箱架起到支撑水箱的作用，水箱内储存有蔬菜用的水源，水箱的两侧通过两根进水管分别与两个高压水泵的进水口相连，两个高压水泵通过螺钉分别安装在箱架的两侧，且两个高压水泵的出水口分别与两根出水管相连；所述浇水支板的两侧通过螺钉分别安装有两个浇水支链，两个高压水泵通过两根进水管抽取水箱储存的水源，然后通过两根出水管流入到两个浇水支链中，浇水支链包括通过螺钉安装在浇水支板上的浇水支杆，浇水支杆的上端面分别设置有两个限位耳，浇水支杆的末端焊接有上安装板，上安装板的下端面对称两根三号液压缸和两根伸缩杆，两根伸缩杆均位于两根三号液压缸之间，且两根三号液压缸和两根伸缩杆的顶端上安装有下安装板，两根三号液压缸在两根伸缩杆的辅助下带动下安装板作稳定的上下升降运动，使得本发明中的两个浇水支链运动至蔬菜根部所需浇水高度，下安装板上通过电机座安装有角度调节电机，角度调节电机的输出轴上安装有浇水柱，浇水柱靠近下安装板的一端上焊接有定位轴，定位轴的上端与弧形限位框之间通过滑动配合方式相连，弧形限位框的底端焊接在下安装板上，通过定位轴与弧形限位框的限位辅助运动使得浇水柱在角度调节电机的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，所述浇水柱的上端安装有两个浇水支耳，浇水支耳之间固定安装有汇集管，汇集管上端连通有出水管，通过高压水泵高压流入出水管中的水源在汇集管中进行汇集，且出水管中部依次经过浇水支杆上的两个限位耳，两个限位耳起到限位和均匀支撑出水管的作用，所述浇水柱的两侧都均匀安装有可调浇水机构；所述可调浇水机构包括焊接在浇水柱侧壁上的两个固定支块，两个固定支块之间设置有两个安装定块，两个安装定块上安装有高压水枪，高压水枪的底端连接有分流管，分流管的中部安装有电磁阀，通过电磁阀来控制分流管的流量大小，分流管的顶端与汇集管相连通，汇集管内的水源通过分流管流入到高压水枪，高压水枪借助高压水泵的水压对蔬菜根部进行均匀浇水。工作时，当本发明移动到蔬菜所需浇水位置时，首先根据所需蔬菜根部调节浇水高度，两个浇水支链上的三号液压缸开始工作，三号液压缸在伸缩杆的辅助下通过下安装板作稳定的升降运动，当两个浇水支链运动至蔬菜根部所需浇水高度时三号液压缸停止工作，然后根据蔬菜根部调节浇水角度，此时角度调节电机开始工作，通过定位轴与弧形限位框的限位辅助运动使得浇水柱在角度调节电机的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，当两个浇水支链运动至所需浇水角度位置时角度调节电机停止工作，然后浇水柱两侧均匀安装的可调浇水机构开始工作，先通过电磁阀确定分流管的流量，流量确定好之后两个高压水泵同时开始工作，两个高压水泵通过两根进水管抽取水箱内的水源，水源再通过两个出水管分别流入两个浇水支链的两个汇集管中，通过汇集管将水源均匀分配给可调浇水机构上的分流管，通过分流管流入到高压水枪的水源借助高压水泵的水压对蔬菜根部进行均匀的自动浇水，实现了对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源。
使用时，首先将本发明安装在现有移动设备上，先通过本发明现有移动设备移动到蔬菜所需浇水位置，可调浇水装置开始工作，先根据所需蔬菜根部调节浇水高度，两个浇水支链上的三号液压缸开始工作，三号液压缸在伸缩杆的辅助下通过下安装板作稳定的升降运动，当两个浇水支链运动至蔬菜根部所需浇水高度时三号液压缸停止工作，然后根据蔬菜根部调节浇水角度，此时角度调节电机开始工作，通过定位轴与弧形限位框的限位辅助运动使得浇水柱在角度调节电机的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，当两个浇水支链运动至所需浇水角度位置时角度调节电机停止工作，然后浇水柱两侧均匀安装的可调浇水机构开始工作，先通过电磁阀确定分流管的流量，流量确定好之后两个高压水泵同时开始工作，两个高压水泵通过两根进水管抽取水箱内的水源，水源再通过两个出水管分别流入两个浇水支链的两个汇集管中，通过汇集管将水源均匀分配给可调浇水机构上的分流管，通过分流管流入到高压水枪的水源借助高压水泵的水压对蔬菜根部进行均匀的自动浇水，浇水效果好，节约了大量的水源，且本发明通过定平台、三个RPR型的并联支链和动平台形成了3-RPR并联机构，3-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，借助3-RPR并联机构的优点使得本发明在大棚蔬菜种植地上行走时具有良好的减震性能和稳定性能，消除了人工操作时站立不稳降低工作速度的状况，适用范围大，最终实现了大棚蔬菜自动浇水的功能，无需人工操作，自动化程度高。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过定平台、三个RPR型的并联支链和动平台形成了3-RPR并联机构，3-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，借助3-RPR并联机构的优点使得本发明在大棚蔬菜种植地上行走时具有良好的减震性能和稳定性能，消除了人工操作时站立不稳降低工作速度的状况，适用范围大；
2、本发明通过角度调节电机在定位轴与弧形限位框的限位辅助运动下带动浇水柱进行稳定的角度调节，浇水柱上调节好角度之后的可调浇水机构同时开始工作，可调浇水机构上的高压水枪借助高压水泵的水压将水箱流出的水源对蔬菜根部进行均匀的自动浇水，实现了对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源；
3、本发明解决了现有大棚蔬菜人工种植方式存在的需要人工长期辅助操作、劳动强度大、种植稳定性能差、工作效率低下、浇水效果差和水源浪费大等难题，实现了大棚蔬菜自动浇水的功能，无需人工操作，自动化程度高，且具有种植稳定性能好、工作效率高、浇水效果好和水源浪费小等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明并联支链的结构示意图；
图3是本发明并联支链的剖视图；
图4是本发明可调浇水装置的结构示意图；
图5是本发明浇水支链去除浇水支杆之后的第一结构示意图；
图6是本发明浇水支链去除浇水支杆之后的第二结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手,包括减震支撑机构132，所述减震支撑机构132包括定平台136，定平台136上端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链137，三个并联支链137的顶端均安装在动平台138的下端面上；所述并联支链137包括焊接在定平台136上端面的凹型支座1371，凹型支座1371的中部之间安装有下限位轴1372，凹型支座1371的上端内壁上对称设置有两个弧形限位槽1371a；所述下限位轴上1372套设有一号液压缸1373，一号液压缸1373的底端两侧设置有两个限位杆1374，两个限位杆1374的末端与两个弧形限位槽1371a之间通过滑动配合方式相连，两个限位杆1374与两个弧形限位槽1371a之间的运动起到限定一号液压缸1373底端的转动范围，也防止了一号液压缸1373底端左右移动的状况，由于本发明经常在凹凸不平的大棚蔬菜种植地上行走，而通过两个限位杆1374与两个弧形限位槽1371a可以增强一号液压缸1373底端在下限位轴1372转动时的稳定性，提高了工作性能；所述一号液压缸1373的顶端通过螺纹安装有球形连接头1375，球形连接头1375的两端对称设置有两根上限位轴1376，两根上限位轴1376分别与一号耳座1377的两端之间均通过轴承相连，一号耳座1377的下端面内壁上焊接有定位柱1378，定位柱1378的末端为与球形连接头1375相对应的凹型球面结构，定位柱1378的末端与球形连接头1375之间通过滑动配合方式相连，一号耳座1377的上端面焊接在动平台138上，通过定位柱1378来限定和支撑球形连接头1375的运动，从而使得球形连接头1375上的两根上限位轴1376可以稳定在一号耳座1377上转动，增强了一号液压缸1373顶端转动时的稳定性，提高了工作性能，通过一号液压缸1373在凹型支座1371转动时形成的R副、一号液压缸1373工作时形成的P副、一号液压缸1373在一号耳座1377转动时形成的R副组成了RPR型的并联支链137，且本发明通过定平台136、三个RPR型的并联支链137和动平台138形成了3-RPR并联机构，3-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，借助3-RPR并联机构的优点使得本发明在大棚蔬菜种植地上行走时具有良好的减震性能和稳定性能，消除了人工操作时站立不稳降低工作速度的状况，适用范围大；所述动平台138上端面安装有可调浇水装置3，可调浇水装置3可以实现对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源。
所述可调浇水装置3包括焊接在动平台138上端面的浇水支板31，浇水支板31的上端面安放有箱架32，箱架32的上端面中部安装有水箱33，箱架32起到支撑水箱33的作用，水箱33内储存有蔬菜用的水源，水箱33的两侧通过两根进水管34分别与两个高压水泵35的进水口相连，两个高压水泵35通过螺钉分别安装在箱架32的两侧，且两个高压水泵35的出水口分别与两根出水管36相连；所述浇水支板31的两侧通过螺钉分别安装有两个浇水支链37，两个高压水泵35通过两根进水管34抽取水箱33储存的水源，然后通过两根出水管36流入到两个浇水支链37中，浇水支链37包括通过螺钉安装在浇水支板31上的浇水支杆371，浇水支杆371的上端面分别设置有两个限位耳371a，浇水支杆371的末端焊接有上安装板372，上安装板372的下端面对称两根三号液压缸373和两根伸缩杆374，两根伸缩杆374均位于两根三号液压缸373之间，且两根三号液压缸373和两根伸缩杆374的顶端上安装有下安装板375，两根三号液压缸373在两根伸缩杆374的辅助下带动下安装板375作稳定的上下升降运动，使得本发明中的两个浇水支链37运动至蔬菜根部所需浇水高度，下安装板375上通过电机座安装有角度调节电机376，角度调节电机376的输出轴上安装有浇水柱377，浇水柱377靠近下安装板375的一端上焊接有定位轴378，定位轴378的上端与弧形限位框379之间通过滑动配合方式相连，弧形限位框379的底端焊接在下安装板375上，通过定位轴378与弧形限位框379的限位辅助运动使得浇水柱377在角度调节电机376的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，所述浇水柱377的上端安装有两个浇水支耳380，浇水支耳380之间固定安装有汇集管381，汇集管381上端连通有出水管36，通过高压水泵35高压流入出水管36中的水源在汇集管381中进行汇集，且出水管36中部依次经过浇水支杆371上的两个限位耳371a，两个限位耳371a起到限位和均匀支撑出水管36的作用，所述浇水柱377的两侧都均匀安装有可调浇水机构382；所述可调浇水机构382包括焊接在浇水柱377侧壁上的两个固定支块3821，两个固定支块3821之间设置有两个安装定块3822，两个安装定块3822上安装有高压水枪3823，高压水枪3823的底端连接有分流管3824，分流管3824的中部安装有电磁阀3825，通过电磁阀3825来控制分流管3824的流量大小，分流管3825的顶端与汇集管381相连通，汇集管381内的水源通过分流管3824流入到高压水枪3823，高压水枪3823借助高压水泵35的水压对蔬菜根部进行均匀浇水。工作时，当本发明移动到蔬菜所需浇水位置时，首先根据所需蔬菜根部调节浇水高度，两个浇水支链37上的三号液压缸373开始工作，三号液压缸373在伸缩杆374的辅助下通过下安装板375作稳定的升降运动，当两个浇水支链37运动至蔬菜根部所需浇水高度时三号液压缸373停止工作，然后根据蔬菜根部调节浇水角度，此时角度调节电机376开始工作，通过定位轴378与弧形限位框379的限位辅助运动使得浇水柱377在角度调节电机376的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，当两个浇水支链37运动至所需浇水角度位置时角度调节电机376停止工作，然后浇水柱377两侧均匀安装的可调浇水机构382开始工作，先通过电磁阀3825确定分流管3824的流量，流量确定好之后两个高压水泵35同时开始工作，两个高压水泵35通过两根进水管34抽取水箱33内的水源，水源再通过两个出水管36分别流入两个浇水支链37的两个汇集管381中，通过汇集管381将水源均匀分配给可调浇水机构382上的分流管3824，通过分流管3824流入到高压水枪3823的水源借助高压水泵35的水压对蔬菜根部进行均匀的自动浇水，实现了对蔬菜根据均匀的浇水功能，浇水效果好，节约了大量的水源。
使用时，首先将本发明安装在现有移动设备上，先通过本发明现有移动设备移动到蔬菜所需浇水位置，可调浇水装置3开始工作，先根据所需蔬菜根部调节浇水高度，两个浇水支链37上的三号液压缸373开始工作，三号液压缸373在伸缩杆374的辅助下通过下安装板375作稳定的升降运动，当两个浇水支链37运动至蔬菜根部所需浇水高度时三号液压缸373停止工作，然后根据蔬菜根部调节浇水角度，此时角度调节电机376开始工作，通过定位轴378与弧形限位框379的限位辅助运动使得浇水柱377在角度调节电机376的带动下进行稳定的角度调节，使得本发明适用于不用角度蔬菜根部的浇水操作，当两个浇水支链37运动至所需浇水角度位置时角度调节电机376停止工作，然后浇水柱377两侧均匀安装的可调浇水机构382开始工作，先通过电磁阀3825确定分流管3824的流量，流量确定好之后两个高压水泵35同时开始工作，两个高压水泵35通过两根进水管34抽取水箱33内的水源，水源再通过两个出水管36分别流入两个浇水支链37的两个汇集管381中，通过汇集管381将水源均匀分配给可调浇水机构382上的分流管3824，通过分流管3824流入到高压水枪3823的水源借助高压水泵35的水压对蔬菜根部进行均匀的自动浇水，浇水效果好，节约了大量的水源，且本发明通过定平台136、三个RPR型的并联支链137和动平台138形成了3-RPR并联机构，3-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，借助3-RPR并联机构的优点使得本发明在大棚蔬菜种植地上行走时具有良好的减震性能和稳定性能，消除了人工操作时站立不稳降低工作速度的状况，适用范围大，最终实现了大棚蔬菜自动浇水的功能，无需人工操作，自动化程度高，解决了现有大棚蔬菜人工种植方式存在的需要人工长期辅助操作、劳动强度大、种植稳定性能差、工作效率低下、浇水效果差和水源浪费大等难题，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手,其特征在于：包括减震支撑机构(132)，所述减震支撑机构(132)包括定平台(136)，定平台(136)上端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链(137)，三个并联支链(137)的顶端均安装在动平台(138)的下端面上；所述动平台(138)上端面安装有可调浇水装置(3)；
所述并联支链(137)包括焊接在定平台(136)上端面的凹型支座(1371)，凹型支座(1371)的中部之间安装有下限位轴(1372)，凹型支座(1371)的上端内壁上对称设置有两个弧形限位槽(1371a)；所述下限位轴上(1372)套设有一号液压缸(1373)，一号液压缸(1373)的底端两侧设置有两个限位杆(1374)，两个限位杆(1374)的末端与两个弧形限位槽(1371a)之间通过滑动配合方式相连；所述一号液压缸(1373)的顶端通过螺纹安装有球形连接头(1375)，球形连接头(1375)的两端对称设置有两根上限位轴(1376)，两根上限位轴(1376)分别与一号耳座(1377)的两端之间均通过轴承相连，一号耳座(1377)的下端面内壁上焊接有定位柱(1378)，定位柱(1378)的末端为与球形连接头(1375)相对应的凹型球面结构，定位柱(1378)的末端与球形连接头(1375)之间通过滑动配合方式相连，一号耳座(1377)的上端面焊接在动平台(138)上；
所述可调浇水装置(3)包括焊接在动平台(138)上端面的浇水支板(31)，浇水支板(31)的上端面安放有箱架(32)，箱架(32)的上端面中部安装有水箱(33)，水箱(33)的两侧通过两根进水管(34)分别与两个高压水泵(35)的进水口相连，两个高压水泵(35)通过螺钉分别安装在箱架(32)的两侧，且两个高压水泵(35)的出水口分别与两根出水管(36)相连；所述浇水支板(31)的两侧通过螺钉分别安装有两个浇水支链(37)，浇水支链(37)包括通过螺钉安装在浇水支板(31)上的浇水支杆(371)，浇水支杆(371)的上端面分别设置有两个限位耳(371a)，浇水支杆(371)的末端焊接有上安装板(372)，上安装板(372)的下端面对称两根三号液压缸(373)和两根伸缩杆(374)，两根伸缩杆(374)均位于两根三号液压缸(373)之间，且两根三号液压缸(373)和两根伸缩杆(374)的顶端上安装有下安装板(375)，下安装板(375)上通过电机座安装有角度调节电机(376)，角度调节电机(376)的输出轴上安装有浇水柱(377)，浇水柱(377)靠近下安装板(375)的一端上焊接有定位轴(378)，定位轴(378)的上端与弧形限位框(379)之间通过滑动配合方式相连，弧形限位框(379)的底端焊接在下安装板(375)上，所述浇水柱(377)的上端安装有两个浇水支耳(380)，浇水支耳(380)之间固定安装有汇集管(381)，汇集管(381)上端连通有出水管(36)，且出水管(36)中部依次经过浇水支杆(371)上的两个限位耳(371a)，所述浇水柱(377)的两侧都均匀安装有可调浇水机构(382)。
2.根据权利要求1所述的一种农产品蔬菜种植用智能浇水机械手，其特征在于：所述可调浇水机构(382)包括焊接在浇水柱(377)侧壁上的两个固定支块(3821)，两个固定支块(3821)之间设置有两个安装定块(3822)，两个安装定块(3822)上安装有高压水枪(3823)，高压水枪(3823)的底端连接有分流管(3824)，分流管(3824)的中部安装有电磁阀(3825)，分流管(3825)的顶端与汇集管(381)相连通。
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