CN111165128B - 一种自动播种施肥农业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动播种施肥农业机器人，包括机器人本体，机器人本体的底部设置有转动轴，一个转动轴的一端与机器人本体的驱动动力装置固定连接，两个转动轴的两端均固定连接有移动轮。该自动播种施肥农业机器人，通过设置钻孔腔的内部设置有自动打开装置，自动打开装置包括有第一电机安装板，第一电机安装板的表面均与钻孔腔的内顶壁固定连接，从而具有达到了在播种施肥时，通过控制机器人本体内部的驱动动力机构工作带动移动轮向前移动，同时控制第一电机工作带动螺旋钻头向下移动钻孔结束后向上移动复位，从而达到了自动钻孔的效果，避免了现有的人工采用锄头挖孔，降低了劳动强度加强了工作效率的特点。

Description

一种自动播种施肥农业机器人

技术领域

本发明涉及农业技术领域，更具体地说，它涉及一种自动播种施肥农业机器人。

背景技术

现有的农业干活播种施肥时，大多数都是农民拿取锄头在地里挖坑，等孔挖结束后，在进行抓取肥料给每个挖好的孔施肥，施肥结束后在通过小的锄头推动土覆盖肥料，拿取种子在肥料的旁边重新挖孔进行种植，这些操作繁琐，劳动强度大，效率低下，所以需要一种自动播种施肥农业机器人。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动播种施肥农业机器人，其具有通过控制机器人操作自动钻孔、施肥、播种的效果，降低了劳动强度，增强了工作效率的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种自动播种施肥农业机器人，包括机器人本体，机器人本体的底部设置有转动轴，一个转动轴的一端与机器人本体的驱动动力装置固定连接，两个转动轴的两端均固定连接有移动轮，机器人本体的内部分别开设有钻孔腔、施肥腔和播种腔，钻孔腔的内部设置有自动打开装置，自动打开装置包括有第一电机安装板，第一电机安装板的表面均与钻孔腔的内顶壁固定连接；

施肥腔的内部设置有施肥装置，施肥装置包括有第二电机安装板，第二电机安装板的表面与机器人本体的下表面固定连接；

播种腔的内部设置有播种装置，播种装置包括有第三电机安装板，第三电机安装板的表面与机器人本体的下表面固定连接，施肥腔的内顶壁和钻孔腔的内顶壁均固定连通有进料管，两个进料管的表面均固定连接有阀门，机器人本体的一侧底端固定连接有筛钯。

进一步地，钻孔腔的内侧表面固定连接有固定板，固定板的表面固定连接有轴承，两个轴承的内圈分别固定连接有第一钻孔轴和第二钻孔轴；

通过上述技术方案，设置轴承达到了便于第一钻孔轴和第二钻孔轴旋转的效果。

进一步地，第一电机安装板的表面固定连接有第一电机，第一电机的输出轴通过联轴器与第一钻孔轴的一端固定连接，第一钻孔轴的表面固定连接有第一齿轮；

通过上述技术方案，达到了第一电机转动提供钻孔动力的效果。

进一步地，第二钻孔轴的一端固定连接有第二齿轮，第二齿轮的表面与第一齿轮的表面啮合，第一钻孔轴的一端与第二钻孔轴的一端均螺纹连接有螺旋钻头，两个螺旋钻头的一端表面均固定连接有限位块；

通过上述技术方案，达到了齿轮连接同时控制两个螺旋钻头向下运动打孔的效果。

进一步地，固定板的下表面固定连接有第一限位开关，钻孔腔的内底壁固定连接有第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关均与第一电机电性连接，钻孔腔的内底壁固定连通有导向管，两个导向管的内壁均与螺旋钻头的表面滑动插接；

通过上述技术方案，达到了第一限位开关和第二限位开关控制第一电机正反转动的效果，设置导向管达到了导向定位播种施肥的效果，从而控制播种和施肥分开避免肥料烧坏种子的效果。

进一步地，第二电机安装板的表面固定连接有第二电机，第二电机的输出轴通过联轴器固定连接有施肥轴，施肥轴的一端贯穿并延伸至施肥腔的内部，施肥轴的一端表面固定连接有第一螺旋片；

通过上述技术方案，达到了第二电机转动带动第一螺旋片转动，从而带动肥料下降运动的效果。

进一步地，施肥腔的内侧壁和内底壁均固定连接有第一导向圈，第一导向圈的内壁与第一螺旋片的表面转动连接，施肥腔的内底壁开设有第一出料孔，第一出料孔的一端内壁与导向管的一侧内壁固定连通；

通过上述技术方案，设置第一导向圈达到了内壁肥料导向流动，便于肥料下降的效果，设置第一出料孔与导向管固定连通达到了钻孔结束后便于肥料从第一出料孔进入导向管流入到钻好的施肥孔进行施肥的效果。

进一步地，第三电机安装板的表面固定连接有第三电机，第三电机的输出轴通过联轴器固定连接有播种轴，播种轴的一端贯穿并延伸至播种腔的内部，播种轴的一端表面固定连接有第二螺旋片；

通过上述技术方案，达到了第三电机转动带动第二螺旋片转动，从而带动种子下降运动的效果。

进一步地，播种腔的内侧壁和内底壁均固定连接有第二导向圈，第二导向圈的内壁与第二螺旋片的表面转动连接，播种腔的内底壁开设有第二出料孔，第二出料孔的一端内壁与导向管的一侧内壁固定连通；

通过上述技术方案，设置第二导向圈达到了内壁种子导向流动，便于种子下降的效果，设置第二出料孔与导向管固定连通达到了钻孔结束后便于种子从第二出料孔进入导向管流入到钻好的播种孔进行播种的效果。

进一步地，步骤一、使用时，通过控制机器人本体工作，使得机器人本体的驱动动力机构带动转动轴旋转，从而带动移动轮转动控制机器人本体向前移动；

步骤二、机器人本体移动到需要播种施肥的位置上方，控制第一电机工作带动第一钻孔轴旋转，第一钻孔轴旋转带动了第一齿轮旋转，通过啮合带动第二齿轮转动，从而控制第二钻孔轴旋转；

步骤三、第一钻孔轴和第二钻孔轴同时转动带动螺旋钻头向下移动钻孔，当限位块接触到第二限位开关控制第一电机反转带动螺旋钻头向上移动，使限位块接触第一限位开关控制第一电机停止；

步骤四、当施肥孔和播种孔钻结束后，同时通过PLC程序控制第二电机和第三电机工作转动一周，当第二电机和第三电机转动一周后带动第一螺旋片和第二螺旋片转动一周，带动肥料和种子分别从第一出料孔和第二出料孔流出，从导向管的内壁流入到施肥孔和播种孔；

步骤五、施肥播种结束后，在控制机器人本体向前移动，带动筛钯向前移动，控制土壤覆盖施肥孔和播种孔，从而覆盖肥料和种子，再继续进行上述步骤进行下一步播种施肥。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置钻孔腔的内部设置有自动打开装置，自动打开装置包括有第一电机安装板，第一电机安装板的表面均与钻孔腔的内顶壁固定连接，从而具有达到了在播种施肥时，通过控制机器人本体内部的驱动动力机构工作带动移动轮向前移动，同时控制第一电机工作带动螺旋钻头向下移动钻孔结束后向上移动复位，从而达到了自动钻孔的效果，避免了现有的人工采用锄头挖孔，降低了劳动强度加强了工作效率的特点。

2、通过设置施肥腔的内部设置有施肥装置，施肥装置包括有第二电机安装板，第二电机安装板的表面与机器人本体的下表面固定连接，从而达到了钻孔结束后控制第二电机工作带动肥料从第一出料孔流出进入施肥孔内部，起到自动施肥的效果。

3、通过设置播种腔的内部设置有播种装置，播种装置包括有第三电机安装板，第三电机安装板的表面与机器人本体的下表面固定连接，从而达到了钻孔结束后控制第三电机工作带动种子从第二出料孔流出进入播种孔内部，起到自动播种的效果。

附图说明

图1为本发明机器人本体结构主视图；

图2为本发明图1中A处结构放大图；

图3为本发明机器人本体结构立体图；

图4为本发明筛钯结构主视图；

图5为本发明钻孔腔结构立体图；

图6为本发明播种腔结构立体图。

图中：1、机器人本体；2、转动轴；3、移动轮；4、钻孔腔；5、施肥腔；6、播种腔；7、第一电机安装板；71、固定板；72、轴承；73、第一钻孔轴；74、第二钻孔轴；75、第一电机；76、第一齿轮；77、第二齿轮；78、螺旋钻头；79、限位块；710、第一限位开关；711、第二限位开关；712、导向管；8、第二电机安装板；81、第二电机；82、施肥轴；83、第一螺旋片；84、第一导向圈；85、第一出料孔；9、第三电机安装板；91、第三电机；92、播种轴；93、第二螺旋片；94、第二导向圈；95、第二出料孔；10、进料管；11、阀门；12、筛钯。

具体实施方式

实施例：

以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。

一种自动播种施肥农业机器人，如图1、图3和图4所示，包括机器人本体1，机器人本体1的底部设置有转动轴2，一个转动轴2的一端与机器人本体1的驱动动力装置固定连接，两个转动轴2的两端均固定连接有移动轮3，机器人本体1的内部分别开设有钻孔腔4、施肥腔5和播种腔6，钻孔腔4的内部设置有自动打开装置，自动打开装置包括有第一电机安装板7，第一电机安装板7的表面均与钻孔腔4的内顶壁固定连接；

如图2和图5所示，钻孔腔4的内侧表面固定连接有固定板71，固定板71的表面固定连接有轴承72，两个轴承72的内圈分别固定连接有第一钻孔轴73和第二钻孔轴74，设置轴承72达到了便于第一钻孔轴73和第二钻孔轴74旋转的效果；

第一电机安装板7的表面固定连接有第一电机75，第一电机75的输出轴通过联轴器与第一钻孔轴73的一端固定连接，第一钻孔轴73的表面固定连接有第一齿轮76，达到了第一电机75转动提供钻孔动力的效果；

第二钻孔轴74的一端固定连接有第二齿轮77，第二齿轮77的表面与第一齿轮76的表面啮合，第一钻孔轴73的一端与第二钻孔轴74的一端均螺纹连接有螺旋钻头78，两个螺旋钻头78的一端表面均固定连接有限位块79，达到了齿轮连接同时控制两个螺旋钻头78向下运动打孔的效果；

固定板71的下表面固定连接有第一限位开关710，钻孔腔4的内底壁固定连接有第二限位开关711，第一限位开关710和第二限位开关711均与第一电机75电性连接，钻孔腔4的内底壁固定连通有导向管712，两个导向管712的内壁均与螺旋钻头78的表面滑动插接，达到了第一限位开关710和第二限位开关711控制第一电机75正反转动的效果，设置导向管712达到了导向定位播种施肥的效果，从而控制播种和施肥分开避免肥料烧坏种子的效果；通过设置钻孔腔4的内部设置有自动打开装置，自动打开装置包括有第一电机安装板7，第一电机安装板7的表面均与钻孔腔4的内顶壁固定连接，从而具有达到了在播种施肥时，通过控制机器人本体内部的驱动动力机构工作带动移动轮向前移动，同时控制第一电机工作带动螺旋钻头向下移动钻孔结束后向上移动复位，从而达到了自动钻孔的效果，避免了现有的人工采用锄头挖孔，降低了劳动强度加强了工作效率的特点；

施肥腔5的内部设置有施肥装置，施肥装置包括有第二电机安装板8，第二电机安装板8的表面与机器人本体1的下表面固定连接；

第二电机安装板8的表面固定连接有第二电机81，第二电机81的输出轴通过联轴器固定连接有施肥轴82，施肥轴82的一端贯穿并延伸至施肥腔5的内部，施肥轴82的一端表面固定连接有第一螺旋片83，达到了第二电机81转动带动第一螺旋片83转动，从而带动肥料下降运动的效果；

施肥腔5的内侧壁和内底壁均固定连接有第一导向圈84，第一导向圈84的内壁与第一螺旋片83的表面转动连接，施肥腔5的内底壁开设有第一出料孔85，第一出料孔85的一端内壁与导向管712的一侧内壁固定连通，设置第一导向圈84达到了内壁肥料导向流动，便于肥料下降的效果，设置第一出料孔85与导向管712固定连通达到了钻孔结束后便于肥料从第一出料孔85进入导向管712流入到钻好的施肥孔进行施肥的效果；通过设置施肥腔5的内部设置有施肥装置，施肥装置包括有第二电机安装板8，第二电机安装板8的表面与机器人本体1的下表面固定连接，从而达到了钻孔结束后控制第二电机81工作带动肥料从第一出料孔85流出进入施肥孔内部，起到自动施肥的效果；

播种腔6的内部设置有播种装置，播种装置包括有第三电机安装板9，第三电机安装板9的表面与机器人本体1的下表面固定连接，施肥腔5的内顶壁和钻孔腔4的内顶壁均固定连通有进料管10，两个进料管10的表面均固定连接有阀门11，机器人本体1的一侧底端固定连接有筛钯12；

如图6所示，第三电机安装板9的表面固定连接有第三电机91，第三电机91的输出轴通过联轴器固定连接有播种轴92，播种轴92的一端贯穿并延伸至播种腔6的内部，播种轴92的一端表面固定连接有第二螺旋片93，达到了第三电机91转动带动第二螺旋片93转动，从而带动种子下降运动的效果；

播种腔6的内侧壁和内底壁均固定连接有第二导向圈94，第二导向圈94的内壁与第二螺旋片93的表面转动连接，播种腔6的内底壁开设有第二出料孔95，第二出料孔95的一端内壁与导向管712的一侧内壁固定连通，设置第二导向圈94达到了内壁种子导向流动，便于种子下降的效果，设置第二出料孔95与导向管712固定连通达到了钻孔结束后便于种子从第二出料孔95进入导向管712流入到钻好的播种孔进行播种的效果；通过设置播种腔6的内部设置有播种装置，播种装置包括有第三电机安装板9，第三电机安装板9的表面与机器人本体1的下表面固定连接，从而达到了钻孔结束后控制第三电机91工作带动种子从第二出料孔95流出进入播种孔内部，起到自动播种的效果；

步骤一、使用时，通过控制机器人本体1工作，使得机器人本体1的驱动动力机构带动转动轴2旋转，从而带动移动轮3转动控制机器人本体1向前移动；

步骤二、机器人本体1移动到需要播种施肥的位置上方，控制第一电机75工作带动第一钻孔轴73旋转，第一钻孔轴73旋转带动了第一齿轮76旋转，通过啮合带动第二齿轮77转动，从而控制第二钻孔轴74旋转；

步骤三、第一钻孔轴73和第二钻孔轴74同时转动带动螺旋钻头78向下移动钻孔，当限位块79接触到第二限位开关711控制第一电机75反转带动螺旋钻头78向上移动，使限位块79接触第一限位开关710控制第一电机75停止；

步骤四、当施肥孔和播种孔钻结束后，同时通过PLC程序控制第二电机81和第三电机91工作转动一周，当第二电机81和第三电机91转动一周后带动第一螺旋片83和第二螺旋片93转动一周，带动肥料和种子分别从第一出料孔85和第二出料孔95流出，从导向管712的内壁流入到施肥孔和播种孔；

步骤五、施肥播种结束后，在控制机器人本体1向前移动，带动筛钯12向前移动，控制土壤覆盖施肥孔和播种孔，从而覆盖肥料和种子，再继续进行上述步骤进行下一步播种施肥。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种自动播种施肥农业机器人，包括机器人本体（1），其特征在于：所述机器人本体（1）的底部设置有转动轴（2），一个所述转动轴（2）的一端与机器人本体（1）的驱动动力装置固定连接，两个所述转动轴（2）的两端均固定连接有移动轮（3），所述机器人本体（1）的内部分别开设有钻孔腔（4）、施肥腔（5）和播种腔（6），所述钻孔腔（4）的内部设置有自动打开装置，所述自动打开装置包括有第一电机安装板（7），所述第一电机安装板（7）的表面均与钻孔腔（4）的内顶壁固定连接；

所述施肥腔（5）的内部设置有施肥装置，所述施肥装置包括有第二电机安装板（8），所述第二电机安装板（8）的表面与机器人本体（1）的下表面固定连接；

所述播种腔（6）的内部设置有播种装置，所述播种装置包括有第三电机安装板（9），所述第三电机安装板（9）的表面与机器人本体（1）的下表面固定连接，所述施肥腔（5）的内顶壁和钻孔腔（4）的内顶壁均固定连通有进料管（10），两个所述进料管（10）的表面均固定连接有阀门（11），所述机器人本体（1）的一侧底端固定连接有筛钯（12）；

所述钻孔腔（4）的内侧表面固定连接有固定板（71），所述固定板（71）的表面固定连接有轴承（72），两个所述轴承（72）的内圈分别固定连接有第一钻孔轴（73）和第二钻孔轴（74）；所述第一钻孔轴（73）的表面固定连接有第一齿轮（76）；

所述第一钻孔轴（73）的一端与第二钻孔轴（74）的一端均螺纹连接有螺旋钻头（78）；

所述钻孔腔（4）的内底壁固定连通有导向管（712），两个所述导向管（712）的内壁均与螺旋钻头（78）的表面滑动插接；

所述第二钻孔轴（74）的一端固定连接有第二齿轮（77），所述第二齿轮（77）的表面与第一齿轮（76）的表面啮合，两个所述螺旋钻头（78）的一端表面均固定连接有限位块（79）；

所述固定板（71）的下表面固定连接有第一限位开关（710），所述钻孔腔（4）的内底壁固定连接有第二限位开关（711），所述第一限位开关（710）和第二限位开关（711）均与第一电机（75）电性连接；

所述第二电机安装板（8）的表面固定连接有第二电机（81），所述第二电机（81）的输出轴通过联轴器固定连接有施肥轴（82），所述施肥轴（82）的一端贯穿并延伸至施肥腔（5）的内部，所述施肥轴（82）的一端表面固定连接有第一螺旋片（83）；

所述施肥腔（5）的内侧壁和内底壁均固定连接有第一导向圈（84），所述第一导向圈（84）的内壁与第一螺旋片（83）的表面转动连接，所述施肥腔（5）的内底壁开设有第一出料孔（85），所述第一出料孔（85）的一端内壁与导向管（712）的一侧内壁固定连通；

所述播种腔（6）的内侧壁和内底壁均固定连接有第二导向圈（94），所述第二导向圈（94）的内壁与第二螺旋片（93）的表面转动连接，所述播种腔（6）的内底壁开设有第二出料孔（95），所述第二出料孔（95）的一端内壁与导向管（712）的一侧内壁固定连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动播种施肥农业机器人，其特征在于：所述第一电机安装板（7）的表面固定连接有第一电机（75），所述第一电机（75）的输出轴通过联轴器与第一钻孔轴（73）的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动播种施肥农业机器人，其特征在于：所述第三电机安装板（9）的表面固定连接有第三电机（91），所述第三电机（91）的输出轴通过联轴器固定连接有播种轴（92），所述播种轴（92）的一端贯穿并延伸至播种腔（6）的内部，所述播种轴（92）的一端表面固定连接有第二螺旋片（93）。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种自动播种施肥农业机器人，其使用方法：步骤一、使用时，通过控制机器人本体（1）工作，使得机器人本体（1）的驱动动力机构带动转动轴（2）旋转，从而带动移动轮（3）转动控制机器人本体（1）向前移动；

步骤二、机器人本体（1）移动到需要播种施肥的位置上方，控制第一电机（75）工作带动第一钻孔轴（73）旋转，第一钻孔轴（73）旋转带动了第一齿轮（76）旋转，通过啮合带动第二齿轮（77）转动，从而控制第二钻孔轴（74）旋转；

步骤三、第一钻孔轴（73）和第二钻孔轴（74）同时转动带动螺旋钻头（78）向下移动钻孔，当限位块（79）接触到第二限位开关（711）控制第一电机（75）反转带动螺旋钻头（78）向上移动，使限位块（79）接触第一限位开关（710）控制第一电机（75）停止；

步骤四、当施肥孔和播种孔钻结束后，同时通过PLC程序控制第二电机（81）和第三电机（91）工作转动一周，当第二电机（81）和第三电机（91）转动一周后带动第一螺旋片（83）和第二螺旋片（93）转动一周，带动肥料和种子分别从第一出料孔（85）和第二出料孔（95）流出，从导向管（712）的内壁流入到施肥孔和播种孔；

步骤五、施肥播种结束后，在控制机器人本体（1）向前移动，带动筛钯（12）向前移动，控制土壤覆盖施肥孔和播种孔，从而覆盖肥料和种子，再继续进行上述步骤进行下一步播种施肥。

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