CN108738551B - 一种用于农业机器人的精准播种器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业播种的技术领域，公开了一种用于农业机器人的精准播种器，包括机体以及播种轮，机体内设有安装腔，播种轮转动设置在安装腔；机体内形成有放置种子的种子腔，种子腔连通安装腔；机体内设置连通至机体外的播种通道，播种通道连通至安装腔；播种轮上设置吸种孔以及气流孔，吸种孔与气流孔连通，机体内设置有吸气区以及吹气区，播种轮在转动过程中，气流孔交替与吸气区及吹气区连通；当气流孔与吸气区连通时，与种子腔相对的吸种孔吸取种子腔内的种子，当气流孔与吹气区连通时，与播种通道相对的吸种孔上的种子则落入播种通道中。控制播种轮的转速以及旋转角度，可以实现精确计量播种，确保播种器每次播种的种子数量一致且精确可控。

Description

一种用于农业机器人的精准播种器

技术领域

本发明涉及农业播种的技术领域，特别涉及一种用于农业机器人的精准播种器。

背景技术

播种器是以作物种子为播种对象的种植器械，代替传统手工操作播种，具有效率高、操作方便等特点。

目前，播种器能够与机器人的生产相结合，机器人通过行走轮和齿条传动等系统，实现自动化种植。

随着农业机器人和丸粒化种子应用的发展，传统播种器采用的非精确计量播种，易造成漏播或重复播种，造成种子的浪费，种植成本过高，对种植产量和效益无法预估。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于农业机器人的精准播种器，旨在解决现有技术中播种器精准可控性不高的问题。

本发明是这样实现的，一种用于农业机器人的精准播种器，包括机体以及播种轮，所述机体内设有安装腔，所述播种轮转动设置在所述安装腔；所述机体内形成有放置种子的种子腔，所述种子腔连通所述安装腔；所述机体内设置连通至机体外的播种通道，所述播种通道连通至所述安装腔；所述播种轮上设置吸种孔以及气流孔，所述吸种孔与所述气流孔连通，所述机体内设置有吸气区以及吹气区，当播种轮在转动的过程中，所述气流孔交替与所述吸气区及吹气区连通；当所述气流孔与所述吸气区连通时，与种子腔相对的所述吸种孔吸取种子腔内的种子，当所述气流孔与所述吹气区连通时，与播种通道相对的所述吸种孔上的种子则落入播种通道中。

进一步的，所述种子腔以及所述播种通道分别形成在所述播种轮的外圆周，所述吸种孔形成在所述播种轮的外周。

进一步的，所述播种轮的外圆周凸设有凸块，在所述凸块的外端部形成所述吸种孔。

进一步的，沿背离所述凸块的外端部方向，所述吸种孔朝内凹陷呈半球状。

进一步的，在所述播种轮的内部形成贯通通道，所述贯通通道包括连通至所述气流孔的气流段以及连通至所述吸种孔的吸种段，所述气流段与所述吸种段连通且呈垂直布置。

进一步的，所述播种轮具有相向布置的第一端面及第二端面，所述气流孔形成在所述播种轮的第一端面，在所述播种轮的第二端面形成有泄流孔，所述泄流孔通过泄流通道连通所述气流段，且所述泄流通道的直径小于所述气流段的直径。

进一步的，所述安装腔具有与所述播种轮的第一端面相对布置的腔端面，沿背离播种轮的第一端面的方向，所述所述腔端面形成有凹槽，所述凹槽形成所述吸气区以及所述吹气区。

进一步的，所述机体形成有连通吸气设备的吸气通道，所述吸气通道连通所述吸气区；吸气设备产生吸气流通过所述吸气通道使所述吸气区产生负压。

进一步的，所述机体形成有连通吹气设备的吹气通道，所述吹气通道连通所述吹气区；吹气设备产生吹气流通过所述吹气通道进入所述吹气区。

进一步的，所述种子腔形成有连通所述机体外的粉尘掉落口，所述种子腔设有筛网，所述筛网封盖所述粉尘掉落口。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于农业机器人的精准播种器，安装腔分别连通种子腔和播种通道，在吸种孔以及气流孔的作用下，播种轮转动时，气流孔交替与吸气区及吹气区连通，产生气流转换，从而实现播种轮的吸种孔吸住种子或释放种子；当气流孔与吸气区连通时，与种子腔相对的吸种孔吸取种子腔内的种子，被吸种孔吸附的种子随播种轮转动而移动，当气流孔与吹气区连通时，与播种通道相对的吸种孔上的种子则落入播种通道中，实现种子的播种；这样，通过控制播种轮的转速以及旋转角度，可以调节播种器的播种速度，控制播种器的播种数量；从而使播种器具备精确计量播种，确保播种器每次播种的种子数量一致且精确可控。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于农业机器人的精准播种器的爆炸示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于农业机器人的精准播种器的局部立体示意图；

图3是本发明实施例提供的一种用于农业机器人的精准播种器的播种轮的剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的一种用于农业机器人的精准播种器的局部立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

参照图1-4所示，为本发明提供较佳实施例。

本发明提供的一种用于农业机器人的精准播种器，用于解决播种器精准可控性不高的问题。

一种用于农业机器人的精准播种器，包括机体10以及播种轮20，机体10内设有安装腔30，播种轮20转动设置在安装腔30；机体10内形成有放置种子的种子腔19，种子腔19连通安装腔30；机体10内设置连通至机体10外的播种通道40，播种通道40连通至安装腔30。

播种轮20上设置吸种孔24以及气流孔22，吸种孔24与气流孔22连通，机体10内设置有吸气区60以及吹气区70，当播种轮20在转动的过程中，气流孔22交替与吸气区60及吹气区70连通；当气流孔22与吸气区60连通时，与种子腔19相对的吸种孔24吸取种子腔19内的种子，当气流孔22与吹气区70连通时，与播种通道40相对的吸种孔24上的种子则落入播种通道40中。

上述的一种用于农业机器人的精准播种器，安装腔30分别连通种子腔19和播种通道40，在吸种孔24以及气流孔22的作用下，播种轮20转动时，气流孔22交替与吸气区60及吹气区70连通，产生气流转换，从而实现播种轮20的吸种孔24吸住种子或释放种子；当气流孔22与吸气区60连通时，与种子腔19相对的吸种孔24吸取种子腔19内的种子，被吸种孔24吸附的种子随播种轮20转动而移动，当气流孔22与吹气区70连通时，与播种通道40相对的吸种孔24上的种子则落入播种通道40中，实现种子的播种；这样，通过控制播种轮20的转速以及旋转角度，可以调节播种器的播种速度，控制播种器的播种数量；从而使播种器具备精确计量播种，确保播种器每次播种的种子数量一致且精确可控。

一种用于农业机器人的精准播种器能够与机器人生产相结合，达到预估种植产量和分析种植效益的目的。

机器人具有控制件，通过预设程序，控制播种轮20的转速以及转动角度，从而实现精确计量播种。

本实施例中，种子腔19以及播种通道40分别形成在播种轮20的外圆周，吸种孔24形成在播种轮20的外周；这样，便于播种轮20转动时，对种子腔19的种子进行吸附，同时，便于吸种孔24上的种子落入播种通道40中。

播种轮20的外圆周凸设有凸块25，吸种孔24形成在凸块25的外端部；可以减小种子与外端部的接触面，防止种子的堆积和附带吸附。

播种轮20的外周设有多个凸块25，多个凸块25沿播种轮20的圆周呈环绕间隔布置，多个凸块25均设有吸种孔24，这样，多个吸种孔24配合吸附种子或释放种子；极大增强播种器的播种速率。

凸块25呈锥台状，沿播种轮20的外周向外的方向，凸块25呈内大外小状布置；减小种子的堆积面，降低种子的误吸率。

吸种孔24朝内凹陷呈半球状，便于种子与吸种孔24充分接触，形成吸附负压力，增强吸种孔24的吸附强度。

在播种轮20的内部形成贯通通道21，贯通通道21包括连通至气流孔22的气流段26以及连通至吸种孔24的吸种段23，气流段26与吸种段23连通且呈垂直布置；这样设置的好处在于，便于气流段26和吸种段23的连通。

气流段26沿播种轮20的轴向方向延伸布置，便于气流从气流孔22进入气流段26，在进入吸种段23，便于吸种孔24实现吸附种子或释放种子。

吸种段23沿播种轮20的径向方向延伸布置，便于吸种孔24实现吸附种子或释放种子；并且，便于气流段26与吸种段23进行气流切换。

再者，气流段26的直径大于吸种段23的直径；有助于增强气流在吸种段23产生的压力。

播种轮20具有相向布置的第一端面及第二端面，气流孔22形成在播种轮20的第一端面，在播种轮20的第二端面形成有泄流孔，泄流孔通过泄流通道27连通气流段26，且泄流通道27的直径小于气流段26的直径；在泄流孔和泄流通道27的作用下，防止吸种孔吸附种子后产生的气道封闭，避免吸种压力过高损坏种子。

机体10具有对流槽16，播种轮20的背面朝向对流槽16布置，泄流孔连通对流槽16；当气流孔22连通吸气区60时，吸气区60间接连通对流槽16；这样，气流孔22、吸气区60、对流槽16相互导通，有助于维持吸气流畅通，防止气道封闭。

机体10形成有对流孔14，对流孔14连通对流槽16，在对流孔14的作用下，气流孔22、吸气区60、对流孔14与机体10的外部相互导通。

吸种段23连通气流段26，处于气流段26的气流最大程度流向吸种段23，保障吸种孔24具有足够的气流进行吸附种子或释放种子。

安装腔30具有与播种轮20的第一端面相对布置的腔端面，腔端面朝内凹陷形成吸气区60以及吹气区70；当气流孔22对应吸气区60时，吸种孔24具备吸力，吸种孔24吸附种子；当气流孔22对应吹气区70时，吸种孔24具备吹力，吸种孔24释放种子。

吸气区60呈弧形状布置，这样，播种轮20转动时，便于气流孔22与吸气区60配合，保证吸气区60的气流有效从气流孔22流进，保证吸种孔24吸附种子。

吹气区70呈弧形状布置，这样，播种轮20转动时，便于气流孔22与吹气区70配合，保证吹气区70的气流有效从气流孔22流出，保证吸种孔24释放种子。

吸气区60与吹气区70围合呈环状布置，这样，播种轮20转动时，便于气流孔22分别与吸气区60和吹气区70对应连通；同时，这样设置便于气流孔22的气流切换。

播种轮20具有4个气流孔22，4个气流孔22分别对应4个吸种孔，4个吸种孔沿播种轮20的外周间隔环绕布置，机体10在工作中，其中3个气流孔22对应连通吸气区60，1个气流孔22对应连通吹气区70，此时，对应吹气区70的气流孔22对应的吸种孔24将种子释放进播种通道40，对应吸气区60的气流孔22对应的吸种孔24吸附种子，实现种子的转移。

吸气区60的范围大于吹气区70的范围；保证播种轮20转动时，任何时刻只有与播种通道40对应的一个吸种孔24吸附的种子准确掉入播种通道40，其他的吸种孔24依旧牢牢将种子吸附。

机体10形成有连通吸气设备的吸气通道11，吸气通道11连通吸气区60；吸气设备产生吸气流通过吸气通道11进入吸气区60；吸气设备产生吸气流进入吸气通道11，从而进入吸气区60，从而使吸气区60具备吸气流，保证吸种孔24吸附种子。

机体10形成有连通吹气设备的吹气通道12，吹气通道12连通吹气区70；吹气设备产生吹气流通过吹气通道12进入吹气区70，从而使吹气区70具备吹正压气流，保证吸种孔24释放种子落入播种通道40。

再者，机体10形成有连通吹气通道12的辅助通道13，辅助通道13连通播种通道40；这样，辅助通道13具备吹气流，辅助通道13的吹气流进入播种通道40，有助于加速进入播种通道40的种子的下落速度，从而提高播种效率。

沿自上而下，辅助通道13的槽径逐渐减少，辅助通道13具有供吹气流排出辅助通道13的通过口，播种通道40形成有连通口43，连通口43与通过口连通；这样，保证吹气流进入播种通道40的气流方向与种子掉落方向一至。

本实施例中，种子腔19形成有连通机体10外的粉尘掉落口17，种子腔19设有筛网50，筛网50封盖粉尘掉落口17；筛网50可以滤除种子中的粉尘，防止造成贯通通道21堵塞。

筛网50处于种子腔19的底部且处于粉尘掉落口17的上方，这样，种子腔19具有较大的储放空间，保证种子的储存量；另外，便于筛网50对粉尘的筛出。

筛网50呈倾斜状布置，这样，增强种子进入种子腔19的移动范围，增大筛网50对粉尘的筛出效果。

一种用于农业机器人的精准播种器包括传动电机，传动电机用于驱动播种轮20转动，通过控制和调节传动电机的转速，从而控制和调节播种轮20的转速，从而调节播种器的播种速度，通过控制传动电机的转动角度，从而控制播种轮20的角转动角度，从而调节播种器的播种数量。

再者，播种轮20形成有连接槽28，传动电机具有动力输出轴，动力输出轴嵌入连接槽28内，保证传动电机精确驱动播种轮20的转动角度、转速。

连接槽28呈不规则状且与动力输出轴匹配连接，避免动力输出轴在连接槽28内造成空转，影响传动电机的动力传输。

机体10具有连接孔15，传动电机的动力输出轴通过连接孔15嵌入连接槽28；这样，便于传动电机的安设。

播种轮20具有多个气流孔22，单一气流孔22对应贯通单一吸种孔24，多个气流孔22呈环形间隔布置；这样，播种轮20传动时，便于各个气流孔22分别与吸气区60和吹气区70进行气流切换。

机体10具有落入腔，落入腔连通种子腔19，落入腔的顶部形成有进入口，沿自上而下方向，落入腔的横截面积逐渐减少；种子通过进入口进入落入腔，从而进入种子腔19，这样，种子在落入腔以及重力的作用下，增强种子的流速，便于种子进入种子腔19。

落入腔呈上大下小的锥形状，增强种子的流速，便于种子通过落入腔进入种子腔19。

机体10形成有下落通道18，下落通道18的上部连通落入腔，下落通道18的下部连通种子腔19；下落通道18呈上窄下宽弧形布置，可以减小种子下落过程中的卡滞，便于种子下落进入种子腔19。

再者，沿背离连接孔15的方向，下落通道18呈弧形状布置，增大种子的移动范围，同时增大种子下落的速率，便于种子进入种子腔19，同时便于筛网50对种子的粉尘进行筛除。

沿自上而下方向，播种通道40呈纵向布置；播种通道40的上部形成有落种口41，播种轮20的吸种孔24释放种子从落种口41进入播种通道40，使种子脱离机体10，进行种子的播种。

播种通道40的侧部形成有缺口42，缺口42呈弧形状布置，缺口42连通落种口41；当播种轮20的气流孔22对应吹气区70时，吹气流从吸种孔24排出，从而将种子释放，种子通过缺口42或落种口41进入播种通道40，在缺口42和落种口41的作用下，从而保证种子进入播种通道40，进而保证种子的播种。

另外，在缺口42的作用下，播种通道40不会影响播种轮20的转动，便于播种轮20的旋转，保证播种轮20转动的顺畅性，从而便于播种轮20吸附种子或释放种子的切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，包括机体以及播种轮，所述机体内设有安装腔，所述播种轮转动设置在所述安装腔；所述机体内形成有放置种子的种子腔，所述种子腔连通所述安装腔；所述机体内设置连通至机体外的播种通道，所述播种通道连通至所述安装腔；所述播种轮上设置吸种孔以及气流孔，所述吸种孔与所述气流孔连通，所述机体内设置有吸气区以及吹气区，当播种轮在转动的过程中，所述气流孔交替与所述吸气区及吹气区连通；当所述气流孔与所述吸气区连通时，与种子腔相对的所述吸种孔吸取种子腔内的种子，当所述气流孔与所述吹气区连通时，与播种通道相对的所述吸种孔上的种子则落入播种通道中；

所述播种轮的外圆周凸设有凸块，在所述凸块的外端部形成所述吸种孔；所述凸块呈锥台状，沿播种轮的外周向外的方向，所述凸块呈内大外小状布置；沿背离所述凸块的外端部方向，所述吸种孔朝内凹陷呈半球状；

在所述播种轮的内部形成贯通通道，所述贯通通道包括连通至所述气流孔的气流段以及连通至所述吸种孔的吸种段，所述气流段与所述吸种段连通且呈垂直布置；

所述播种轮具有相向布置的第一端面及第二端面，所述气流孔形成在所述播种轮的第一端面，在所述播种轮的第二端面形成有泄流孔，所述泄流孔通过泄流通道连通所述气流段，且所述泄流通道的直径小于所述气流段的直径；

所述机体具有对流槽，播种轮的背面朝向对流槽布置，所述泄流孔连通所述对流槽；当所述气流孔连通所述吸气区时，所述吸气区间接连通所述对流槽。

2.如权利要求1所述的一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，所述种子腔以及所述播种通道分别形成在所述播种轮的外圆周，所述吸种孔形成在所述播种轮的外周。

3.如权利要求1或2所述的一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，所述安装腔具有与所述播种轮的第一端面相对布置的腔端面，沿背离播种轮的第一端面的方向，所述腔端面形成有凹槽，所述凹槽形成所述吸气区以及所述吹气区。

4.如权利要求1或2所述的一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，所述机体形成有连通吸气设备的吸气通道，所述吸气通道连通所述吸气区；吸气设备产生吸气流通过所述吸气通道使所述吸气区产生负压。

5.如权利要求1或2所述的一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，所述机体形成有连通吹气设备的吹气通道，所述吹气通道连通所述吹气区；吹气设备产生吹气流通过所述吹气通道进入所述吹气区。

6.如权利要求1或2所述的一种用于农业机器人的精准播种器，其特征在于，所述种子腔形成有连通所述机体外的粉尘掉落口，所述种子腔设有筛网，所述筛网封盖所述粉尘掉落口。