CN109168558A - 一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，包括运输机主体、控制处理器、升降控制机构、清除机构、移动控制机构、信息采集机构、频率调节机构，所述升降控制机构包括第一升降立臂、第二升降立臂，所述第一升降立臂、第二升降立臂顶部位置分别设有第一纵向立臂、第二纵向立臂，所述信息采集机构包括高度检测装置、杂草识别装置、第一摄像识别装置、第二摄像识别装置、红外测距装置、水速检测装置，所述清除机构包括第一电磁吸附装置、除草装置、机械抓手，所述第一电磁吸附装置底部还设有伸缩过滤板，所述除草装置用于根据杂草识别装置识别的存在杂草的信息进行除草，所述机械抓手用于抓取除草装置除草结束后的杂草至杂草回收机构。

Description

一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种用于沟渠杂草清除的自动化设备。

背景技术

众所周知，在我国农业为第一产业，有大部分人们从事农业生产，现阶段一些机械化设备已经逐渐运用到农业生产工作当中，但是在农业生产的一些过程中，一些农业器械较为落后，比如对于农业沟渠两岸的杂草清除、以及农业沟渠内的污垢物清除都没有得到很好的改善，这样会直接导致农作物的灌溉时间加长以及对农作物的生长产生不良影响，而且沟渠内的水质也因为农药喷洒产生大量的毒素，这样直接导致了水体中的鱼类死亡，从而造成农业种植环境受到影响。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中传统农业机械不能对沟渠两岸的杂草或者沟渠内的污垢物进行清理，所以提供一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备。

技术方案：一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，包括运输机主体、控制处理器、升降控制机构、清除机构、移动控制机构、信息采集机构、频率调节机构，所述升降控制机构、清除机构、移动控制机构、信息采集机构、频率调节机构与所述控制处理器连接，所述升降控制机构包括第一升降立臂、第二升降立臂，所述第一升降立臂、第二升降立臂顶部位置分别设有第一纵向立臂、第二纵向立臂，所述运输机主体设于第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置，所述信息采集机构包括高度检测装置、杂草识别装置、第一摄像识别装置、第二摄像识别装置、红外测距装置、水速检测装置，所述第一摄像识别装置设于沟渠沿岸位置，用于摄取沟渠内的杂草以及其它污垢物位置信息，所述高度检测装置设于所述运输机主体底部位置，用于检测运输机底部位置到沟渠水面的高度值，所述升降控制机构用于根据该高度值控制运输机主体上下升降至与水面保持标准高度值，所述杂草识别装置设于所述运输机主体两侧位置，用于识别沟渠两岸存在的杂草信息，所述第二摄像识别装置设于所述运输机主体底部位置，用于摄取运输机主体对应沟渠水面影像并且识别沟渠水面存在杂草以及其它污垢物，所述红外测距装置设于所述运输机主体前后侧位置，用于检测运输机主体与水面存在杂草以及其它污垢物的距离值，所述移动控制机构用于根据该距离值控制运输机主体前后移动相应的距离值，所述水速检测装置设于所述运输机主体底部位置，用于检测沟渠内水的流速值，所述控制处理器根据第一摄像识别装置、水速检测装置所采集信息计算出杂草以及其它污垢物达到运输机主体底部所需时间，所述运输机主体顶部位置还设有杂草回收机构，所述清除机构包括第一电磁吸附装置、除草装置、机械抓手，所述第一电磁吸附装置设于所述运输机主体底部位置，用于吸附沟渠表面存在杂草以及其它污垢物，所述频率调节机构用于根据控制处理器计算出的杂草以及其它污垢物所需时间调节第一电磁吸附装置的通断频率；所述第一电磁吸附装置底部还设有伸缩过滤板，所述伸缩过滤板与所述控制处理器连接，所述除草装置、机械抓手皆设于所述运输机主体两侧位置，所述除草装置用于根据杂草识别装置识别的存在杂草的信息进行除草，所述机械抓手用于抓取除草装置除草结束后的杂草至杂草回收机构。

作为本发明的一种优选方式：所述第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置皆设为滑轨，所述运输机主体通过滑块与所述滑轨活动连接。

作为本发明的一种优选方式：所述伸缩过滤网一侧固定设有旋转升降杆，所述旋转升降杆用于对伸缩过滤网进行升降旋转，所述杂草回收机构顶部设有信号感应装置，所述伸缩过滤网表面设有信号发送装置，所述旋转升降杆顶端一侧还设有翻转机构，所述翻转机构、信号接收装置与所述控制处理器连接，当所述信号接收装置接收到伸缩过滤网设置的信号感应装置的感应信号时，所述控制处理器驱动翻转机构将伸缩过滤网的杂草以及其它污垢物翻转倒至杂草回收机构。

作为本发明的一种优选方式：所述运输机主体底部还设有水底探测装置、打捞装置，所述水底探测装置用于探测水底尖锐存在状况，所述水底探测装置、打捞装置与所述控制处理器连接，当所述水底探测装置探测到水底尖锐物体时，所述控制处理器控制打捞装置对该尖锐物进行打捞。

作为本发明的一种优选方式：所述运输机主体两侧还包括土壤平整机构、平整度检测装置，所述土壤平整机构、平整度检测装置与所述控制处理器连接，所述平整度检测装置用于检测沟渠两岸土壤的表面平整度，所述土壤平整机构用于对沟渠两岸的土壤进行平整。

作为本发明的一种优选方式：所述第一升降立臂、第二升降立臂底部还连接设有行走机构，所述行走机构与所述控制处理器连接，所述行走机构用于驱动运输机主体进行行走。

作为本发明的一种优选方式：所述水速检测装置还连接设有水质检测装置，所述水质检测装置用于检测沟渠内水中是否含有农药残留。

作为本发明的一种优选方式：所述机械抓手内部还包括第二电磁吸附装置，所述第二电磁吸附装置与所述控制处理器连接，所述第二电磁吸附装置用于吸附沟渠内的水对沟渠两岸农作物进行浇灌。

本发明实现以下有益效果：

1.通过在运输机主体底部设置电磁吸附装置、伸缩过滤网，可以通过电磁吸附装置吸附沟渠表面的杂草以及其它污垢物，并且通过电磁吸附装置的通断将吸附完成的杂草以及其它污垢物放置伸缩过滤板，然后伸缩过滤板通过翻转将垃圾倒至杂草回收机构，这样避免人工打捞浪费大量的时间。

2.通过在运输机主体两侧位置除草装置、机械抓手，可以根据杂草识别装置识别杂草所处状态，除草装置对识别到的杂草进行清除，并且在清除结束后通过机械抓手将清除结束后的杂草抓至杂草回收机构，这样可以起到除草的作用而且可以将沟渠两岸的干草抓至杂草回收机构。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为运输机主体结构示意图。

图2为本发明提供的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备的控制示意图。

图3为伸缩过滤板结构示意图。

图中：1.控制处理器、2.第二电磁吸附装置、3.清除机构、4.移动控制机构、5.频率调节机构、6.信息采集机构、7.伸缩过滤板、8.水底探测装置、9.翻转机构、10.平整度检测装置、11.土壤平整机构、12.升降控制机构、13.信号接收装置、14.打捞装置、15.运输机主体、16.滑轨、17.滑块、18.第一电磁吸附装置、19.旋转升降杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参考图1-3。

本实施例提供一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，包括运输机主体15、控制处理器1、升降控制机构12、清除机构3、移动控制机构4、信息采集机构6、频率调节机构5，所述升降控制机构12、清除机构3、移动控制机构4、信息采集机构6、频率调节机构5与所述控制处理器1连接，所述升降控制机构12包括第一升降立臂、第二升降立臂，所述第一升降立臂、第二升降立臂顶部位置分别设有，所述运输机主体15设于第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置，所述信息采集机构6包括高度检测装置、杂草识别装置、第一摄像识别装置、第二摄像识别装置、红外测距装置、水速检测装置，所述第一摄像识别装置设于沟渠沿岸位置，用于摄取沟渠内的杂草以及其它污垢物位置信息，所述高度检测装置设于所述运输机主体15底部位置，用于检测运输机底部位置到沟渠水面的高度值，所述升降控制机构12用于根据该高度值控制运输机主体15上下升降至与水面保持标准高度值，所述杂草识别装置设于所述运输机主体15两侧位置，用于识别沟渠两岸存在的杂草信息，所述第二摄像识别装置设于所述运输机主体15底部位置，用于摄取运输机主体15对应沟渠水面影像并且识别沟渠水面存在杂草以及其它污垢物，所述红外测距装置设于所述运输机主体15前后侧位置，用于检测运输机主体15与水面存在杂草以及其它污垢物的距离值，所述移动控制机构4用于根据该距离值控制运输机主体15前后移动相应的距离值，所述水速检测装置设于所述运输机主体15底部位置，用于检测沟渠内水的流速值，所述控制处理器1根据第一摄像识别装置、水速检测装置所采集信息计算出杂草以及其它污垢物达到运输机主体15底部所需时间，所述运输机主体15顶部位置还设有杂草回收机构，所述清除机构3包括第一电磁吸附装置18、除草装置、机械抓手，所述第一电磁吸附装置18设于所述运输机主体15底部位置，用于吸附沟渠表面存在杂草以及其它污垢物，所述频率调节机构5用于根据控制处理器1计算出的杂草以及其它污垢物所需时间调节第一电磁吸附装置18的通断频率；所述第一电磁吸附装置18底部还设有伸缩过滤板7，所述伸缩过滤板7与所述控制处理器1连接，所述除草装置、机械抓手皆设于所述运输机主体15两侧位置，所述除草装置用于根据杂草识别装置识别的存在杂草的信息进行除草，所述机械抓手用于抓取除草结束后的杂草至杂草回收机构。

作为本发明的一种优选方式：所述第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置皆设为滑轨16，所述运输机主体15通过滑块17与所述滑轨16活动连接。

作为本发明的一种优选方式：所述伸缩过滤网一侧固定设有旋转升降杆19，所述旋转升降杆19用于对伸缩过滤网进行升降旋转，所述杂草回收机构顶部设有信号感应装置，所述伸缩过滤网表面设有信号发送装置，所述旋转升降杆19顶端一侧还设有翻转机构9，所述翻转机构9、信号接收装置13与所述控制处理器1连接，当所述信号接收装置13接收到伸缩过滤网设置的信号感应装置的感应信号时，所述控制处理器1驱动翻转机构9将伸缩过滤网的杂草以及其它污垢物翻转倒至杂草回收机构。

作为本发明的一种优选方式：所述运输机主体15底部还设有水底探测装置8、打捞装置14，所述水底探测装置8用于探测水底尖锐存在状况，所述水底探测装置8、打捞装置14与所述控制处理器1连接，当所述水底探测装置8探测到水底尖锐物体时，所述控制处理器1控制打捞装置14对该尖锐物进行打捞。

作为本发明的一种优选方式：所述运输机主体15两侧还包括土壤平整机构11、平整度检测装置10，所述土壤平整机构11、平整度检测装置10与所述控制处理器1连接，所述平整度检测装置10用于检测沟渠两岸土壤的表面平整度，所述土壤平整机构11用于对沟渠两岸的土壤进行平整。

作为本发明的一种优选方式：所述第一升降立臂、第二升降立臂底部还连接设有行走机构，所述行走机构与所述控制处理器1连接，所述行走机构用于驱动运输机主体15进行行走。

作为本发明的一种优选方式：所述水速检测装置还连接设有水质检测装置，所述水质检测装置用于检测沟渠内水中是否含有农药残留。

具体的，设置运输机主体15为本设备的主体部分，升降控制机构12设置的第一升降立臂、第二升降立臂为运输机主体15支撑框架，第一立臂、第二立臂顶部位置设置的第一纵向立臂、第二纵向立臂为运输机主体15的移动平台，信息采集机构6包括高度识别装置，用于识别运输机主体15底部到沟渠水面的高度值，高度识别装置将检测到的高度值发送至控制处理器1，控制处理器1驱动升降控制机构12进行对第一立臂、第二立臂升降直至达到运输机主体15与沟渠水面设定的标准高度值，杂草识别装置设置于运输机主体15两侧位置，该位置对应为沟渠两岸位置，考虑到沟渠两岸可能存在大量的杂草，所以通过杂草识别装置对杂草进行识别，杂草的生长类型主要分为两种分别包括，在成长杂草以及干草，运输机两侧设有除草装置、机械抓手，除草装置用于对沟渠两岸在生长的杂草进行处理，机械抓手用于将除草装置清除结束的杂草抓至杂草回收机构，还有将沟渠两岸存在的干草抓至杂草回收机构，信息采集机构6还包括第一摄像识别装置、第二摄像识别装置，第一摄像识别装置设置于沟渠沿岸位置，用于摄取沟渠沿岸的水面是否存在杂草或者其它污垢物图像信息，并且信息采集机构6还包括水速检测装置，通过水速检测装置检测到的沟渠内的水流流速，控制处理器1根据第一摄像识别装置识别到的杂草以及其它污垢物的位置、水速检测装置检测到的水流流速计算出沟渠内的杂草以及其它污垢物达到运输机主体15底部位置所需要的时间，这样控制处理器1通过对第一电磁吸附装置18的通断对该位置的杂草以及其它污垢物进行吸附处理，第二摄像识别装置设置于运输机主体15底部位置用于摄取运输机主体15底部沟渠内水面存在的杂草以及其它污垢物的所存在位置，并且驱动第一吸附装置对该位置杂草以及其它污垢物进行吸附回收，信息采集机构6还包括红外测距装置，考虑到沟渠内的水流可能存在静止状态，这样运输机主体15底部设置的第一吸附装置将会无法对沟渠内的杂草以及其它污垢物进行吸附，第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置设有滑轨16，并且运输机主体15两侧设有滑块17，移动控制机构4通过滑块17的前后移动带动运输机主体15至红外测距装置检测到的沟渠水面存在的杂草以及其它污垢物的位置，并且驱动第一电磁吸附装置18对该处杂草以及其它污垢物进行吸附清除，清除机构3还包括除草装置、机械抓手，考虑到沟渠沿岸长有大量的杂草，这样严重影响着田间其它农作物的成长，所以通过杂草识别装置对沟渠两岸成长的杂草进行识别，杂草识别装置将识别到的杂草分为在生长杂草以及干草，除草装置对在生长杂草进行清除，机械抓手用于对除草装置清除结束后的杂草进行抓取并且放至杂草回收机构，机械抓手还用于将沟渠两岸的干草进行抓取放至杂草回收机构，考虑到沟渠底部存在尖锐物，这样在水流淌过程中时长会流入农田，这样农民在耕作的时候会造成脚步损伤，所以在运输机主体15底部设置水底探测装置8对水底的尖锐物进行探测，当水底探测装置8探测到水底存在尖锐物时，控制处理器1驱动水底打捞装置14对该尖锐物进行打捞，并且考虑到沟渠两岸的土壤可能存在高低不平的现象，这样在农民行走的时候较为危险，所以通过在运输机主体15设置平整度检测装置10、土壤平整机构11，平整度检测装置10通过对沟渠两岸的土壤平整度度进行检测，当土壤平整度值脱离固定阈值时，控制处理器1驱动土壤平整机构11对该处土壤进行平整，为了方便运输机主体15方便长距离移动，考虑到田间经常施肥或者是打农药对沟渠内的生物生长造成影响，所以在运输机主体15设置水质检测装置，用于检测沟渠内的水质状况。

实施例二

参考图1-3。

在本发明的第二实施例中，实施内容基本与所述第一实施例内容基本相同，不同之处在于：所述机械抓手内部还设有第二电磁吸附装置2。

作为本发明的一种优选方式：所述机械抓手内部还包括第二电磁吸附装置2，所述第二电磁吸附装置2与所述控制处理器1连接，所述第二电磁吸附装置2用于吸附沟渠内的水对沟渠两岸农作物进行浇灌。

考虑到沟渠两岸可能存在农作物种植，所以在机械抓手内部设置第二电磁吸附装置2，对沟渠内的水进行吸附，然后浇灌至沟渠两岸所种植的农作物表面，这样方便农民进行洒水作业。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，包括运输机主体、控制处理器、升降控制机构、清除机构、移动控制机构、信息采集机构、频率调节机构，所述升降控制机构、清除机构、移动控制机构、信息采集机构、频率调节机构与所述控制处理器连接，其特征在于：所述升降控制机构包括第一升降立臂、第二升降立臂，所述第一升降立臂、第二升降立臂顶部位置分别设有第一纵向立臂、第二纵向立臂，所述运输机主体设于第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置，所述信息采集机构包括高度检测装置、杂草识别装置、第一摄像识别装置、第二摄像识别装置、红外测距装置、水速检测装置，所述第一摄像识别装置设于沟渠沿岸位置，用于摄取沟渠内的杂草以及其它污垢物位置信息，所述高度检测装置设于所述运输机主体底部位置，用于检测运输机底部位置到沟渠水面的高度值，所述升降控制机构用于根据该高度值控制运输机主体上下升降至与水面保持标准高度值，所述杂草识别装置设于所述运输机主体两侧位置，用于识别沟渠两岸存在的杂草信息，所述第二摄像识别装置设于所述运输机主体底部位置，用于摄取运输机主体对应沟渠水面影像并且识别沟渠水面存在杂草以及其它污垢物，所述红外测距装置设于所述运输机主体前后侧位置，用于检测运输机主体与水面存在杂草以及其它污垢物的距离值，所述移动控制机构用于根据该距离值控制运输机主体前后移动相应的距离值，所述水速检测装置设于所述运输机主体底部位置，用于检测沟渠内水的流速值，所述控制处理器根据第一摄像识别装置、水速检测装置所采集信息计算出杂草以及其它污垢物达到运输机主体底部所需时间，所述运输机主体顶部位置还设有杂草回收机构，所述清除机构包括第一电磁吸附装置、除草装置、机械抓手，所述第一电磁吸附装置设于所述运输机主体底部位置，用于吸附沟渠表面存在杂草以及其它污垢物，所述频率调节机构用于根据控制处理器计算出的杂草以及其它污垢物所需时间调节第一电磁吸附装置的通断频率；所述第一电磁吸附装置底部还设有伸缩过滤板，所述伸缩过滤板与所述控制处理器连接，所述除草装置、机械抓手皆设于所述运输机主体两侧位置，所述除草装置用于根据杂草识别装置识别的存在杂草的信息进行除草，所述机械抓手用于抓取除草装置除草结束后的杂草至杂草回收机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述第一纵向立臂、第二纵向立臂顶部位置皆设为滑轨，所述运输机主体通过滑块与所述滑轨活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述伸缩过滤网一侧固定设有旋转升降杆，所述旋转升降杆用于对伸缩过滤网进行升降旋转，所述杂草回收机构顶部设有信号感应装置，所述伸缩过滤网表面设有信号发送装置，所述旋转升降杆顶端一侧还设有翻转机构，所述翻转机构、信号接收装置与所述控制处理器连接，当所述信号接收装置接收到伸缩过滤网设置的信号感应装置的感应信号时，所述控制处理器驱动翻转机构将伸缩过滤网的杂草以及其它污垢物翻转倒至杂草回收机构。

4.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述运输机主体底部还设有水底探测装置、打捞装置，所述水底探测装置用于探测水底尖锐存在状况，所述水底探测装置、打捞装置与所述控制处理器连接，当所述水底探测装置探测到水底尖锐物体时，所述控制处理器控制打捞装置对该尖锐物进行打捞。

5.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述运输机主体两侧还包括土壤平整机构、平整度检测装置，所述土壤平整机构、平整度检测装置与所述控制处理器连接，所述平整度检测装置用于检测沟渠两岸土壤的表面平整度，所述土壤平整机构用于对沟渠两岸的土壤进行平整。

6.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述第一升降立臂、第二升降立臂底部还连接设有行走机构，所述行走机构与所述控制处理器连接，所述行走机构用于驱动运输机主体进行行走。

7.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述水速检测装置还连接设有水质检测装置，所述水质检测装置用于检测沟渠内水中是否含有农药残留。

8.根据权利要求1所述的一种用于农业沟渠杂草清除的自动化设备，其特征在于：所述机械抓手内部还包括第二电磁吸附装置，所述第二电磁吸附装置与所述控制处理器连接，所述第二电磁吸附装置用于吸附沟渠内的水对沟渠两岸农作物进行浇灌。