CN106912207A - 一种用于株间距除草机器人 - Google Patents

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Abstract

一种用于株间距除草机器人，包括底座、两个行走轮和四个除草部分，其特征在于：所述的行走轮的第二滑块滑动安装在第二导轨里面，所述的第二液压缸活塞杆端部与第二液压缸顶板固定连接；所述的除草部分的第一滑块滑动安装在第一导轨里面，所述的除草部分连接板下面部分安装在除草部分连接板固定槽里；所述的履带转动安装在五个第一轮子、两个第二轮子和两个第三轮子上；所述的步进电机固定座外侧面固定安装在第二轮子固定板上，所述的步进电机水平放置，其底面固定安装在步进电机固定座上面，其电机轴与第三轮子固定连接；通过在伸缩杆支撑座上面安装摄像头，拉近了摄像头与杂草之间距离，可以更精确的识别杂草或者农作物。

Description

一种用于株间距除草机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别公开了一种用于株间距除草机器人，属于智能农业技术领域。
背景技术
针对一些农作物地里生长杂草的问题，使用人工来除草既费时又费力，人在除草过程中难免会踩到一些农作物，使用机器除草会因为分不清杂草与农作物，常常把农作物当做杂草除掉；因此急需要一种可以自动在农作物地里除草的机器人。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于株间距除草机器人，其通过在伸缩杆支撑座上面安装摄像头，拉近了摄像头与杂草之间距离，可以更精确的识别杂草或者农作物；通过行走轮采用履带的设计，使行走轮与地面接触面积增大，增加了摩擦力，通过除草部分之间可以调整间距，可以使机器适应不同密度的农作物田。
本发明所使用的技术方案是：一种用于株间距除草机器人，包括底座、两个行走轮和四个除草部分，其特征在于：所述的行走轮的第二滑块滑动安装在第二导轨里面，所述的第二液压缸活塞杆端部与第二液压缸顶板固定连接；所述的除草部分的第一滑块滑动安装在第一导轨里面，所述的除草部分连接板下面部分安装在除草部分连接板固定槽里；
所述的底座包括底板、输入系统、控制系统、四个第一液压缸固定座、四个第一液压缸、四个除草部分连接板、信号接收站、信号接收站固定座、舵机、第一摄像头固定板、两个第一摄像头、太阳能电池板固定柱、太阳能电池板、第二液压缸固定板、两个第二液压缸，所述的底板是一个长方形的板子，输入系统固定安装在底板上面的左下角，所述的控制系统固定安装在底板上面，其位置在输入系统的上面位置；所述的太阳能电池板固定柱一端固定安装在底板上面，另一端与太阳能电池板固定连接；在底板上面右上角位置设有信号接收站固定座，所述的信号接收站固定安装在信号接收站固定座上面；在底板上面中间位置设有舵机固定座，所述的舵机竖直向上放置，其底面固定安装在舵机固定座里，其电机轴与第一摄像头固定板下面固定连接，所述的两个第一摄像头固定安装在第一摄像头固定板前面；在底板前面的位置设有四个凹槽，在每个凹槽右面的位置都设有一个第一液压缸固定座，所述的第一液压缸缸体后端固定安装在第一液压缸固定座侧面上，其活塞杆端部与除草部分连接板固定连接，所述的除草部分连接板滑动安装在凹槽里面；在底板下面前侧位置设有一个左右贯穿的第一导轨，在底板下面中间位置设有第二液压缸固定板，所述的两个第二液压缸缸体底端分别固定安装在第二液压缸固定板左右两侧，在底板下面中间左右两侧位置各设有一个第二导轨；
所述的行走轮包括第一轮子固定板、五个第一轮子、两个第二轮子、两个第三轮子、履带、第二轮子固定板、两个步进电机固定座、两个步进电机、第四液压缸、第四液压缸固定板、第二滑块、第二液压缸顶板，所述的五个第一轮子、两个第二轮子和两个第三轮子一端转动安装在第一轮子固定板上面的孔里，另一端转动安装在第二轮子固定板上面的孔里；所述的履带安装在五个第一轮子、两个第二轮子和两个第三轮子上；所述的步进电机固定座外侧面固定安装在第二轮子固定板上，所述的步进电机水平放置，其底面固定安装在步进电机固定座上面，其电机轴与第三轮子固定连接；所述的第四液压缸固定板固定安装在第二轮子固定板上，所述的第四液压缸缸体后端与第二滑块下面固定连接，其活塞杆端部与第四液压缸固定板固定连接；所述的第二液压缸顶板固定安装在第二滑块下面；所述的第二滑块滑动安装在第二导轨里，所述的第二液压缸活塞杆端部与第二液压缸顶板固定连接；
所述的除草部分包括第一滑块、第一并联机构底板、六个第五液压缸、第二并联机构底板、除草座支撑柱、第六液压缸固定座、两个第三液压缸、两个第二除草刀片伸缩板、两个第二除草刀片、第一除草刀片、除草支撑座、第二摄像头固定座、两个第二摄像头、第二并联机构底板支撑座，所述的第一滑块是一个长方形板子，在其上面右侧位置设有除草部分连接板固定槽，在其前后两侧各设有一个第一滑块凹槽，第一滑块滑动安装在第一导轨上，所述的除草部分连接板下面部分固定安装在除草部分连接板固定槽里；所述的第一并联机构底板上面的支撑柱固定安装在第一滑块凹槽下面，所述的六个第五液压缸两两一组，每个第五液压缸的缸体底部铰接安装在第一并联机构底板右侧，第五液压缸的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底板左侧；每组第五液压缸中的两个第五液压缸的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第五液压缸的轴线且呈V型分布；所述的第二并联机构底板下端固定安装在第二并联机构底板支撑座上，所述的除草座支撑柱上端与伸缩杆支撑座下面固定连接，下端与除草支撑座上面固定连接；所述的第二摄像头固定座固定安装在伸缩杆支撑座前面，所述的两个第二摄像头固定安装在第二摄像头固定座斜面上；所述的第一除草刀片固定安装在除草支撑座前面，在除草支撑座后面设有第六液压缸固定座，所述的两个第三液压缸缸体后端固定安装在第六液压缸固定座两侧，所述的第二除草刀片伸缩板固定安装在第三液压缸活塞杆端部，所述的第二除草刀片伸缩板下面与第二除草刀片固定连接；所述的第二除草刀片滑动安装在除草支撑座两侧的凹槽里。
本发明的有益效果：通过在伸缩杆支撑座上面安装摄像头，拉近了摄像头与杂草之间距离，可以更精确的识别杂草或者农作物；通过行走轮采用履带的设计，使行走轮与地面接触面积增大，增加了摩擦力，通过除草部分之间可以调整间距，可以使机器适应不同密度的农作物田。
附图说明
图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。
图4、图5、图6为本发明的底座的结构示意图。
图7、图8为本发明的行走轮的结构示意图。
图9、图10为本发明的除草部分的结构示意图。
附图标号：1-底座、2-行走轮、3-除草部分、101-底板、102-输入系统、103-控制系统、104-第一液压缸固定座、105-第一液压缸、106-除草部分连接板、107-凹槽、108-信号接收站、109-信号接收站固定座、110-舵机固定座、111-舵机、112-第一摄像头固定板、113-第一摄像头、114-太阳能电池板固定柱、115-太阳能电池板、116-第一导轨、117-第二导轨、118-第二液压缸固定板、119-第二液压缸、201-第一轮子固定板、202-第一轮子、203-第二轮子、204-第三轮子、205-履带、206-第二轮子固定板、207-步进电机固定座、208-步进电机、209-第四液压缸、210-第四液压缸固定板、211-第二滑块、212-第二液压缸顶板、301-第一滑块、302-除草部分连接板固定槽、303-第一滑块凹槽、304-第一并联机构底板、305-第五液压缸、306-第二并联机构底板、307-除草座支撑柱、308-第三液压缸固定座、309-第三液压缸、310-第二除草刀片伸缩板、311-第二除草刀片、312-第一除草刀片、313-除草支撑座、314-第二摄像头固定座、315-第二摄像头、316-第二并联机构底板支撑座。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种用于株间距除草机器人，包括底座1、两个行走轮2和四个除草部分3，其特征在于：所述的行走轮2的第二滑块211滑动安装在第二导轨117里面，所述的第二液压缸119活塞杆端部与第二液压缸顶板212固定连接；所述的除草部分3的第一滑块301滑动安装在第一导轨116里面，所述的除草部分连接板106下面部分安装在除草部分连接板固定槽302里；
所述的底座1包括底板101、输入系统102、控制系统103、四个第一液压缸固定座104、四个第一液压缸105、四个除草部分连接板106、信号接收站108、信号接收站固定座109、舵机111、第一摄像头固定板112、两个第一摄像头113、太阳能电池板固定柱114、太阳能电池板115、第二液压缸固定板118、两个第二液压缸119，所述的底板101是一个长方形的板子，输入系统102固定安装在底板101上面的左下角，所述的控制系统103固定安装在底板101上面，其位置在输入系统102的上面位置；所述的太阳能电池板固定柱114一端固定安装在底板101上面，另一端与太阳能电池板115固定连接；在底板101上面右上角位置设有信号接收站固定座109，所述的信号接收站108固定安装在信号接收站固定座109上面；在底板101上面中间位置设有舵机固定座110，所述的舵机111竖直向上放置，其底面固定安装在舵机固定座110里，其电机轴与第一摄像头固定板112下面固定连接，所述的两个第一摄像头113固定安装在第一摄像头固定板112前面；在底板101前面的位置设有四个凹槽107，在每个凹槽107右面的位置都设有一个第一液压缸固定座104，所述的第一液压缸105缸体后端固定安装在第一液压缸固定座104侧面上，其活塞杆端部与除草部分连接板106固定连接，所述的除草部分连接板106滑动安装在凹槽107里面；在底板101下面前侧位置设有一个左右贯穿的第一导轨116，在底板101下面中间位置设有第二液压缸固定板118，所述的两个第二液压缸119缸体底端分别固定安装在第二液压缸固定板118左右两侧，在底板101下面中间左右两侧位置各设有一个第二导轨117；
所述的行走轮2包括第一轮子固定板201、五个第一轮子202、两个第二轮子203、两个第三轮子204、履带205、第二轮子固定板206、两个步进电机固定座207、两个步进电机208、第四液压缸209、第四液压缸固定板210、第二滑块211、第二液压缸顶板212，所述的五个第一轮子202、两个第二轮子203和两个第三轮子204一端转动安装在第一轮子固定板201上面的孔里，另一端转动安装在第二轮子固定板206上面的孔里；所述的履带205安装在五个第一轮子202、两个第二轮子203和两个第三轮子204上；所述的步进电机固定座207外侧面固定安装在第二轮子固定板206上，所述的步进电机208水平放置，其底面固定安装在步进电机固定座207上面，其电机轴与第三轮子204固定连接；所述的第四液压缸固定板210固定安装在第二轮子固定板206上，所述的第四液压缸209缸体后端与第二滑块211下面固定连接，其活塞杆端部与第四液压缸固定板210固定连接；所述的第二液压缸顶板212固定安装在第二滑块211下面；所述的第二滑块211滑动安装在第二导轨117里，所述的第二液压缸119活塞杆端部与第二液压缸顶板212固定连接；
所述的除草部分3包括第一滑块301、第一并联机构底板304、六个第五液压缸305、第二并联机构底板306、除草座支撑柱307、第六液压缸固定座308、两个第三液压缸309、两个第二除草刀片伸缩板310、两个第二除草刀片311、第一除草刀片312、除草支撑座313、第二摄像头固定座314、两个第二摄像头315、第二并联机构底板支撑座316，所述的第一滑块301是一个长方形板子，在其上面右侧位置设有除草部分连接板固定槽302，在其前后两侧各设有一个第一滑块凹槽303，第一滑块301滑动安装在第一导轨116上，所述的除草部分连接板106下面部分固定安装在除草部分连接板固定槽302里；所述的第一并联机构底板304上面的支撑柱固定安装在第一滑块凹槽303下面，所述的六个第五液压缸305两两一组，每个第五液压缸305的缸体底部铰接安装在第一并联机构底板304右侧，第五液压缸305的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底板306左侧；每组第五液压缸305中的两个第五液压缸305的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第五液压缸305的轴线且呈V型分布；所述的第二并联机构底板306下端固定安装在第二并联机构底板支撑座316上，所述的除草座支撑柱307上端与伸缩杆支撑座316下面固定连接，下端与除草支撑座313上面固定连接；所述的第二摄像头固定座314固定安装在伸缩杆支撑座316前面，所述的两个第二摄像头315固定安装在第二摄像头固定座314斜面上；所述的第一除草刀片312固定安装在除草支撑座313前面，在除草支撑座313后面设有第六液压缸固定座308，所述的两个第三液压缸309缸体后端固定安装在第六液压缸固定座308两侧，所述的第二除草刀片伸缩板310固定安装在第三液压缸309活塞杆端部，所述的第二除草刀片伸缩板310下面与第二除草刀片311固定连接；所述的第二除草刀片311滑动安装在除草支撑座313两侧的凹槽里。
本发明工作原理：本发明通过太阳能电池板115产生电能并供给控制系统103，控制系统103用于控制第一液压缸105、舵机111、第二液压缸119等元件，输入系统102与控制系统103相连用于输入控制信息，控制系统103还和第一摄像头113和第二摄像头315相连；
本发明通过第一摄像头113识别道路，通过行走轮2的两个步进电机208带动两个第三轮子204转动，进而带动履带205转动使机器到达指定位置；通过信号接收站108接收外部信号并传递到控制系统103，机器人通过两个第二液压缸119驱动来调整两个行走轮2之间距离，使行走轮2压不到农作物，通过第二摄像头315探测到杂草，通过第一液压缸105来调整除草部分3左右位置，通过第一并联机构中的第五液压缸305来调整第一除草刀片312伸入土壤的深度，通过第六液压缸309来调节第二除草刀片311伸出长度，来使第二除草刀片311可以除掉杂草。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (1)

1.一种用于株间距除草机器人，包括底座（1）、两个行走轮（2）和四个除草部分（3），其特征在于：所述的行走轮（2）的第二滑块（211）滑动安装在第二导轨（117）里面，所述的第二液压缸（119）活塞杆端部与第二液压缸顶板（212）固定连接；所述的除草部分（3）的第一滑块（301）滑动安装在第一导轨（116）里面，所述的除草部分连接板（106）下面部分安装在除草部分连接板固定槽（302）里；
所述的底座（1）包括底板（101）、输入系统（102）、控制系统（103）、四个第一液压缸固定座（104）、四个第一液压缸（105）、四个除草部分连接板（106）、信号接收站（108）、信号接收站固定座（109）、舵机（111）、第一摄像头固定板（112）、两个第一摄像头（113）、太阳能电池板固定柱（114）、太阳能电池板（115）、第二液压缸固定板（118）、两个第二液压缸（119），所述的底板（101）是一个长方形的板子，输入系统（102）固定安装在底板（101）上面的左下角，所述的控制系统（103）固定安装在底板（101）上面，其位置在输入系统（102）的上面位置；所述的太阳能电池板固定柱（114）一端固定安装在底板（101）上面，另一端与太阳能电池板（115）固定连接；在底板（101）上面右上角位置设有信号接收站固定座（109），所述的信号接收站（108）固定安装在信号接收站固定座（1099）上面；在底板（101）上面中间位置设有舵机固定座（110），所述的舵机（111）竖直向上放置，其底面固定安装在舵机固定座（110）里，其电机轴与第一摄像头固定板（112）下面固定连接，所述的两个第一摄像头（113）固定安装在第一摄像头固定板（112）前面；在底板（101）前面的位置设有四个凹槽（107），在每个凹槽（107）右面的位置都设有一个第一液压缸固定座（104），所述的第一液压缸（105）缸体后端固定安装在第一液压缸固定座（104）侧面上，其活塞杆端部与除草部分连接板（106）固定连接，所述的除草部分连接板（106）滑动安装在凹槽（107）里面；在底板（101）下面前侧位置设有一个左右贯穿的第一导轨（116），在底板（111）下面中间位置设有第二液压缸固定板（118），所述的两个第二液压缸（119）缸体底端分别固定安装在第二液压缸固定板（118）左右两侧，在底板（101）下面中间左右两侧位置各设有一个第二导轨（117）；
所述的行走轮（2）包括第一轮子固定板（201）、五个第一轮子（202）、两个第二轮子（203）、两个第三轮子（204）、履带（205）、第二轮子固定板（206）、两个步进电机固定座（207）、两个步进电机（208）、第四液压缸（209）、第四液压缸固定板（210）、第二滑块（211）、第二液压缸顶板（212），所述的五个第一轮子（202）、两个第二轮子（203）和两个第三轮子（204）一端转动安装在第一轮子固定板（201）上面的孔里，另一端转动安装在第二轮子固定板（206）上面的孔里；所述的履带（205）安装在五个第一轮子（202）、两个第二轮子（203）和两个第三轮子（204）上；所述的步进电机固定座（207）外侧面固定安装在第二轮子固定板（206）上，所述的步进电机（208）水平放置，其底面固定安装在步进电机固定座（207）上面，其电机轴与第三轮子（204）固定连接；所述的第四液压缸固定板（210）固定安装在第二轮子固定板（206）上，所述的第四液压缸（209）缸体后端与第二滑块（211）下面固定连接，其活塞杆端部与第四液压缸固定板（210）固定连接；所述的第二液压缸顶板（212）固定安装在第二滑块（211）下面；所述的第二滑块（211）滑动安装在第二导轨（117）里，所述的第二液压缸（119）活塞杆端部与第二液压缸顶板（212）固定连接；
所述的除草部分（3）包括第一滑块（301）、第一并联机构底板（304）、六个第五液压缸（305）、第二并联机构底板（306）、除草座支撑柱（307）、第六液压缸固定座（308）、两个第三液压缸（309）、两个第二除草刀片伸缩板（310）、两个第二除草刀片（311）、第一除草刀片（312）、除草支撑座（313）、第二摄像头固定座（314）、两个第二摄像头（315）、第二并联机构底板支撑座（316），所述的第一滑块（301）是一个长方形板子，在其上面右侧位置设有除草部分连接板固定槽（302），在其前后两侧各设有一个第一滑块凹槽（303），第一滑块（301）滑动安装在第一导轨（116）上，所述的除草部分连接板（106）下面部分固定安装在除草部分连接板固定槽（302）里；所述的第一并联机构底板（304）上面的支撑柱固定安装在第一滑块凹槽（303）下面，所述的六个第五液压缸（305）两两一组，每个第五液压缸（305）的缸体底部铰接安装在第一并联机构底板（304）右侧，第五液压缸（305）的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底板（306）左侧；每组第五液压缸（305）中的两个第五液压缸（305）的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第五液压缸（305）的轴线且呈V型分布；所述的第二并联机构底板（306）下端固定安装在第二并联机构底板支撑座（316）上，所述的除草座支撑柱（307）上端与伸缩杆支撑座（316）下面固定连接，下端与除草支撑座（313）上面固定连接；所述的第二摄像头固定座（314）固定安装在伸缩杆支撑座（316）前面，所述的两个第二摄像头（315）固定安装在第二摄像头固定座（314）斜面上；所述的第一除草刀片（312）固定安装在除草支撑座（313）前面，在除草支撑座（313）后面设有第六液压缸固定座（308），所述的两个第三液压缸（309）缸体后端固定安装在第六液压缸固定座（308）两侧，所述的第二除草刀片伸缩板（310）固定安装在第三液压缸（309）活塞杆端部，所述的第二除草刀片伸缩板（310）下面与第二除草刀片（311）固定连接；所述的第二除草刀片（311）滑动安装在除草支撑座（313）两侧的凹槽里。
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