CN109131890B - 一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，包括工型架、两个储存装置和混合施肥装置，所述的工型架的左右两端安装有两个储存装置，两个储存装置的下端安装有混合施肥装置。本发明可以解决现有对农作物施肥都是采用人工或者地面机械的方式进行施肥，过程繁琐复杂，当需要混合施肥时，需要人员提前配合肥料，人工施肥的均匀性差，施肥面积小，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现对固体肥料进行混合施肥的功能，空中对地面自动化施肥，施肥均匀，施肥面积大，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人。
背景技术
无人机是一种利用无线电遥控或自带程序进行控制的非载人飞行设备。无人机按应用领域，可分为军用与民用。民用无人机在航拍、农业和测绘等领域具有非常广的应用前景；用于农业方面的无人机以喷洒农药为主，但是大部分的无人机都不能施固体肥料，都是采用人工或者地面机械的方式进行施肥，过程繁琐复杂，当需要混合施肥时，需要人员提前配合肥料，人工施肥的均匀性差，施肥面积小，过程所耗时间长，劳动强度大与效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，可以解决现有对农作物施肥都是采用人工或者地面机械的方式进行施肥，过程繁琐复杂，当需要混合施肥时，需要人员提前配合肥料，人工施肥的均匀性差，施肥面积小，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现对固体肥料进行混合施肥的功能，空中对地面自动化施肥，施肥均匀，施肥面积大，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，包括工型架、两个储存装置和混合施肥装置，所述的工型架的左右两端安装有两个储存装置，两个储存装置的下端安装有混合施肥装置。
所述的储存装置包括储存机构和停放架，储存机构安装在工型架的侧端，储存机构的外端安装有停放架，储存机构根据情况对固体肥料进行输送，停放架确保本发明平稳停放在地面上，两个储存装置分别储存不同种类的肥料，根据实际情况输送到混合施肥装置内，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的储存机构包括储存框、上气缸、闭合板、刷匀板、连气缸、分流框、隔板、两个开关板和两个推气缸，上气缸安装在工型架的侧壁上，上气缸的顶端安装在闭合板上，储存框安装在工型架的侧端，储存框的中部通过销轴安装有刷匀板，刷匀板与储存框之间通过销轴安装有连气缸，储存框的下端安装有分流框，且分流框的左右两端设置有两个进出槽，分流框的中部安装有隔板，分流框的左右两端安装有两个推气缸，推气缸的顶端安装在开关板上，开关板通过滑动配合的方式与进出槽相连，具体工作时，人员将固体肥料放置到储存框内，推气缸带动开关板进行限位，当需要混合施肥时，储存机构根据情况将固体肥料输送到混合施肥装置内，连气缸带动刷匀板将固体肥料刷到工作位置，储存机构根据实际情况输送到混合施肥装置内，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的开关板上端面与隔板的上端面处于同一水平面，避免刷匀板进行角度调节时下端触碰到隔板。
所述的混合施肥装置包括混合机构、集中输送机构和分层施肥机构，混合机构的下端安装有集中输送机构，集中输送机构的下端安装有分层施肥机构，混合机构将两种固体肥料进行混合搅拌，集中输送机构将混合后的肥料集中输送到分层施肥机构，分层施肥机构将混合肥料输送出去，混合施肥装置对两种肥料进行混合施肥，施肥过程中切换施肥模式，施肥面积大，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的混合机构包括输料框、两个电动滑块、两个移板、横板、辅气缸、U型倒架、辅电机、操作气缸、角度板、转轴和橡胶搅板，输料框内壁上安装有两个电动滑块，两个电动滑块上设置有两个移板，两个移板之间安装有横板，横板的下端对称安装有辅气缸，辅气缸的顶端安装在U型倒架上，U型倒架的后端安装有辅电机，辅电机的输出轴与转轴相连，转轴的前端通过轴承安装在U型倒架的前端，转轴上沿其周向均匀安装有橡胶搅板，输料框的下端中部通过销轴安装有角度板，角度板与输料框的内壁之间通过销轴安装有操作气缸，具体工作时，当需要混合施肥，肥料输送到输料框内，辅电机带动橡胶搅板进行转动，两个电动滑块带动橡胶搅板进行左右运动，辅气缸带动橡胶搅板进行升降运动，搅拌均匀后，操作气缸带动角度板打开，肥料输送到集中输送机构内，橡胶搅板由柔性材料制成，避免了橡胶搅板在转动过程中出现损坏，混合机构对两种肥料进行混合搅拌，减小了劳动强度，提高了工作效率。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的集中输送机构包括升降气缸、集中框、限位气缸、L型连架和限位板，升降气缸对称安装在混合机构上，升降气缸的顶端通过法兰安装在集中框上，集中框的前端安装有限位气缸，限位气缸的顶端通过法兰安装在L型连架上，L型连架的后端安装在限位板上，具体工作时，当混合机构将两种肥料搅拌均匀后，混合机构上的操作气缸带动角度板打开，升降气缸带动集中框下降确保角度板进行角度调节时不会触碰到集中框的上端，肥料从集中框中输送到分层施肥机构内，当分层施肥机构进行高速转动时，限位气缸带动限位板对分层施肥机构上端进行限位，集中输送机构将搅拌均匀后的肥料集中输送到分层施肥机构内，减小了劳动强度，提高了工作效率。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的集中框的上下两端为开口结构，且集中框为方台结构，确保肥料能够全部进入到分层施肥机构内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的分层施肥机构包括连接支架、主电机、圆框、外环板、漏斗框、输送圆环一板和输送圆环二板，连接支架安装在集中输送机构上，连接支架的底端安装有主电机，主电机的输出轴上安装有圆框，圆框的下端对称设置有下槽，圆框的中部对称设置有中槽，且圆框的上端对称设置有上槽，圆框的下端安装有外环板，下槽与外环板相对应，圆框的上端安装有漏斗框，漏斗框的中部设置有送一槽，漏斗框的中部安装有输送圆环一板，且输送圆环一板的外端紧贴在圆框的内壁上端，上槽与输送圆环一板的外端相对应，送一槽与输送圆环一板的内端相对应，漏斗框的下端设置有送二槽，漏斗框的下端安装有输送圆环二板，且输送圆环二板的外端紧贴在圆框的内壁中部，送二槽与输送圆环二板的内端相对应，中槽与输送圆环二板的外端相对应，具体工作时，混合肥料进入到漏斗框内，由于输送圆环一板与输送圆环二板呈梯形布置，部分混合肥料会从输送圆环一板、输送圆环二板输送出去，剩余的混合肥料进入到圆框底部，主电机带动圆框进行高速转动，位于圆框底部的混合肥料从下槽内输送出去，分层施肥机构将混合的肥料在空中输送出去，施肥面积大，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的限位板为圆形结构，且限位板的半径大于漏斗框的上端面半径，避免了混合肥料从漏斗框上端漏出。
工作时，首先，人员将本发明放置到现有无人机上，将不同种类的固体肥料分别输送到两个储存装置内，第二步，储存装置上的储存机构开始工作，人员将固体肥料放置到储存框内，推气缸带动开关板进行限位，当需要混合施肥时，储存机构根据情况将固体肥料输送到混合施肥装置内，连气缸带动刷匀板将固体肥料刷到工作位置，第三步，当需要混合施肥，混合施肥装置上的混合机构开始工作，肥料输送到输料框内，辅电机带动橡胶搅板进行转动，两个电动滑块带动橡胶搅板进行左右运动，辅气缸带动橡胶搅板进行升降运动，搅拌均匀后，操作气缸带动角度板打开，肥料输送到集中输送机构内，橡胶搅板由柔性材料制成，避免了橡胶搅板在转动过程中出现损坏，之后，集中输送机构开始工作，当混合机构将两种肥料搅拌均匀后，混合机构上的操作气缸带动角度板打开，升降气缸带动集中框下降确保角度板进行角度调节时不会触碰到集中框的上端，肥料从集中框中输送到分层施肥机构内，当分层施肥机构进行高速转动时，限位气缸带动限位板对分层施肥机构上端进行限位，之后，分层施肥机构开始工作，混合肥料进入到漏斗框内，由于输送圆环一板与输送圆环二板呈梯形布置，部分混合肥料会从输送圆环一板、输送圆环二板输送出去，剩余的混合肥料进入到圆框底部，主电机带动圆框进行高速转动，位于圆框底部的混合肥料从下槽内输送出去，可以实现对固体肥料进行混合施肥的功能。
本发明的有益效果在于：
1、本发明可以解决现有对农作物施肥都是采用人工或者地面机械的方式进行施肥，过程繁琐复杂，当需要混合施肥时，需要人员提前配合肥料，人工施肥的均匀性差，施肥面积小，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现对固体肥料进行混合施肥的功能，空中对地面自动化施肥，施肥均匀，施肥面积大，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点；
2、本发明设置有储存装置，两个储存装置分别储存不同种类的肥料，根据实际情况输送到混合施肥装置内，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率；
3、本发明设置有混合施肥装置，混合施肥装置对两种肥料进行混合施肥，施肥均匀，施肥面积大，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
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是本发明的结构示意图；
图2是本发明工型架与储存装置之间的第一结构示意图；
图3是本发明工型架与储存装置之间的第二结构示意图；
图4是本发明混合施肥装置的结构示意图；
图5是本发明分层施肥机构的结构示意图；
图6是本发明图5的剖视图。
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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图6所示，一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，包括工型架2、两个储存装置3和混合施肥装置5，所述的工型架2的左右两端安装有两个储存装置3，两个储存装置3的下端安装有混合施肥装置5。
所述的储存装置3包括储存机构31和停放架33，储存机构31安装在工型架2的侧端，储存机构31的外端安装有停放架33，储存机构31根据情况对固体肥料进行输送，停放架33确保本发明平稳停放在地面上，两个储存装置3分别储存不同种类的肥料，根据实际情况输送到混合施肥装置5内，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的储存机构31包括储存框311、上气缸318、闭合板319、刷匀板312、连气缸313、分流框314、隔板315、两个开关板316和两个推气缸317，上气缸318安装在工型架2的侧壁上，上气缸318的顶端安装在闭合板319上，储存框311安装在工型架2的侧端，储存框311的中部通过销轴安装有刷匀板312，刷匀板312与储存框311之间通过销轴安装有连气缸313，储存框311的下端安装有分流框314，且分流框314的左右两端设置有两个进出槽，分流框314的中部安装有隔板315，分流框314的左右两端安装有两个推气缸317，推气缸317的顶端安装在开关板316上，开关板316通过滑动配合的方式与进出槽相连，具体工作时，人员将固体肥料放置到储存框311内，推气缸317带动开关板316进行限位，当需要混合施肥时，储存机构31根据情况将固体肥料输送到混合施肥装置5内，连气缸313带动刷匀板312将固体肥料刷到工作位置，储存机构31根据实际情况输送到混合施肥装置5内，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的开关板316上端面与隔板315的上端面处于同一水平面，避免刷匀板312进行角度调节时下端触碰到隔板315。
所述的混合施肥装置5包括混合机构51、集中输送机构52和分层施肥机构53，混合机构51的下端安装有集中输送机构52，集中输送机构52的下端安装有分层施肥机构53，混合机构51将两种固体肥料进行混合搅拌，集中输送机构52将混合后的肥料集中输送到分层施肥机构53，分层施肥机构53将混合肥料输送出去，混合施肥装置5对两种肥料进行混合施肥，施肥过程中切换施肥模式，施肥面积大，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的混合机构51包括输料框511、两个电动滑块512、两个移板513、横板514、辅气缸515、U型倒架516、辅电机517、操作气缸541、角度板542、转轴518和橡胶搅板519，输料框511内壁上安装有两个电动滑块512，两个电动滑块512上设置有两个移板513，两个移板513之间安装有横板514，横板514的下端对称安装有辅气缸515，辅气缸515的顶端安装在U型倒架516上，U型倒架516的后端安装有辅电机517，辅电机517的输出轴与转轴518相连，转轴518的前端通过轴承安装在U型倒架516的前端，转轴518上沿其周向均匀安装有橡胶搅板519，输料框511的下端中部通过销轴安装有角度板542，角度板542与输料框511的内壁之间通过销轴安装有操作气缸541，具体工作时，当需要混合施肥，肥料输送到输料框511内，辅电机517带动橡胶搅板519进行转动，两个电动滑块512带动橡胶搅板519进行左右运动，辅气缸515带动橡胶搅板519进行升降运动，搅拌均匀后，操作气缸541带动角度板542打开，肥料输送到集中输送机构52内，橡胶搅板519由柔性材料制成，避免了橡胶搅板519在转动过程中出现损坏，混合机构51对两种肥料进行混合搅拌，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的集中输送机构52包括升降气缸521、集中框522、限位气缸523、L型连架525和限位板524，升降气缸521对称安装在混合机构51上，升降气缸521的顶端通过法兰安装在集中框522上，集中框522的前端安装有限位气缸523，限位气缸523的顶端通过法兰安装在L型连架525上，L型连架525的后端安装在限位板524上，具体工作时，当混合机构51将两种肥料搅拌均匀后，混合机构51上的操作气缸541带动角度板542打开，升降气缸521带动集中框522下降确保角度板542进行角度调节时不会触碰到集中框522的上端，肥料从集中框522中输送到分层施肥机构53内，当分层施肥机构53进行高速转动时，限位气缸523带动限位板524对分层施肥机构53上端进行限位，集中输送机构52将搅拌均匀后的肥料集中输送到分层施肥机构53内，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的集中框522的上下两端为开口结构，且集中框522为方台结构，确保肥料能够全部进入到分层施肥机构53内。
所述的分层施肥机构53包括连接支架531、主电机532、圆框533、外环板534、漏斗框535、输送圆环一板537和输送圆环二板536，连接支架531安装在集中输送机构52上，连接支架531的底端安装有主电机532，主电机532的输出轴上安装有圆框533，圆框533的下端对称设置有下槽，圆框533的中部对称设置有中槽，且圆框533的上端对称设置有上槽，圆框533的下端安装有外环板534，下槽与外环板534相对应，圆框533的上端安装有漏斗框535，漏斗框535的中部设置有送一槽，漏斗框535的中部安装有输送圆环一板537，且输送圆环一板537的外端紧贴在圆框533的内壁上端，上槽与输送圆环一板537的外端相对应，送一槽与输送圆环一板537的内端相对应，漏斗框535的下端设置有送二槽，漏斗框535的下端安装有输送圆环二板536，且输送圆环二板536的外端紧贴在圆框533的内壁中部，送二槽与输送圆环二板536的内端相对应，中槽与输送圆环二板536的外端相对应，具体工作时，混合肥料进入到漏斗框535内，由于输送圆环一板537与输送圆环二板536呈梯形布置，部分混合肥料会从输送圆环一板537、输送圆环二板536输送出去，剩余的混合肥料进入到圆框533底部，主电机532带动圆框533进行高速转动，位于圆框533底部的混合肥料从下槽内输送出去，分层施肥机构53将混合的肥料在空中输送出去，施肥面积大，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。
所述的限位板524为圆形结构，且限位板524的半径大于漏斗框535的上端面半径，避免了混合肥料从漏斗框535上端漏出。
工作时，首先，人员将本发明放置到现有无人机上，将不同种类的固体肥料分别输送到两个储存装置3内，第二步，储存装置3上的储存机构31开始工作，人员将固体肥料放置到储存框311内，推气缸317带动开关板316进行限位，当需要混合施肥时，储存机构31根据情况将固体肥料输送到混合施肥装置5内，连气缸313带动刷匀板312将固体肥料刷到工作位置，第三步，当需要混合施肥，混合施肥装置5上的混合机构51开始工作，肥料输送到输料框511内，辅电机517带动橡胶搅板519进行转动，两个电动滑块512带动橡胶搅板519进行左右运动，辅气缸515带动橡胶搅板519进行升降运动，搅拌均匀后，操作气缸541带动角度板542打开，肥料输送到集中输送机构52内，橡胶搅板519由柔性材料制成，避免了橡胶搅板519在转动过程中出现损坏，之后，集中输送机构52开始工作，当混合机构51将两种肥料搅拌均匀后，混合机构51上的操作气缸541带动角度板542打开，升降气缸521带动集中框522下降确保角度板542进行角度调节时不会触碰到集中框522的上端，肥料从集中框522中输送到分层施肥机构53内，当分层施肥机构53进行高速转动时，限位气缸523带动限位板524对分层施肥机构53上端进行限位，之后，分层施肥机构53开始工作，混合肥料进入到漏斗框535内，由于输送圆环一板537与输送圆环二板536呈梯形布置，部分混合肥料会从输送圆环一板537、输送圆环二板536输送出去，剩余的混合肥料进入到圆框533底部，主电机532带动圆框533进行高速转动，位于圆框533底部的混合肥料从下槽内输送出去，实现了对固体肥料进行混合施肥的功能，解决了现有对农作物施肥都是采用人工或者地面机械的方式进行施肥，过程繁琐复杂，当需要混合施肥时，需要人员提前配合肥料，人工施肥的均匀性差，施肥面积小，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，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 (5)
1.一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，包括工型架(2)、两个储存装置(3)和混合施肥装置(5)，其特征在于：所述的工型架(2)的左右两端安装有两个储存装置(3)，两个储存装置(3)的下端安装有混合施肥装置(5)；
所述的储存装置(3)包括储存机构(31)和停放架(33)，储存机构(31)安装在工型架(2)的侧端，储存机构(31)的外端安装有停放架(33)；
所述的储存机构(31)包括储存框(311)、上气缸(318)、闭合板(319)、刷匀板(312)、连气缸(313)、分流框(314)、隔板(315)、两个开关板(316)和两个推气缸(317)，上气缸(318)安装在工型架(2)的侧壁上，上气缸(318)的顶端安装在闭合板(319)上，储存框(311)安装在工型架(2)的侧端，储存框(311)的中部通过销轴安装有刷匀板(312)，刷匀板(312)与储存框(311)之间通过销轴安装有连气缸(313)，储存框(311)的下端安装有分流框(314)，且分流框(314)的左右两端设置有两个进出槽，分流框(314)的中部安装有隔板(315)，分流框(314)的左右两端安装有两个推气缸(317)，推气缸(317)的顶端安装在开关板(316)上，开关板(316)通过滑动配合的方式与进出槽相连；
所述的开关板(316)上端面与隔板(315)的上端面处于同一水平面；
所述的混合施肥装置(5)包括混合机构(51)、集中输送机构(52)和分层施肥机构(53)，混合机构(51)的下端安装有集中输送机构(52)，集中输送机构(52)的下端安装有分层施肥机构(53)；
所述的混合机构(51)包括输料框(511)、两个电动滑块(512)、两个移板(513)、横板(514)、辅气缸(515)、U型倒架(516)、辅电机(517)、操作气缸(541)、角度板(542)、转轴(518)和橡胶搅板(519)，输料框(511)内壁上安装有两个电动滑块(512)，两个电动滑块(512)上设置有两个移板(513)，两个移板(513)之间安装有横板(514)，横板(514)的下端对称安装有辅气缸(515)，辅气缸(515)的顶端安装在U型倒架(516)上，U型倒架(516)的后端安装有辅电机(517)，辅电机(517)的输出轴与转轴(518)相连，转轴(518)的前端通过轴承安装在U型倒架(516)的前端，转轴(518)上沿其周向均匀安装有橡胶搅板(519)，输料框(511)的下端中部通过销轴安装有角度板(542)，角度板(542)与输料框(511)的内壁之间通过销轴安装有操作气缸(541)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，其特征在于：所述的集中输送机构(52)包括升降气缸(521)、集中框(522)、限位气缸(523)、L型连架(525)和限位板(524)，升降气缸(521)对称安装在混合机构(51)上，升降气缸(521)的顶端通过法兰安装在集中框(522)上，集中框(522)的前端安装有限位气缸(523)，限位气缸(523)的顶端通过法兰安装在L型连架(525)上，L型连架(525)的后端安装在限位板(524)上。
3.根据权利要求2所述的一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，其特征在于：所述的集中框(522)的上下两端为开口结构，且集中框(522)为方台结构。
4.根据权利要求1所述的一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，其特征在于：所述的分层施肥机构(53)包括连接支架(531)、主电机(532)、圆框(533)、外环板(534)、漏斗框(535)、输送圆环一板(537)和输送圆环二板(536)，连接支架(531)安装在集中输送机构(52)上，连接支架(531)的底端安装有主电机(532)，主电机(532)的输出轴上安装有圆框(533)，圆框(533)的下端对称设置有下槽，圆框(533)的中部对称设置有中槽，且圆框(533)的上端对称设置有上槽，圆框(533)的下端安装有外环板(534)，下槽与外环板(534)相对应，圆框(533)的上端安装有漏斗框(535)，漏斗框(535)的中部设置有送一槽，漏斗框(535)的中部安装有输送圆环一板(537)，且输送圆环一板(537)的外端紧贴在圆框(533)的内壁上端，上槽与输送圆环一板(537)的外端相对应，送一槽与输送圆环一板(537)的内端相对应，漏斗框(535)的下端设置有送二槽，漏斗框(535)的下端安装有输送圆环二板(536)，且输送圆环二板(536)的外端紧贴在圆框(533)的内壁中部，送二槽与输送圆环二板(536)的内端相对应，中槽与输送圆环二板(536)的外端相对应。
5.根据权利要求2所述的一种无人机专用农业固体肥料混合施肥机器人，其特征在于：所述的限位板(524)为圆形结构，且限位板(524)的半径大于漏斗框(535)的上端面半径。
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