CN111015689A - 一种全自动菜地地垄锄地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动菜地地垄锄地机器人，包括：移动底座、运输装置、锄地装置、粉碎装置，所述的移动底座包括移动模块和洒药模块，所述的洒药模块固定安装在移动模块上，通过移动模块带动设备沿着地垄下面通道移动，通过洒药模块为菜地打药，通过电缸带动运输装置上下移动进而使锄地装置移动到适宜锄地的高度，通过锄地装置锄地将杂草锄到运输装置上，通过运输装置将土筛下同时把杂草运输到粉碎装置中，通过粉碎装置将杂草粉碎变成肥料洒出，更加快速的为菜地锄地，节省了人力，将锄起的杂草粉碎成为肥料实现了废物利用，同时完成了对菜地的打药，有利于提高菜地产量，实现了自动化的锄地、上肥和打药。

Description

一种全自动菜地地垄锄地机器人

技术领域

本发明涉及智能农业自动化设备技术领域，特别涉及一种全自动菜地地垄锄地机器人。

背景技术

随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对于蔬菜的需求也越来越大，而如何提高菜地产量成为社会关注的问题，菜地锄草是提高产量的重要方法。菜地中的杂草生长是要和作物争夺水分、养分和阳光的，尤其是在干旱时突出。雨后，杂草的发达根系却使水分不易蒸发，锄除杂草，就能发挥一定的保水保肥作用，促进作物的生长。传统的人工锄地费时费力难以将杂草清除干净，而使用锄地机需要人工操作，锄地机只能将土地翻起，许多杂草被锄起来后并不会死亡，依然会影响作物的生长，不能满足人们的需求，因此需要发明一种可以自动化进行锄地，并且能把锄起来的杂草再次利用的全自动菜地地垄锄地机器。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种全自动菜地地垄锄地机器人，以帮助人们解决传统的菜地地垄人工锄地费时费力，而锄地机需要人工操作，并且不能彻底清除杂草的问题。

本发明所使用的技术方案是：一种全自动菜地地垄锄地机器人，包括：移动底座、运输装置、锄地装置、粉碎装置；

移动底座包括：底座架；

运输装置设置与底座架上；

锄地装置转动安装在运输装置的前端；

粉碎装置包括：粉碎桶、杂草收集壳；

粉碎桶底部固定安装在底座架的中间杆子上；杂草收集壳安装在粉碎桶上，杂草收集壳的前端口子对准运输装置的后端。

进一步地，移动底座包括：移动模块和洒药模块，洒药模块固定安装在移动模块上；

移动模块包括：

轮子电机、轮子、固定杆、连接销、固定铰座、电缸、承重球、控制器，轮子电机设置与底座架的侧面，轮子电机的电机轴与轮子固定连接；固定杆下端固定在底座架的侧面杆子上；连接销的内端固定在固定杆外侧，连接销与圆孔转动连接；固定铰座固定安装在底座架的中间横杆上；电缸的缸体底端与固定铰座的转轴连接，电缸的活塞杆端与承重球固定连接；承重球与球套转动连接；控制器固定安装在底座架的中间横杆上。

洒药模块包括：

水箱、喷药头，水箱侧面固定安装在底座架内部，水箱上设有入水口，水箱的内部安装有抽水泵，抽水泵与喷药头的水管下端连接；喷药头的水管壁与水箱固定连接。

进一步地，运输装置包括：

传送带固定架、侧挡板、步进电机、传送带、筛杆、舵机、连接横杆、球套、圆孔，传送带固定架的后端设有圆孔；侧挡板固定安装在传送带固定架的侧面杆子上；步进电机固定安装在传送带固定架的端部，步进电机的电机轴与传送带内部转轴固定连接；传送带转动安装在传送带固定架的内部；筛杆的端部固定安装在筛杆的外侧；舵机固定壳固定安装在舵机安装孔中，舵机的舵机轴与传送带固定架侧面前端固定连接；连接横杆的端部固定安装在传送带固定架的内侧，连接横杆的下端面设有球套。

进一步地，锄地装置包括：

锄地挡板、舵机安装孔、锄地电机、侧轮架、侧轮、找平轮、压平轮、锄地犁，锄地挡板的侧面设有舵机安装孔；锄地电机固定安装锄地挡板的侧面，锄地电机的电机轴与锄地犁端部的转动座固定连接；侧轮架固定安装在锄地挡板的外侧；侧轮转动安装在侧轮架内；找平轮转动安装在锄地挡板的内侧靠前端；压平轮端部转动安装在锄地挡板的内侧靠后位置；锄地犁转动安装在锄地挡板内部，锄地犁的犁地片上设有若干漏土孔。

进一步地，粉碎装置还包括：

摄像头、绞碎轴、粉碎刀头、后盖、漏孔，粉碎桶的内部底板上安装有电机，电机的电机轴与粉碎刀头的转轴固定连接；杂草收集壳的侧板内侧安装有电机，电机的电机轴与绞碎轴的端部固定连接；摄像头的固定板下端固定安装在杂草收集壳上；绞碎轴转动安装在杂草收集壳的内部；后盖转动安装在粉碎桶的侧面靠后位置，后盖上设有若干漏孔。

本发明的有益效果：

1.通过轮子电机带动轮子转动从而带动设备沿着菜地地垄下面通道行走，同时通过水箱的内部抽水泵抽取药液经过喷药头喷出，在设备移动锄地的同时为地垄上的作物打药，节省了人工打药的时间，提高了打药效率。

2.通过电缸带动运输装置上下移动进而使锄地装置移动到适宜锄地的高度，通过找平轮和压平轮压住地面使锄地挡板下端面与地面平行，通过锄地电机带动锄地犁转动从而将土地翻起进而把草运输到运输装置的筛杆上，更加快速的为菜地锄地，节省了人力，避免了杂草干扰菜地作物的生长，提高了菜地产量。

3.通过步进电机带动传送带转动从而将锄起来的草运输到杂草收集壳前端的口中，运输途中通过筛杆将锄起来的土漏到地上，当杂草进入粉碎桶中，通过粉碎桶内的电机带动粉碎刀头转动从而将绞碎的杂草继续粉碎，通过漏孔将碎末漏出成为菜地作物的肥料，既节省了人力锄地的时间，又将锄起来的杂草进行二次利用，有利于提高菜地产量，实现了自动化的锄地和上肥。

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为本发明的移动底座的结构示意图。

图6为本发明的移动底座的A1处的局部结构示意图。

图7为本发明的运输装置的结构示意图。

图8、图9为本发明的锄地装置的结构示意图。

图10、图11为本发明的粉碎装置的结构示意图。

附图标号：1-移动底座；2-运输装置；3-锄地装置；4-粉碎装置；101-底座架；102-轮子电机；103-轮子；104-固定杆；105-连接销；106-水箱；107-喷水头；108-固定铰座；109-电缸；110-承重球；111-控制器；201-传送带固定架；202-侧挡板；203-步进电机；204-传送带；205-筛杆；206-舵机；207-连接横杆；208-球套；209-圆孔；301-锄地挡板；302-舵机安装孔；303-锄地电机；304-侧轮架；305-侧轮；306-找平轮；307-压平轮；308-锄地犁；401-粉碎桶；402-杂草收集壳；403-摄像头；404-绞碎轴；405-粉碎刀头；406-后盖；407-漏孔。

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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，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。

实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种全自动菜地地垄锄地机器人，包括：移动底座1、运输装置2、锄地装置3、粉碎装置4；

移动底座1包括：底座架101；具体地，通过移动底座1带动设备移动，并为两侧的菜地打药；

运输装置2设置与底座架101上；具体地，通过运输装置2把锄地的草运输到粉碎装置4里；

锄地装置3转动安装在运输装置2的前端；具体地，通过锄地装置3锄地将草翻起；

粉碎装置4包括：粉碎桶401、杂草收集壳402；具体地，通过粉碎装置4将草打碎成为肥料；

粉碎桶401底部固定安装在底座架101的中间杆子上；杂草收集壳402安装在粉碎桶401上，杂草收集壳402的前端口子对准运输装置2的后端。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4、图5、图6所示，移动底座1包括：移动模块和洒药模块，洒药模块固定安装在移动模块上，通过移动模块带动设备移动，通过洒药模块为菜地打药；

移动模块包括：

轮子电机102、轮子103、固定杆104、连接销105、固定铰座108、电缸109、承重球110、控制器111，轮子电机102设置与底座架101的侧面，轮子电机102的电机轴与轮子103固定连接，通过轮子电机102带动轮子103转动从而带动设备沿着菜地地垄下面通道行走；固定杆104下端固定在底座架101的侧面杆子上；连接销105的内端固定在固定杆104外侧，连接销105与圆孔209转动连接；固定铰座108固定安装在底座架101的中间横杆上；电缸109的缸体底端与固定铰座108的转轴连接，电缸109的活塞杆端与承重球110固定连接，具体地，通过电缸109带动连接横杆207移动从而带动运输装置2上下移动进而使锄地装置3移动到适宜锄地的高度，当锄完地后，通过电缸109推动运输装置2上升从而带动锄地装置3抬起进而方便设备移动；承重球110与球套208转动连接；控制器111固定安装在底座架101的横杆上，通过控制器111控制设备的电缸、电机和抽水泵工作，控制器111包括：操作面板和中央处理器；中央处理器中可编写控制程序，操作面板可人工操纵设备，也可以让整个设备按照设定程序自动工作。

洒药模块包括：

水箱106、喷药头107，水箱106侧面固定安装在底座架101内部，水箱106上设有入水口，水箱106的内部安装有抽水泵，抽水泵与喷药头107的水管下端连接，具体地，通过水箱106的内部抽水泵抽取药液经过喷药头107喷出；喷药头107的水管壁与水箱106固定连接，通过喷药头107喷药。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7所示，运输装置2包括：

传送带固定架201、侧挡板202、步进电机203、传送带204、筛杆205、舵机206、连接横杆207、球套208、圆孔209，传送带固定架201的后端设有圆孔209；侧挡板202固定安装在传送带固定架201的侧面杆子上；步进电机203固定安装在传送带固定架201的端部，步进电机203的电机轴与传送带204内部转轴固定连接，具体地，通过步进电机203带动传送带204转动从而将锄起来的草运输到杂草收集壳402前端的口中，运输途中通过筛杆205将锄起来的土漏到地上；传送带204转动安装在传送带固定架201的内部；筛杆205的端部固定安装在筛杆205的外侧，通过筛杆205漏土；舵机206固定壳固定安装在舵机安装孔302中，舵机206的舵机206轴与传送带固定架201侧面前端固定连接，具体地，通过舵机206带动锄地装置3转动调整锄地装置3的角度从而适应地面方便锄地；连接横杆207的端部固定安装在传送带固定架201的内侧，连接横杆207的下端面设有球套208。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图8、图9所示，锄地装置3包括：

锄地挡板301、舵机安装孔302、锄地电机303、侧轮架304、侧轮305、找平轮306、压平轮307、锄地犁308，锄地挡板301的侧面设有舵机安装孔302；锄地电机303固定安装锄地挡板301的侧面，锄地电机303的电机轴与锄地犁308端部的转动座固定连接，具体地，通过锄地电机303带动锄地犁308转动从而将土地翻起进而把草运输到运输装置2的筛杆205上；侧轮架304固定安装在锄地挡板301的外侧；侧轮305转动安装在侧轮架304内，通过侧轮305防止设备碰撞地垄的侧面；找平轮306转动安装在锄地挡板301的内侧靠前端，通过找平轮306压住地面减少锄地挡板301与地面的摩擦，通过找平轮306和压平轮307压住地面使锄地挡板301下端面与地面平行；压平轮307端部转动安装在锄地挡板301的内侧靠后位置，通过压平轮307将犁起的土地压平；锄地犁308转动安装在锄地挡板301内部，锄地犁308的犁地片上设有若干漏土孔，通过锄地犁308转动犁地，通过漏土孔将土漏下。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图10、图11所示，粉碎装置4还包括：

摄像头403、绞碎轴404、粉碎刀头405、后盖406、漏孔407，粉碎桶401的内部底板上安装有电机，电机的电机轴与粉碎刀头405的转轴固定连接，通过电机带动粉碎刀头405转动从而将绞碎的杂草继续粉碎；杂草收集壳402的侧板内侧安装有电机，电机的电机轴与绞碎轴404的端部固定连接，通过电机带动绞碎轴404转动从而将杂草绞碎；摄像头403的固定板下端固定安装在杂草收集壳402上，通过摄像头403采集图像信息并传输给控制器111，通过摄像头403确定需要锄地的位置和障碍物的位置；绞碎轴404转动安装在杂草收集壳402的内部；后盖406转动安装在粉碎桶401的侧面靠后位置，后盖406上设有若干漏孔407，具体地，当粉碎桶401内的杂草粉碎后，通过漏孔407将碎末漏出成为肥料。

Claims (8)

1.一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：包括：移动底座(1)、运输装置(2)、锄地装置(3)、粉碎装置(4)；

所述的移动底座(1)包括：底座架(101)；

所述的运输装置(2)设置与底座架(101)上；

所述的锄地装置(3)转动安装在运输装置(2)的前端；

所述的粉碎装置(4)包括：粉碎桶(401)、杂草收集壳(402)；

所述的粉碎桶(401)底部固定安装在底座架(101)的中间杆子上；所述的杂草收集壳(402)安装在粉碎桶(401)上，杂草收集壳(402)的前端口子对准运输装置(2)的后端。

2.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的移动底座(1)包括：移动模块和洒药模块，所述的洒药模块固定安装在移动模块上。

3.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的移动模块包括：

轮子电机(102)、轮子(103)、固定杆(104)、连接销(105)、固定铰座(108)、电缸(109)、承重球(110)、控制器(111)，所述的轮子电机(102)设置与底座架(101)的侧面，轮子电机(102)的电机轴与轮子(103)固定连接；固定杆(104)下端固定在底座架(101)的侧面杆子上；连接销(105)的内端固定在固定杆(104)外侧，连接销(105)与圆孔(209)转动连接；固定铰座(108)固定安装在底座架(101)的中间横杆上；电缸(109)的缸体底端与固定铰座(108)的转轴连接，电缸(109)的活塞杆端与承重球(110)固定连接；承重球(110)与球套(208)转动连接；控制器(111)固定安装在底座架(101)的中间横杆上。

4.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的洒药模块包括：

水箱(106)、喷药头(107)，所述的水箱(106)侧面固定安装在底座架(101)内部，水箱(106)上设有入水口，水箱的内部安装有抽水泵，抽水泵与喷药头(107)的水管下端连接；喷药头(107)的水管壁与水箱(106)固定连接。

5.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的运输装置(2)包括：

传送带固定架(201)、侧挡板(202)、步进电机(203)、传送带(204)、筛杆(205)、舵机(206)、连接横杆(207)、球套(208)、圆孔(209)，所述的传送带固定架(201)的后端设有圆孔(209)；侧挡板(202)固定安装在传送带固定架(201)的侧面杆子上；步进电机(203)固定安装在传送带固定架(201)的端部，步进电机(203)的电机轴与传送带(204)内部转轴固定连接；传送带(204)转动安装在传送带固定架(201)的内部；筛杆(205)的端部固定安装在筛杆(205)的外侧；舵机(206)固定壳固定安装在舵机安装孔(302)中，舵机(206)的舵机(206)轴与传送带固定架(201)侧面前端固定连接；连接横杆(207)的端部固定安装在传送带固定架(201)的内侧，连接横杆(207)的下端面设有球套(208)。

6.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的锄地装置(3)包括：

锄地挡板(301)、舵机安装孔(302)、锄地电机(303)、侧轮架(304)、侧轮(305)、找平轮(306)、压平轮(307)、锄地犁（308），所述的锄地挡板(301)的侧面设有舵机安装孔(302)；锄地电机(303)固定安装锄地挡板(301)的侧面，锄地电机(303)的电机轴与锄地犁（308）端部的转动座固定连接；侧轮架(304)固定安装在锄地挡板(301)的外侧；侧轮(305)转动安装在侧轮架(304)内；找平轮(306)转动安装在锄地挡板(301)的内侧靠前端；压平轮(307)端部转动安装在锄地挡板(301)的内侧靠后位置；锄地犁（308）转动安装在锄地挡板(301)内部，锄地犁（308）的犁地片上设有若干漏土孔。

7.权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于：所述的粉碎装置(4)还包括：

摄像头(403)、绞碎轴(404)、粉碎刀头(405)、后盖(406)、漏孔(407)，所述的粉碎桶(401)的内部底板上安装有电机，电机的电机轴与粉碎刀头(405)的转轴固定连接；杂草收集壳(402)的侧板内侧安装有电机，电机的电机轴与绞碎轴(404)的端部固定连接；摄像头(403)的固定板下端固定安装在杂草收集壳(402)上；绞碎轴(404)转动安装在杂草收集壳(402)的内部；后盖(406)转动安装在粉碎桶(401)的侧面靠后位置，后盖(406)上设有若干漏孔(407)。

8.根据权利要求1所述的一种全自动菜地地垄锄地机器人，其特征在于，所述的控制器（111）包括：操作面板和中央处理器；

所述中央处理器中可编写控制程序，所述操作面板可人工操纵设备，也可以让整个设备按照设定程序自动工作。

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