CN110063179B - 一种农业灌溉机器人及其灌溉方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业灌溉机器人，包括温室大棚，所述温室大棚内设置有硬质的水平地面，所述水平地面上放置有若干种植盆，若干种植盆至少呈三列等距阵列分布；三列所述种植盆中的第一列、第二列、第三列分别为第一种植盆列、第二种植盆列、第三种植盆列；所述第一种植盆列与第二种植盆列之间形成第一矩形沟槽，所述第二种植盆列与第三种植盆列之间形成第二矩形沟槽；本发明的结构简单，采用水道的方式实现机器人的实时取水，避免机器人自身携带水源，进而极大降低机器人的自身负载；而且采用内循环系统有助于肥料和杀虫剂的均匀混合；本方案的盆栽列数还可以无限扩展，可以实现超大规模的大棚盆栽作物的灌溉工序。

Description

一种农业灌溉机器人及其灌溉方法

技术领域

本发明属于大棚灌溉领域。

背景技术

现有的大棚的盆栽作物对灌溉剂量有着很严格的要求，往往采用人工喷洒灌溉的方式，若盆栽数量增大到一定程度时，传统的人工灌溉方式的效率已经不切实际，现有的机器喷灌方式也存在灌溉不均匀的现象；传统的灌溉机器人往往需要自身携带灌溉水源，若灌溉剂量大，还需要频繁换水，注水；而且机器人携带水源会造成自身负载过大，进而损耗更多能源。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种喷淋均匀，自动化高的一种农业灌溉机器人及其灌溉方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种农业灌溉机器人，包括温室大棚，所述温室大棚内设置有硬质的水平地面，所述水平地面上放置有若干种植盆，若干种植盆至少呈三列等距阵列分布；

三列所述种植盆中的第一列、第二列、第三列分别为第一种植盆列、第二种植盆列、第三种植盆列；所述第一种植盆列与第二种植盆列之间形成第一矩形沟槽，所述第二种植盆列与第三种植盆列之间形成第二矩形沟槽；所述水平地面上还设置有过渡沟槽，所述过渡沟槽的长度方向与所述第二矩形沟槽和第一矩形沟槽的长度方向垂直；且所述过渡沟槽的两端分别垂直连通所述第一矩形沟槽和第二矩形沟槽的前端；所述第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽的槽宽均相同；所述水平地面上还设置有第一蓄池和第二蓄池，所述第一矩形沟槽的尾端连通所述第一蓄池，所述第一矩形沟槽的尾端连通所述第二蓄池；还包括循环泵，所述循环泵的进液管伸入所述第一蓄池内，所述循环泵的出液管伸入所述第二蓄池中；还包括补液供给装置，所述补液供给装置的出液端连通所述第一蓄池或第二蓄池；

还包括灌溉机器人，所述灌溉机器人能在所述第一矩形沟槽、第二矩形沟槽内行走，并且灌溉机器人能实时抽取第一矩形沟槽、第二矩形沟槽内流动的液体；并且灌溉机器人能实时向两侧的种植盆喷淋液体。

进一步的，所述灌溉机器人的下端为行走单元，所述行走单元包括竖向的中间板体；所述中间板体下端的先后侧分别安装有万向轮座，各所述万向轮座的下侧安装有万向轮，两所述万向轮能在所述第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽的槽底面滚动；所述中间板体的中部一体化设置有竖向的立柱，所述立柱的两侧部分别一体化设置有横向延伸两左导柱和两右导柱；

所述中间板体的两侧对称设置有左竖向行走车和右竖向行走车；所述左竖向行走车和右竖向行走车均为竖向的方形结构；所述左竖向行走车远离中间板体的一侧四角处分别设置有四个左主动轮；所述右竖向行走车远离中间板体的一侧四角处分别设置有四个右主动轮；四个左主动轮和四个右主动轮分别与第一矩形沟槽或第二矩形沟槽的左右槽侧内壁滚动连接；

所述左竖向行走车和右竖向行走车的中部均横向贯通设置有两个导孔；两左导柱和两右导柱分别活动穿过左竖向行走车上的两导孔和右竖向行走车上的两导孔；所述左竖向行走车与所述中间板体之间设置有若干左张弛力弹簧；所述右竖向行走车与所述中间板体之间设置有若干右张弛力弹簧；行走单元在第一矩形沟槽或第二矩形沟槽内行走时，左张弛力弹簧和右张弛力弹簧均呈弹性压缩状态，进而使四个左主动轮和四个右主动轮分别对第一矩形沟槽或第二矩形沟槽的左右槽侧内壁形成稳定弹性侧压力，避免轮子打滑；

各左导柱和各右导柱的末端分别同轴心固定连接有左盘体和右盘体，行走单元在第一矩形沟槽或第二矩形沟槽内行走时，左盘体和右盘体分别与第一矩形沟槽或第二矩形沟槽的左右槽侧内壁保持间距。

进一步的，所述过渡沟槽内设置有竖向的左活动夹板和右活动夹板，所述左活动夹板和右活动夹板的下端壁体上均镂空设置有若干左过液孔和若干右过液孔；

所述左活动夹板的左端固定连接有两根平行的左联动杆，所述右活动夹板的右端固定连接有两根平行的右联动杆；各所述左联动杆和右联动杆的长度延伸方向与所述过渡沟槽的长度延伸方向平行；位于所述过渡沟槽左侧的水平地面固定设置有两对左联动杆座，两所述左联动杆分别活动穿过两对所述左联动杆座上的导孔；位于所述过渡沟槽右侧的水平地面固定设置有两对右联动杆座，两所述右联动杆分别活动穿过两对所述左联动杆座上的导孔；所述水平地面还分别安装有左丝杆电机和右丝杆电机，所述左丝杆电机和右丝杆电机上分别驱动设置有左丝杆和右丝杆；所述左丝杆和右丝杆上还分别螺纹连接有左丝杆螺母和右丝杆螺母；所述左丝杆螺母和右丝杆螺母上分别固定连接有左臂和右臂，所述左臂和右臂分别与所述左丝杆和右丝杆垂直；所述左臂固定连接所述两所述左联动杆的末端；所述右臂固定连接两所述右联动杆的末端；所述左丝杆的旋转能使所述左丝杆螺母、左联动杆和左活动夹板同步沿过渡沟槽的延伸方向位移；所述右丝杆的旋转能使所述右丝杆螺母、右联动杆和右活动夹板同步沿过渡沟槽的延伸方向位移；

当左活动夹板位于所述过渡沟槽的最左端位置处时，所述左活动夹板与第二矩形沟槽的左内侧壁相平；当右活动夹板位于所述过渡沟槽的最右端位置处时，所述右活动夹板与第一矩形沟槽的右内侧壁相平。

进一步的，所述立柱的内部设置有竖向的导液通道；所述立柱的下端侧部固定设置有吸液管，所述吸液管下端的吸液口高出所述万向轮底端所在高度；所述吸液管的上端连通所述立柱内的导液通道下端，所述立柱的上端固定安装有抽液泵，所述抽液泵下端的进液端连通所述立柱内的导液通道上端；所述抽液泵上端的出液端连通有竖向的导液管；所述导液管的上端固定连接有向左右两侧延伸的左喷淋臂和右喷淋臂，且导液管上端的出液端分别连通左喷淋臂和右喷淋臂的进液端，所述左喷淋臂和右喷淋臂上分别设置有左电磁阀和右电磁阀；所述左喷淋臂和右喷淋臂的下侧分别均布有若干左喷淋头和若干右喷淋头；

行走单元在第一矩形沟槽内行走时，若干左喷淋头和若干右喷淋头能分别向第一种植盆列和第二种植盆列喷淋液体；行走单元在第二矩形沟槽内行走时若干左喷淋头和若干右喷淋头能分别向第二种植盆列和第三种植盆列喷淋液体。

进一步的，一种农业灌溉机器人灌溉方法：

步骤一，补液供给装置向第一蓄池供给灌溉液，由于第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽、第一蓄池和第二蓄池是相互连通的，因此第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽、第一蓄池和第二蓄池内的液面持续上升，直至第一矩形沟槽、第二矩形沟槽内的液面浸没吸液管下端的吸液口，并且在后续步骤中通过补液供给装置始终维持第一矩形沟槽、第二矩形沟槽内的液面浸没吸液管下端的吸液口；并且在上述的基础上持续启动循环泵，进而循环泵将第一蓄池内的灌溉液持续抽入第二蓄池中，而第二蓄池中的水通过第二矩形沟槽、过渡沟槽和第一矩形沟槽重新流回到第一蓄池内，进而使上述过程形成水流内循环，进而使第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽内形成持续流动的水流，若需要在灌溉液中投放肥料、杀虫剂，该内循环流动过程促进灌溉液内的肥料、杀虫剂更快速的分散在灌溉液中，该强制内循环结构也能有效防止第一矩形沟槽、第二矩形沟槽和过渡沟槽内形成沉淀；在后续步骤中持续维持上述内循环过程；

步骤二，分别控制左丝杆电机和右丝杆电机，进而控制左丝杆和右丝杆旋转，进而实现控制左活动夹板、右活动夹板沿过渡沟槽的延伸方向位移，最终使左活动夹板位移至与第一矩形沟槽的左内侧壁相平，右活动夹板位移至与第一矩形沟槽的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板下端有左过液孔，因此不影响水流通过，进而不影响步骤一中的水内循环；灌溉机器人初始状态下位于第一矩形沟槽的尾端位置，此时同时启动左竖向行走车和右竖向行走车，进而左竖向行走车和右竖向行走车内的驱动器分别带动四个左主动轮和四个右主动轮正向旋转，进而最终使行走单元沿第一矩形沟槽向前方行走，进而使灌溉机器人沿第一矩形沟槽向前方行走，在灌溉机器人沿第一矩形沟槽向前方行走的过程中启动抽液泵，进而在抽液泵的作用下，吸液管持续吸取第一矩形沟槽内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂和右喷淋臂上的若干左喷淋头和若干右喷淋头喷洒出来；进而若干左喷淋头喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列上的种植盆上，若干右喷淋头喷出的灌溉液淋洒在第一种植盆列上的种植盆上；待灌溉机器人从第一矩形沟槽的尾端行走至第一矩形沟槽的前端后，第一种植盆列和第二种植盆列上的种植盆均被均匀淋洒有灌溉液；

步骤三，此时灌溉机器人的行走单元处于第一矩形沟槽的前端位置，该位置也刚好是过渡沟槽的右端位置，并且此时行走单元刚好行走到左活动夹板和右活动夹板之间，此时控制左丝杆和右丝杆的旋转，使左活动夹板和右活动夹板做相互靠近的夹紧动作，进而使左活动夹板和右活动夹板进一步夹紧行走单元，使左张弛力弹簧和右张弛力弹簧进一步压缩，直至左活动夹板和右活动夹板分别接触到左盘体和右盘体，此时左活动夹板和右活动夹板实现了对行走单元的刚性夹紧；然后通过左丝杆和右丝杆的旋转控制左活动夹板和右活动夹板同步向左位移，进而使行走单元随左活动夹板和右活动夹板同步向左位移，直至左活动夹板、右活动夹板和行走单元同步位移至过渡沟槽的左端，此时行走单元也刚好处于第二矩形沟槽的前端位置，进而使灌溉机器人处于第二矩形沟槽的前端位置，此时左活动夹板所在位置刚好与第二矩形沟槽的左内侧壁相平，然后通过右丝杆的旋转使右活动夹板向右位移一段距离，直至右活动夹板与第二矩形沟槽的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板与右活动夹板之间的距离重新恢复到与第二矩形沟槽的槽宽相同，进而使行走单元解除了被刚性夹紧的状态；

步骤四、此时灌溉机器人处于第二矩形沟槽的前端位置，此时同时启动左竖向行走车和右竖向行走车，进而左竖向行走车和右竖向行走车内的驱动器分别带动四个左主动轮和四个右主动轮反向旋转，进而最终使行走单元沿第二矩形沟槽向尾端方向行走，进而使灌溉机器人沿第二矩形沟槽向尾端方向行走，在灌溉机器人沿第二矩形沟槽向尾端方向行走的过程中启动抽液泵，进而在抽液泵的作用下，吸液管持续吸取第二矩形沟槽内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂和右喷淋臂上的若干左喷淋头和若干右喷淋头喷洒出来；进而若干左喷淋头喷出的灌溉液淋洒在第三种植盆列上的种植盆上，若干右喷淋头喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列上的种植盆上；待灌溉机器人从第二矩形沟槽的前端行走至第二矩形沟槽的尾端后，第二种植盆列和第三种植盆列上的种植盆均被均匀淋洒有灌溉液；

补充：为了避免第二种植盆列上被重复灌溉，在步骤四中选择关闭右喷淋臂上的右电磁阀；进而实现步骤四不喷淋第二种植盆列。

有益效果：本发明的结构简单，采用水道的方式实现机器人的实时取水，避免机器人自身携带水源，进而极大降低机器人的自身负载；而且采用内循环系统有助于肥料和杀虫剂的均匀混合；本方案的盆栽列数还可以无限扩展，可以实现超大规模的大棚盆栽作物的灌溉工序。

附图说明

附图1为本大棚灌溉系统整体结构示意图；

附图2为附图1的立体示意图；

附图3为灌溉机器人行走到第一矩形沟槽前端，并且行走单元夹位于左活动夹板和右活动夹板之间时的状态示意图；

附图4为灌溉机器人经过过渡沟槽时的示意图；

附图5为灌溉机器人行走到第二矩形沟槽前端，并且行走单元夹位于左活动夹板和右活动夹板之间时的状态示意图；

附图6为行走单元被左活动夹板和右活动夹板夹持时的立体示意图；

附图7为行走单元位于左活动夹板和右活动夹板夹持时的正视图；

附图8为灌溉机器人的正视图；

附图9为附图8的侧视图；

附图10为行走单元的结构示意图；

附图11为右竖向行走车示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至11的一种农业灌溉机器人，包括温室大棚，所述温室大棚内设置有硬质的水平地面59，所述水平地面59上放置有若干种植盆46，若干种植盆46至少呈三列等距阵列分布；

三列所述种植盆46中的第一列、第二列、第三列分别为第一种植盆列50、第二种植盆列57、第三种植盆列58；所述第一种植盆列50与第二种植盆列57之间形成第一矩形沟槽49，所述第二种植盆列57与第三种植盆列58之间形成第二矩形沟槽44；所述水平地面59上还设置有过渡沟槽56，所述过渡沟槽56的长度方向与所述第二矩形沟槽44和第一矩形沟槽49的长度方向垂直；且所述过渡沟槽56的两端分别垂直连通所述第一矩形沟槽49和第二矩形沟槽44的前端；所述第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56的槽宽均相同；所述水平地面59上还设置有第一蓄池52和第二蓄池51，所述第一矩形沟槽49的尾端连通所述第一蓄池52，所述第一矩形沟槽49的尾端连通所述第二蓄池51；还包括循环泵53，所述循环泵53的进液管55伸入所述第一蓄池52内，所述循环泵53的出液管54伸入所述第二蓄池51中；还包括补液供给装置，所述补液供给装置的出液端连通所述第一蓄池52或第二蓄池51；

还包括灌溉机器人015，所述灌溉机器人015能在所述第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44内行走，并且灌溉机器人015能实时抽取第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44内流动的液体；并且灌溉机器人015能实时向两侧的种植盆46喷淋液体。

所述灌溉机器人015的下端为行走单元15，所述行走单元15包括竖向的中间板体23；所述中间板体23下端的先后侧分别安装有万向轮座26，各所述万向轮座26的下侧安装有万向轮17，两所述万向轮17能在所述第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56的槽底面滚动；所述中间板体23的中部一体化设置有竖向的立柱13，所述立柱13的两侧部分别一体化设置有横向延伸两左导柱60和两右导柱61；

所述中间板体23的两侧对称设置有左竖向行走车24和右竖向行走车28；所述左竖向行走车24和右竖向行走车28均为竖向的方形结构；所述左竖向行走车24远离中间板体23的一侧四角处分别设置有四个左主动轮25；所述右竖行走车28远离中间板体23的一侧四角处分别设置有四个右主动轮29；四个左主动轮25和四个右主动轮29分别与第一矩形沟槽49或第二矩形沟槽44的左右槽侧内壁45滚动连接；

所述左竖向行走车24和右竖向行走车28的中部均横向贯通设置有两个导孔42；两左导柱60和两右导柱61分别活动穿过左竖向行走车24上的两导孔42和右竖向行走车28上的两导孔42；所述左竖向行走车24与所述中间板体23之间设置有若干左张弛力弹簧21；所述右竖向行走车28与所述中间板体23之间设置有若干右张弛力弹簧22；行走单元15在第一矩形沟槽49或第二矩形沟槽44内行走时，左张弛力弹簧21和右张弛力弹簧22均呈弹性压缩状态，进而使四个左主动轮25和四个右主动轮29分别对第一矩形沟槽49或第二矩形沟槽44的左右槽侧内壁45形成稳定弹性侧压力，避免轮子打滑；

各左导柱60和各右导柱61的末端分别同轴心固定连接有左盘体27和右盘体20，行走单元15在第一矩形沟槽49或第二矩形沟槽44内行走时，左盘体27和右盘体20分别与第一矩形沟槽49或第二矩形沟槽44的左右槽侧内壁45保持间距。

所述过渡沟槽56内设置有竖向的左活动夹板14和右活动夹板16，所述左活动夹板14和右活动夹板16的下端壁体上均镂空设置有若干左过液孔39和若干右过液孔38；

所述左活动夹板14的左端固定连接有两根平行的左联动杆10，所述右活动夹板16的右端固定连接有两根平行的右联动杆12；各所述左联动杆10和右联动杆12的长度延伸方向与所述过渡沟槽56的长度延伸方向平行；位于所述过渡沟槽56左侧的水平地面59固定设置有两对左联动杆座40，两所述左联动杆10分别活动穿过两对所述左联动杆座40上的导孔；位于所述过渡沟槽56右侧的水平地面59固定设置有两对右联动杆座37，两所述右联动杆12分别活动穿过两对所述左联动杆座40上的导孔；所述水平地面59还分别安装有左丝杆电机35和右丝杆电机36，所述左丝杆电机35和右丝杆电机36上分别驱动设置有左丝杆33和右丝杆34；所述左丝杆33和右丝杆34上还分别螺纹连接有左丝杆螺母32和右丝杆螺母31；所述左丝杆螺母32和右丝杆螺母31上分别固定连接有左臂41和右臂30，所述左臂41和右臂30分别与所述左丝杆33和右丝杆34垂直；所述左臂41固定连接所述两所述左联动杆10的末端；所述右臂30固定连接两所述右联动杆12的末端；所述左丝杆33的旋转能使所述左丝杆螺母32、左联动杆10和左活动夹板14同步沿过渡沟槽56的延伸方向位移；所述右丝杆34的旋转能使所述右丝杆螺母31、右联动杆12和右活动夹板16同步沿过渡沟槽56的延伸方向位移；

当左活动夹板14位于所述过渡沟槽56的最左端位置处时，所述左活动夹板14与第二矩形沟槽44的左内侧壁相平；当右活动夹板16位于所述过渡沟槽56的最右端位置处时，所述右活动夹板16与第一矩形沟槽49的右内侧壁相平。

所述立柱13的内部设置有竖向的导液通道；所述立柱13的下端侧部固定设置有吸液管18，所述吸液管18下端的吸液口高出所述万向轮17底端所在高度；所述吸液管18的上端连通所述立柱13内的导液通道下端，所述立柱13的上端固定安装有抽液泵9，所述抽液泵9下端的进液端连通所述立柱13内的导液通道上端；所述抽液泵9上端的出液端连通有竖向的导液管4；所述导液管4的上端固定连接有向左右两侧延伸的左喷淋臂1和右喷淋臂7，且导液管4上端的出液端分别连通左喷淋臂1和右喷淋臂7的进液端，所述左喷淋臂1和右喷淋臂7上分别设置有左电磁阀3和右电磁阀5；所述左喷淋臂1和右喷淋臂7的下侧分别均布有若干左喷淋头8和若干右喷淋头11；

行走单元15在第一矩形沟槽49内行走时，若干左喷淋头8和若干右喷淋头11能分别向第一种植盆列50和第二种植盆列57喷淋液体；行走单元15在第二矩形沟槽44内行走时若干左喷淋头8和若干右喷淋头11能分别向第二种植盆列57和第三种植盆列58喷淋液体。

本方案的方法、过程以及技术进步整理如下：

步骤一，补液供给装置向第一蓄池52供给灌溉液，由于第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56、第一蓄池52和第二蓄池51是相互连通的，因此第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56、第一蓄池52和第二蓄池51内的液面持续上升，直至第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44内的液面浸没吸液管18下端的吸液口，并且在后续步骤中通过补液供给装置始终维持第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44内的液面浸没吸液管18下端的吸液口；并且在上述的基础上持续启动循环泵53，进而循环泵53将第一蓄池52内的灌溉液持续抽入第二蓄池51中，而第二蓄池51中的水通过第二矩形沟槽44、过渡沟槽56和第一矩形沟槽49重新流回到第一蓄池52内，进而使上述过程形成水流内循环，进而使第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56内形成持续流动的水流，若需要在灌溉液中投放肥料、杀虫剂，该内循环流动过程促进灌溉液内的肥料、杀虫剂更快速的分散在灌溉液中，该强制内循环结构也能有效防止第一矩形沟槽49、第二矩形沟槽44和过渡沟槽56内形成沉淀；在后续步骤中持续维持上述内循环过程；

步骤二，分别控制左丝杆电机35和右丝杆电机36，进而控制左丝杆33和右丝杆34旋转，进而实现控制左活动夹板14、右活动夹板16沿过渡沟槽56的延伸方向位移，最终使左活动夹板14位移至与第一矩形沟槽49的左内侧壁相平，右活动夹板16位移至与第一矩形沟槽49的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板14下端有左过液孔39，因此不影响水流通过，进而不影响步骤一中的水内循环；灌溉机器人015初始状态下位于第一矩形沟槽49的尾端位置，此时同时启动左竖向行走车24和右竖向行走车28，进而左竖向行走车24和右竖向行走车28内的驱动器分别带动四个左主动轮25和四个右主动轮29正向旋转，进而最终使行走单元15沿第一矩形沟槽49向前方行走，进而使灌溉机器人015沿第一矩形沟槽49向前方行走，在灌溉机器人015沿第一矩形沟槽49向前方行走的过程中启动抽液泵9，进而在抽液泵9的作用下，吸液管18持续吸取第一矩形沟槽49内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人015吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂1和右喷淋臂7上的若干左喷淋头8和若干右喷淋头11喷洒出来；进而若干左喷淋头8喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列57上的种植盆46上，若干右喷淋头11喷出的灌溉液淋洒在第一种植盆列50上的种植盆46上；待灌溉机器人015从第一矩形沟槽49的尾端行走至第一矩形沟槽49的前端后，第一种植盆列50和第二种植盆列57上的种植盆46均被均匀淋洒有灌溉液；

步骤三，如图3，此时灌溉机器人015的行走单元15处于第一矩形沟槽49的前端位置，该位置也刚好是过渡沟槽56的右端位置，并且此时行走单元15刚好行走到左活动夹板14和右活动夹板16之间，此时控制左丝杆33和右丝杆34的旋转，使左活动夹板14和右活动夹板16做相互靠近的夹紧动作，进而使左活动夹板14和右活动夹板16进一步夹紧行走单元15，使左张弛力弹簧21和右张弛力弹簧22进一步压缩，直至左活动夹板14和右活动夹板16分别接触到左盘体27和右盘体20，此时左活动夹板14和右活动夹板16实现了对行走单元15的刚性夹紧；然后通过左丝杆33和右丝杆34的旋转控制左活动夹板14和右活动夹板16同步向左位移，如图4，进而使行走单元15随左活动夹板14和右活动夹板16同步向左位移，直至左活动夹板14、右活动夹板16和行走单元15同步位移至过渡沟槽56的左端，此时行走单元15也刚好处于第二矩形沟槽44的前端位置，进而使灌溉机器人015处于第二矩形沟槽44的前端位置，此时左活动夹板14所在位置刚好与第二矩形沟槽44的左内侧壁相平，然后通过右丝杆34的旋转使右活动夹板16向右位移一段距离，直至右活动夹板16与第二矩形沟槽44的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板14与右活动夹板16之间的距离重新恢复到与第二矩形沟槽44的槽宽相同，进而使行走单元15解除了被刚性夹紧的状态；

步骤四、如图5，此时灌溉机器人015处于第二矩形沟槽44的前端位置，此时同时启动左竖向行走车24和右竖向行走车28，进而左竖向行走车24和右竖向行走车28内的驱动器分别带动四个左主动轮25和四个右主动轮29反向旋转，进而最终使行走单元15沿第二矩形沟槽44向尾端方向行走，进而使灌溉机器人015沿第二矩形沟槽44向尾端方向行走，在灌溉机器人015沿第二矩形沟槽44向尾端方向行走的过程中启动抽液泵9，进而在抽液泵9的作用下，吸液管18持续吸取第二矩形沟槽44内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人015吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂1和右喷淋臂7上的若干左喷淋头8和若干右喷淋头11喷洒出来；进而若干左喷淋头8喷出的灌溉液淋洒在第三种植盆列58上的种植盆46上，若干右喷淋头11喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列57上的种植盆46上；待灌溉机器人015从第二矩形沟槽44的前端行走至第二矩形沟槽44的尾端后，第二种植盆列57和第三种植盆列58上的种植盆46均被均匀淋洒有灌溉液；

补充：为了避免第二种植盆列57上被重复灌溉，在步骤四中选择关闭右喷淋臂1上的右电磁阀3；进而实现步骤四不喷淋第二种植盆列57。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种农业灌溉机器人，其特征在于：包括温室大棚，所述温室大棚内设置有硬质的水平地面(59)，所述水平地面(59)上放置有若干种植盆(46)，若干种植盆(46)至少呈三列等距阵列分布；

三列所述种植盆(46)中的第一列、第二列、第三列分别为第一种植盆列(50)、第二种植盆列(57)、第三种植盆列(58)；所述第一种植盆列(50)与第二种植盆列(57)之间形成第一矩形沟槽(49)，所述第二种植盆列(57)与第三种植盆列(58)之间形成第二矩形沟槽(44)；所述水平地面(59)上还设置有过渡沟槽(56)，所述过渡沟槽(56)的长度方向与所述第二矩形沟槽(44)和第一矩形沟槽(49)的长度方向垂直；且所述过渡沟槽(56)的两端分别垂直连通所述第一矩形沟槽(49)和第二矩形沟槽(44)的前端；所述第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)的槽宽均相同；所述水平地面(59)上还设置有第一蓄池(52)和第二蓄池(51)，所述第一矩形沟槽(49)的尾端连通所述第一蓄池(52)，所述第一矩形沟槽(49)的尾端连通所述第二蓄池(51)；还包括循环泵(53)，所述循环泵(53)的进液管(55)伸入所述第一蓄池(52)内，所述循环泵(53)的出液管(54)伸入所述第二蓄池(51)中；还包括补液供给装置，所述补液供给装置的出液端连通所述第一蓄池(52)或第二蓄池(51)；

还包括灌溉机器人(015)，所述灌溉机器人(015)能在所述第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)内行走，并且灌溉机器人(015)能实时抽取第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)内流动的液体；并且灌溉机器人(015)能实时向两侧的种植盆(46)喷淋液体；

所述灌溉机器人(015)的下端为行走单元(15)，所述行走单元(15)包括竖向的中间板体(23)；所述中间板体(23)下端的先后侧分别安装有万向轮座(26)，各所述万向轮座(26)的下侧安装有万向轮(17)，两所述万向轮(17)能在所述第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)的槽底面滚动；所述中间板体(23)的中部一体化设置有竖向的立柱(13)，所述立柱(13)的两侧部分别一体化设置有横向延伸两左导柱(60)和两右导柱(61)；

所述中间板体(23)的两侧对称设置有左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)；所述左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)均为竖向的方形结构；所述左竖向行走车(24)远离中间板体(23)的一侧四角处分别设置有四个左主动轮(25)；所述右竖向行走车(28)远离中间板体(23)的一侧四角处分别设置有四个右主动轮(29)；四个左主动轮(25)和四个右主动轮(29)分别与第一矩形沟槽(49)或第二矩形沟槽(44)的左右槽侧内壁(45)滚动连接；

所述左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)的中部均横向贯通设置有两个导孔(42)；两左导柱(60)和两右导柱(61)分别活动穿过左竖向行走车(24)上的两导孔(42)和右竖向行走车(28)上的两导孔(42)；所述左竖向行走车(24)与所述中间板体(23)之间设置有若干左张弛力弹簧(21)；所述右竖向行走车(28)与所述中间板体(23)之间设置有若干右张弛力弹簧(22)；行走单元(15)在第一矩形沟槽(49)或第二矩形沟槽(44)内行走时，左张弛力弹簧(21)和右张弛力弹簧(22)均呈弹性压缩状态，进而使四个左主动轮(25)和四个右主动轮(29)分别对第一矩形沟槽(49)或第二矩形沟槽(44)的左右槽侧内壁(45)形成稳定弹性侧压力，避免轮子打滑；

各左导柱(60)和各右导柱(61)的末端分别同轴心固定连接有左盘体(27)和右盘体(20)，行走单元(15)在第一矩形沟槽(49)或第二矩形沟槽(44)内行走时，左盘体(27)和右盘体(20)分别与第一矩形沟槽(49)或第二矩形沟槽(44)的左右槽侧内壁(45)保持间距。

2.根据权利要求1所述的一种农业灌溉机器人，其特征在于：所述过渡沟槽(56)内设置有竖向的左活动夹板(14)和右活动夹板(16)，所述左活动夹板(14)和右活动夹板(16)的下端壁体上均镂空设置有若干左过液孔(39)和若干右过液孔(38)；

所述左活动夹板(14)的左端固定连接有两根平行的左联动杆(10)，所述右活动夹板(16)的右端固定连接有两根平行的右联动杆(12)；各所述左联动杆(10)和右联动杆(12)的长度延伸方向与所述过渡沟槽(56)的长度延伸方向平行；位于所述过渡沟槽(56)左侧的水平地面(59)固定设置有两对左联动杆座(40)，两所述左联动杆(10)分别活动穿过两对所述左联动杆座(40)上的导孔；位于所述过渡沟槽(56)右侧的水平地面(59)固定设置有两对右联动杆座(37)，两所述右联动杆(12)分别活动穿过两对所述左联动杆座(40)上的导孔；所述水平地面(59)还分别安装有左丝杆电机(35)和右丝杆电机(36)，所述左丝杆电机(35)和右丝杆电机(36)上分别驱动设置有左丝杆(33)和右丝杆(34)；所述左丝杆(33)和右丝杆(34)上还分别螺纹连接有左丝杆螺母(32)和右丝杆螺母(31)；所述左丝杆螺母(32)和右丝杆螺母(31)上分别固定连接有左臂(41)和右臂(30)，所述左臂(41)和右臂(30)分别与所述左丝杆(33)和右丝杆(34)垂直；所述左臂(41)固定连接所述两所述左联动杆(10)的末端；所述右臂(30)固定连接两所述右联动杆(12)的末端；所述左丝杆(33)的旋转能使所述左丝杆螺母(32)、左联动杆(10)和左活动夹板(14)同步沿过渡沟槽(56)的延伸方向位移；所述右丝杆(34)的旋转能使所述右丝杆螺母(31)、右联动杆(12)和右活动夹板(16)同步沿过渡沟槽(56)的延伸方向位移；

当左活动夹板(14)位于所述过渡沟槽(56)的最左端位置处时，所述左活动夹板(14)与第二矩形沟槽(44)的左内侧壁相平；当右活动夹板(16)位于所述过渡沟槽(56)的最右端位置处时，所述右活动夹板(16)与第一矩形沟槽(49)的右内侧壁相平。

3.根据权利要求2所述的一种农业灌溉机器人，其特征在于：所述立柱(13)的内部设置有竖向的导液通道；所述立柱(13)的下端侧部固定设置有吸液管(18)，所述吸液管(18)下端的吸液口高出所述万向轮(17)底端所在高度；所述吸液管(18)的上端连通所述立柱(13)内的导液通道下端，所述立柱(13)的上端固定安装有抽液泵(9)，所述抽液泵(9)下端的进液端连通所述立柱(13)内的导液通道上端；所述抽液泵(9)上端的出液端连通有竖向的导液管(4)；所述导液管(4)的上端固定连接有向左右两侧延伸的左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)，且导液管(4)上端的出液端分别连通左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)的进液端，所述左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)上分别设置有左电磁阀(3)和右电磁阀(5)；所述左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)的下侧分别均布有若干左喷淋头(8)和若干右喷淋头(11)；

行走单元(15)在第一矩形沟槽(49)内行走时，若干左喷淋头(8)和若干右喷淋头(11)能分别向第一种植盆列(50)和第二种植盆列(57)喷淋液体；行走单元(15)在第二矩形沟槽(44)内行走时若干左喷淋头(8)和若干右喷淋头(11)能分别向第二种植盆列(57)和第三种植盆列(58)喷淋液体。

4.根据权利要求3所述的一种农业灌溉机器人灌溉方法，其特征在于：

步骤一，补液供给装置向第一蓄池(52)供给灌溉液，由于第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)、第一蓄池(52)和第二蓄池(51)是相互连通的，因此第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)、第一蓄池(52)和第二蓄池(51)内的液面持续上升，直至第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)内的液面浸没吸液管(18)下端的吸液口，并且在后续步骤中通过补液供给装置始终维持第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)内的液面浸没吸液管(18)下端的吸液口；并且在上述的基础上持续启动循环泵(53)，进而循环泵(53)将第一蓄池(52)内的灌溉液持续抽入第二蓄池(51)中，而第二蓄池(51)中的水通过第二矩形沟槽(44)、过渡沟槽(56)和第一矩形沟槽(49)重新流回到第一蓄池(52)内，进而使上述过程形成水流内循环，进而使第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)内形成持续流动的水流，若需要在灌溉液中投放肥料、杀虫剂，该内循环流动过程促进灌溉液内的肥料、杀虫剂更快速的分散在灌溉液中，该强制内循环结构也能有效防止第一矩形沟槽(49)、第二矩形沟槽(44)和过渡沟槽(56)内形成沉淀；在后续步骤中持续维持上述内循环过程；

步骤二，分别控制左丝杆电机(35)和右丝杆电机(36)，进而控制左丝杆(33)和右丝杆(34)旋转，进而实现控制左活动夹板(14)、右活动夹板(16)沿过渡沟槽(56)的延伸方向位移，最终使左活动夹板(14)位移至与第一矩形沟槽(49)的左内侧壁相平，右活动夹板(16)位移至与第一矩形沟槽(49)的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板(14)下端有左过液孔(39)，因此不影响水流通过，进而不影响步骤一中的水内循环；灌溉机器人(015)初始状态下位于第一矩形沟槽(49)的尾端位置，此时同时启动左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)，进而左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)内的驱动器分别带动四个左主动轮(25)和四个右主动轮(29)正向旋转，进而最终使行走单元(15)沿第一矩形沟槽(49)向前方行走，进而使灌溉机器人(015)沿第一矩形沟槽(49)向前方行走，在灌溉机器人(015)沿第一矩形沟槽(49)向前方行走的过程中启动抽液泵(9)，进而在抽液泵(9)的作用下，吸液管(18)持续吸取第一矩形沟槽(49)内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人(015)吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)上的若干左喷淋头(8)和若干右喷淋头(11)喷洒出来；进而若干左喷淋头(8)喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列(57)上的种植盆(46)上，若干右喷淋头(11)喷出的灌溉液淋洒在第一种植盆列(50)上的种植盆(46)上；待灌溉机器人(015)从第一矩形沟槽(49)的尾端行走至第一矩形沟槽(49)的前端后，第一种植盆列(50)和第二种植盆列(57)上的种植盆(46)均被均匀淋洒有灌溉液；

步骤三，此时灌溉机器人(015)的行走单元(15)处于第一矩形沟槽(49)的前端位置，该位置也刚好是过渡沟槽(56)的右端位置，并且此时行走单元(15)刚好行走到左活动夹板(14)和右活动夹板(16)之间，此时控制左丝杆(33)和右丝杆(34)的旋转，使左活动夹板(14)和右活动夹板(16)做相互靠近的夹紧动作，进而使左活动夹板(14)和右活动夹板(16)进一步夹紧行走单元(15)，使左张弛力弹簧(21)和右张弛力弹簧(22)进一步压缩，直至左活动夹板(14)和右活动夹板(16)分别接触到左盘体(27)和右盘体(20)，此时左活动夹板(14)和右活动夹板(16)实现了对行走单元(15)的刚性夹紧；然后通过左丝杆(33)和右丝杆(34)的旋转控制左活动夹板(14)和右活动夹板(16)同步向左位移，进而使行走单元(15)随左活动夹板(14)和右活动夹板(16)同步向左位移，直至左活动夹板(14)、右活动夹板(16)和行走单元(15)同步位移至过渡沟槽(56)的左端，此时行走单元(15)也刚好处于第二矩形沟槽(44)的前端位置，进而使灌溉机器人(015)处于第二矩形沟槽(44)的前端位置，此时左活动夹板(14)所在位置刚好与第二矩形沟槽(44)的左内侧壁相平，然后通过右丝杆(34)的旋转使右活动夹板(16)向右位移一段距离，直至右活动夹板(16)与第二矩形沟槽(44)的右内侧壁相平，此时由于左活动夹板(14)与右活动夹板(16)之间的距离重新恢复到与第二矩形沟槽(44)的槽宽相同，进而使行走单元(15)解除了被刚性夹紧的状态；

步骤四、此时灌溉机器人(015)处于第二矩形沟槽(44)的前端位置，此时同时启动左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)，进而左竖向行走车(24)和右竖向行走车(28)内的驱动器分别带动四个左主动轮(25)和四个右主动轮(29)反向旋转，进而最终使行走单元(15)沿第二矩形沟槽(44)向尾端方向行走，进而使灌溉机器人(015)沿第二矩形沟槽(44)向尾端方向行走，在灌溉机器人(015)沿第二矩形沟槽(44)向尾端方向行走的过程中启动抽液泵(9)，进而在抽液泵(9)的作用下，吸液管(18)持续吸取第二矩形沟槽(44)内流动的灌溉液，进而被灌溉机器人(015)吸取的灌溉液最终通过左喷淋臂(1)和右喷淋臂(7)上的若干左喷淋头(8)和若干右喷淋头(11)喷洒出来；进而若干左喷淋头(8)喷出的灌溉液淋洒在第三种植盆列(58)上的种植盆(46)上，若干右喷淋头(11)喷出的灌溉液淋洒在第二种植盆列(57)上的种植盆(46)上；待灌溉机器人(015)从第二矩形沟槽(44)的前端行走至第二矩形沟槽(44)的尾端后，第二种植盆列(57)和第三种植盆列(58)上的种植盆(46)均被均匀淋洒有灌溉液；

为了避免第二种植盆列(57)上被重复灌溉，在步骤四中选择关闭右喷淋臂(7)上的右电磁阀(5)；进而实现步骤四不喷淋第二种植盆列(57)。

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