CN111512752A - 一种全地形智能播种机 - Google Patents

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CN111512752A
CN111512752A CN202010542297.XA CN202010542297A CN111512752A CN 111512752 A CN111512752 A CN 111512752A CN 202010542297 A CN202010542297 A CN 202010542297A CN 111512752 A CN111512752 A CN 111512752A
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seeding
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邵英杰
王娟
尹昆
邓志野
廖阔飞
仇思琪
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Kunming University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种全地形智能播种机，属于农业机器人技术领域。本发明包括开沟装置、连接装置、液压装置、前轮装置、车架、视觉导航装置、播种装置、驱动轮、车体、覆土装置；车架安装在车体上部，连接装置安装在车架前部，液压装置一端安装在连接装置上，开沟装置安装在连接装置上，开沟装置与液压装置另一端连接，前轮装置安装在车架前部下部，视觉导航装置安装在车架前部上部，播种装置安装在车架上部，覆土装置安装在车体后部，驱动轮安装在车体两侧。本发明能实现全自动化智能播种作业，减少人工劳动；播种时，可根据种粒类型及播种需要，实现精准播种，并达到极低的缺苗率，播种效率高；播种机结构简单，易于推广应用。

Description

一种全地形智能播种机
技术领域
本发明涉及一种全地形智能播种机，属于农业机器人技术领域。
背景技术
在我国丘陵、山地、梯田随处可见。梯田在山坡上开垦，呈阶梯形，由一块块小面积可种植土地组成。在西南地区，梯田作为主要的农作物种植地，其充分利用了山坡上的土地资源。近几年来，在我国，广大平原地区的农业生产中播种作业多采用大型联合播种机等设备来完成，机械化程度较高。但这些大型播种设备无法使用在我国丘陵、山地、梯田等小面积的耕地中，因而这些地区的农业生产很大程度上是只能依赖人工去完成，农民工作量大，且生产效率低。此外，因为农作物种类较多，作物种子的形状大小、最佳播种间距也不同，播种时就需要采用不同种类的播种机，增大了生产成本，且功能单一，使得农民的播种作业极为不便。随着农业机械技术的不断进步，农民在进行播种工作时不仅追求播种精确、快速的工作效果，更追求它多元化的功能，希望它能一物多用，能适应不同地形，完成不同作物种类的播种工作，这样不仅能达到解放人力的目的，而且可以降低置换成本。
据调查，现市场上可联合作业的大型播种机因体积的限制，大多只适用于平原上的播种。而现有的可用于西南梯田作业的播种机作业效果差。播种效果稍好的气吸式播种机，需要大型耕种机械带动，结构复杂故障多。大型播种机无法在像梯田这样小面积的耕地上实现播种均匀、行距稳定、覆土良好等。
发明内容
本发明的目的是提供一种全地形智能播种机，以解决现有大型播种机结构复杂，在梯田等特殊地形作业效果差等问题。
本发明按以下技术方案实现：一种全地形智能播种机，包括开沟装置1、连接装置2、液压装置3、前轮装置4、车架5、视觉导航装置6、播种装置7、驱动轮8、车体9、覆土装置10；车架5安装在车体9上部，连接装置2安装在车架5前部，液压装置3一端安装在连接装置2上，开沟装置1安装在连接装置2上，开沟装置1与液压装置3另一端连接，前轮装置4安装在车架5前部下部，视觉导航装置6安装在车架5前部上部，播种装置7安装在车架5上部，覆土装置10安装在车体9后部，驱动轮8安装在车体9两侧，车体9包括播种机底盘11、驱动轮轴13、发动机14；播种机底盘11上开设有送料管口12，发动机14安装在播种机底盘11内，驱动轮轴13安装在播种机底盘11上与发动机14连接，驱动轮8安装在车体9的驱动轮轴13端部，车架5上部中部开设有安装凹槽21，安装凹槽21内的车架5上开设有螺孔
Figure DEST_PATH_IMAGE001
16，车架5前部上部开设有转动轴孔15，视觉导航装置6通过其下部安装的转动轴33与转动轴孔15配合安装在车架5前部上部，车架5前部安装有连接块17，连接块17上开设有螺孔
Figure 532132DEST_PATH_IMAGE002
18，车架5前部下部开设有支撑架螺孔19，车架5后部下部开设有覆土支架螺孔20，连接装置2包括连接轴26、连接支架29、连接螺栓32；连接支架29一端通过连接螺栓32与螺孔
Figure 179145DEST_PATH_IMAGE002
18配合连接安装在连接块17前部，连接轴26安装在连接支架29另一端上，连接支架29上部开设有支架内槽31，液压装置3包括活塞杆轴25、液压缸28、液压缸连接螺栓30；液压缸28位于支架内槽31内，液压缸28通过液压缸连接螺栓30连接安装在连接支架29上，活塞杆轴25连接安装在液压缸28的活塞杆27端部，开沟装置1包括开沟盘22、开沟盘固定轴23、开沟支架24、开沟盘套筒34、开沟盘固定轴端盖35；开沟支架24一端下部通过连接轴26连接安装在连接支架29另一端上，开沟支架24一端上部连接安装在活塞杆轴25上，开沟盘固定轴23安装在开沟支架24另一端上，开沟盘22通过开沟盘套筒34、开沟盘固定轴端盖35安装在开沟盘固定轴23上，播种装置7包括播种盘壳36、播种盘转轴37、播种盘支架38、播种盘螺栓39、长头螺栓40、播种盘盖41、送料盘42、送料管43；播种盘支架38安装在车架5上的安装凹槽21内，播种盘壳36、播种盘盖41分别通过播种盘螺栓39安装在播种盘支架38上，播种盘转轴37两端分别安装在播种盘壳36、播种盘盖41中部，送料盘42安装在播种盘转轴37上，播种盘盖41外边缘上开设有螺孔
Figure DEST_PATH_IMAGE003
44，播种盘盖41通过长头螺栓40与螺孔
Figure 801887DEST_PATH_IMAGE003
44配合安装在播种盘壳36侧部，播种盘盖41上开设有进料孔62，播种盘盖41侧部设有挡料盘63，播种盘壳36外圆柱面上开设有矩形口60，送料管43一端安装在播种盘壳36的矩形口60上，送料管43另一端穿出车体9的送料管口12，送料盘42外部安设有送料盘凹槽45，覆土装置10包括后轮46、后轮轮轴47、覆土支架48、减震支柱49、可调节六角螺柱50、覆土盘支架51、覆土盘螺栓52、覆土盘53、弹簧54、覆土支架螺栓55、底座61；覆土支架48前部通过覆土支架螺栓55与覆土支架螺孔20配合连接安装在车架5后部，后轮46通过后轮轮轴47安装在覆土支架48后部，减震支柱49一端安装在覆土支架48上，弹簧54安装在减震支柱49上，弹簧54上部与覆土支架48底部连接，底座61上开设有底座连接孔65，底座61上开设有滑槽64，底座61通过底座连接孔65连接安装在弹簧54下部，覆土盘支架51上端通过可调节六角螺柱50安装在底座61上的滑槽64上，覆土盘53通过覆土盘螺栓52安装在覆土盘支架51下部，前轮装置4包括前轮56、前轮轴57、前轮支撑架58、支撑架固定螺栓59；前轮支撑架58一端通过支撑架固定螺栓59与支撑架螺孔19配合连接安装在车架5前部，前轮56通过前轮轴57安装在前轮支撑架58另一端。
一种全地形智能播种机的工作原理为：播种机是按照开沟、播种、覆土的顺序完成播种工作。当需要开沟时，调节液压装置3通过控制活塞杆27的伸缩来改变开沟装置1的高度，从而实现不同的开沟深度。在发动机14的带动下，驱动轮8驱动播种机持续向前移动，前轮装置4能维持播种机平衡稳定的作用，同时开沟盘22以较高的转速匀速转动，开沟装置1将在地面开出深度一致的沟。当播种装置7的发动机工作时，播种装置7中的送料盘42转动，根据播种间距确定好播种装置7中送料盘42的转速，并使其顺时针匀速转动，当送料盘42开始转动时，种子从播种盘盖41上的进料孔62进入播种装置7内，播种装置7中的种子在重力作用下将会进入送料盘凹槽45内并随送料盘42一起转动，当送料盘凹槽45的种子转动到矩形口60处时，在重力作用下种子将会落入送料管43中，随后掉入开沟装置1开出的沟里，因为送料盘凹槽45内仅能容纳1~2粒种子，并且有若干个送料盘凹槽45均匀分布在送料盘42上，所以使得播种间距一致和播种数量可控。种子掉落后，覆土装置10上的覆土盘53通过底座61上的可调节六角螺柱50在底座61上的滑槽64的位置来控制覆土盘53的张角。进而可在不同的地理环境下通过调节可调节六角螺柱50来进行覆土工作。在播种工作完成后，覆土盘53将会把开沟过程中翻往两侧的土推向沟里覆盖种子，弹簧54对覆土装置10能起到减震作用，然后后轮46从上面碾压过将覆上去的土压实，完成覆土工作。该播种机在使用时可通过视觉导航装置6实现智能行走，根据地形帮助播种机导航。还可实现多种作物种子播种，即根据不同种粒的形状和大小，更换设有不同大小送料盘凹槽的送料盘，进行播种。
本发明具有以下有益效果：
1、该全地形综合智能播种机通过视觉导航装置能监控机器的作业情况以及来躲避障碍物，能实现全自动化智能播种作业，减少人工劳动；
2、播种时，可根据种粒类型及播种需要，实现精准播种，并达到极低的缺苗率，播种效率高；
3、播种机结构简单，能在不同地形进行分析来自动生成行走路线，适用范围广，易于推广应用；
4、选择播种种子品种时可通过拆卸更换不同凹槽口径的送料盘实现对不同体积大小的农作物种子进行播种，可通过改变送料盘的凹槽的口径大小来控制单次作业播种数量的多少，具有可播种多种类品种的种子以及可控制播种数量的优点；
5、开沟装置采用液压升降的方式来进行控制，并且在该基础上对开沟盘采用了“升停降动”的开沟方式，实现了一体化作业，能大大提高操作时的安全性与便捷性；
6、该全地形综合智能播种机的动力系统采用纯电力电机，能减少废气排放对环境造成污染的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明车体结构示意图；
图3为本发明车架结构示意图；
图4为本发明连接装置连接安装结构示意图；
图5为本发明开沟装置结构示意图；
图6为本发明播种装置结构示意图；
图7为本发明播种盘盖结构示意图；
图8为本发明播种盘壳结构示意图；
图9为本发明播种盘结构示意图；
图10为本发明播种装置内部结构示意图；
图11为本发明播种盘安装结构示意图；
图12为本发明覆土装置结构示意图；
图13为本发明覆土装置底座结构示意图；
图14为本发明前轮装置安装结构示意图。
图中各标号为：1：开沟装置、2：连接装置、3：液压装置、4：前轮装置、5：车架、6：视觉导航装置、7：播种装置、8：驱动轮、9：车体、10：覆土装置、11：播种机底盘、12：送料管口、13：驱动轮轴、14：发动机、15：转动轴孔、16：螺孔
Figure 153234DEST_PATH_IMAGE001
、17：连接块、18：螺孔
Figure 974559DEST_PATH_IMAGE002
、19：支撑架螺孔、20：覆土支架螺孔、21：安装凹槽、22：开沟盘、23：开沟盘固定轴、24：开沟支架、25：活塞杆轴、26：连接轴、27：活塞杆、28：液压缸、29：连接支架、30：液压缸连接螺栓、31：支架内槽、32：连接螺栓、33：转动轴、34：开沟盘套筒、35：开沟盘固定轴端盖、36：播种盘壳、37：播种盘转轴、38：播种盘支架、39：播种盘螺栓、40：长头螺栓、41：播种盘盖、42：送料盘、43：送料管、44：螺孔
Figure 385949DEST_PATH_IMAGE003
、45：送料盘凹槽、46：后轮、47：后轮轮轴、48：覆土支架、49：减震支柱、50：可调节六角螺柱、51：覆土盘支架、52：覆土盘螺栓、53：覆土盘、54：弹簧、55：覆土支架螺栓、56：前轮、57：前轮轴、58：前轮支撑架、59：支撑架固定螺栓、60：矩形口、61：底座、62：进料孔、63：挡料盘、64：滑槽、65：底座连接孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-14所示，一种全地形智能播种机，包括开沟装置1、连接装置2、液压装置3、前轮装置4、车架5、视觉导航装置6、播种装置7、驱动轮8、车体9、覆土装置10；车架5安装在车体9上部，连接装置2安装在车架5前部，液压装置3一端安装在连接装置2上，开沟装置1安装在连接装置2上，开沟装置1与液压装置3另一端连接，前轮装置4安装在车架5前部下部，视觉导航装置6安装在车架5前部上部，播种装置7安装在车架5上部，覆土装置10安装在车体9后部，驱动轮8安装在车体9两侧，车体9包括播种机底盘11、驱动轮轴13、发动机14；播种机底盘11上开设有送料管口12，发动机14安装在播种机底盘11内，驱动轮轴13安装在播种机底盘11上与发动机14连接，驱动轮8安装在车体9的驱动轮轴13端部，车架5上部中部开设有安装凹槽21，安装凹槽21内的车架5上开设有螺孔
Figure 292725DEST_PATH_IMAGE001
16，车架5前部上部开设有转动轴孔15，视觉导航装置6通过其下部安装的转动轴33与转动轴孔15配合安装在车架5前部上部，车架5前部安装有连接块17，连接块17上开设有螺孔
Figure 447763DEST_PATH_IMAGE002
18，车架5前部下部开设有支撑架螺孔19，车架5后部下部开设有覆土支架螺孔20，连接装置2包括连接轴26、连接支架29、连接螺栓32；连接支架29一端通过连接螺栓32与螺孔
Figure 389174DEST_PATH_IMAGE002
18配合连接安装在连接块17前部，连接轴26安装在连接支架29另一端上，连接支架29上部开设有支架内槽31，液压装置3包括活塞杆轴25、液压缸28、液压缸连接螺栓30；液压缸28位于支架内槽31内，液压缸28通过液压缸连接螺栓30连接安装在连接支架29上，活塞杆轴25连接安装在液压缸28的活塞杆27端部，开沟装置1包括开沟盘22、开沟盘固定轴23、开沟支架24、开沟盘套筒34、开沟盘固定轴端盖35；开沟支架24一端下部通过连接轴26连接安装在连接支架29另一端上，开沟支架24一端上部连接安装在活塞杆轴25上，开沟盘固定轴23安装在开沟支架24另一端上，开沟盘22通过开沟盘套筒34、开沟盘固定轴端盖35安装在开沟盘固定轴23上，播种装置7包括播种盘壳36、播种盘转轴37、播种盘支架38、播种盘螺栓39、长头螺栓40、播种盘盖41、送料盘42、送料管43；播种盘支架38安装在车架5上的安装凹槽21内，播种盘壳36、播种盘盖41分别通过播种盘螺栓39安装在播种盘支架38上，播种盘转轴37两端分别安装在播种盘壳36、播种盘盖41中部，送料盘42安装在播种盘转轴37上，播种盘盖41外边缘上开设有螺孔
Figure 971465DEST_PATH_IMAGE003
44，播种盘盖41通过长头螺栓40与螺孔
Figure 365538DEST_PATH_IMAGE003
44配合安装在播种盘壳36侧部，播种盘盖41上开设有进料孔62，播种盘盖41侧部设有挡料盘63，播种盘壳36外圆柱面上开设有矩形口60，送料管43一端安装在播种盘壳36的矩形口60上，送料管43另一端穿出车体9的送料管口12，送料盘42外部安设有送料盘凹槽45，覆土装置10包括后轮46、后轮轮轴47、覆土支架48、减震支柱49、可调节六角螺柱50、覆土盘支架51、覆土盘螺栓52、覆土盘53、弹簧54、覆土支架螺栓55、底座61；覆土支架48前部通过覆土支架螺栓55与覆土支架螺孔20配合连接安装在车架5后部，后轮46通过后轮轮轴47安装在覆土支架48后部，减震支柱49一端安装在覆土支架48上，弹簧54安装在减震支柱49上，弹簧54上部与覆土支架48底部连接，底座61上开设有底座连接孔65，底座61上开设有滑槽64，底座61通过底座连接孔65连接安装在弹簧54下部，覆土盘支架51上端通过可调节六角螺柱50安装在底座61上的滑槽64上，覆土盘53通过覆土盘螺栓52安装在覆土盘支架51下部，前轮装置4包括前轮56、前轮轴57、前轮支撑架58、支撑架固定螺栓59；前轮支撑架58一端通过支撑架固定螺栓59与支撑架螺孔19配合连接安装在车架5前部，前轮56通过前轮轴57安装在前轮支撑架58另一端。

Claims (1)

1.一种全地形智能播种机，其特征在于：包括开沟装置（1）、连接装置（2）、液压装置（3）、前轮装置（4）、车架（5）、视觉导航装置（6）、播种装置（7）、驱动轮（8）、车体（9）、覆土装置（10）；车架（5）安装在车体（9）上部，连接装置（2）安装在车架（5）前部，液压装置（3）一端安装在连接装置（2）上，开沟装置（1）安装在连接装置（2）上，开沟装置（1）与液压装置（3）另一端连接，前轮装置（4）安装在车架（5）前部下部，视觉导航装置（6）安装在车架（5）前部上部，播种装置（7）安装在车架（5）上部，覆土装置（10）安装在车体（9）后部，驱动轮（8）安装在车体（9）两侧，车体（9）包括播种机底盘（11）、驱动轮轴（13）、发动机（14）；播种机底盘（11）上开设有送料管口（12），发动机（14）安装在播种机底盘（11）内，驱动轮轴（13）安装在播种机底盘（11）上与发动机（14）连接，驱动轮（8）安装在车体（9）的驱动轮轴（13）端部，车架（5）上部中部开设有安装凹槽（21），安装凹槽（21）内的车架（5）上开设有螺孔
Figure 169146DEST_PATH_IMAGE001
（16），车架（5）前部上部开设有转动轴孔（15），视觉导航装置（6）通过其下部安装的转动轴（33）与转动轴孔（15）配合安装在车架（5）前部上部，车架（5）前部安装有连接块（17），连接块（17）上开设有螺孔
Figure 699484DEST_PATH_IMAGE002
（18），车架（5）前部下部开设有支撑架螺孔（19），车架（5）后部下部开设有覆土支架螺孔（20），连接装置（2）包括连接轴（26）、连接支架（29）、连接螺栓（32）；连接支架（29）一端通过连接螺栓（32）与螺孔
Figure 187097DEST_PATH_IMAGE002
（18）配合连接安装在连接块（17）前部，连接轴（26）安装在连接支架（29）另一端上，连接支架（29）上部开设有支架内槽（31），液压装置（3）包括活塞杆轴（25）、液压缸（28）、液压缸连接螺栓（30）；液压缸（28）位于支架内槽（31）内，液压缸（28）通过液压缸连接螺栓（30）连接安装在连接支架（29）上，活塞杆轴（25）连接安装在液压缸（28）的活塞杆（27）端部，开沟装置（1）包括开沟盘（22）、开沟盘固定轴（23）、开沟支架（24）、开沟盘套筒（34）、开沟盘固定轴端盖（35）；开沟支架（24）一端下部通过连接轴（26）连接安装在连接支架（29）另一端上，开沟支架（24）一端上部连接安装在活塞杆轴（25）上，开沟盘固定轴（23）安装在开沟支架（24）另一端上，开沟盘（22）通过开沟盘套筒（34）、开沟盘固定轴端盖（35）安装在开沟盘固定轴（23）上，播种装置（7）包括播种盘壳（36）、播种盘转轴（37）、播种盘支架（38）、播种盘螺栓（39）、长头螺栓（40）、播种盘盖（41）、送料盘（42）、送料管（43）；播种盘支架（38）安装在车架（5）上的安装凹槽（21）内，播种盘壳（36）、播种盘盖（41）分别通过播种盘螺栓（39）安装在播种盘支架（38）上，播种盘转轴（37）两端分别安装在播种盘壳（36）、播种盘盖（41）中部，送料盘（42）安装在播种盘转轴（37）上，播种盘盖（41）外边缘上开设有螺孔
Figure 68466DEST_PATH_IMAGE003
（44），播种盘盖（41）通过长头螺栓（40）与螺孔
Figure 565306DEST_PATH_IMAGE003
（44）配合安装在播种盘壳（36）侧部，播种盘盖（41）上开设有进料孔（62），播种盘盖（41）侧部设有挡料盘（63），播种盘壳（36）外圆柱面上开设有矩形口（60），送料管（43）一端安装在播种盘壳（36）的矩形口（60）上，送料管（43）另一端穿出车体（9）的送料管口（12），送料盘（42）外部安设有送料盘凹槽（45），覆土装置（10）包括后轮（46）、后轮轮轴（47）、覆土支架（48）、减震支柱（49）、可调节六角螺柱（50）、覆土盘支架（51）、覆土盘螺栓（52）、覆土盘（53）、弹簧（54）、覆土支架螺栓（55）、底座（61）；覆土支架（48）前部通过覆土支架螺栓（55）与覆土支架螺孔（20）配合连接安装在车架（5）后部，后轮（46）通过后轮轮轴（47）安装在覆土支架（48）后部，减震支柱（49）一端安装在覆土支架（48）上，弹簧（54）安装在减震支柱（49）上，弹簧（54）上部与覆土支架（48）底部连接，底座（61）上开设有底座连接孔（65），底座（61）上开设有滑槽（64），底座（61）通过底座连接孔（65）连接安装在弹簧（54）下部，覆土盘支架（51）上端通过可调节六角螺柱（50）安装在底座（61）上的滑槽（64）上，覆土盘（53）通过覆土盘螺栓（52）安装在覆土盘支架（51）下部，前轮装置（4）包括前轮（56）、前轮轴（57）、前轮支撑架（58）、支撑架固定螺栓（59）；前轮支撑架（58）一端通过支撑架固定螺栓（59）与支撑架螺孔（19）配合连接安装在车架（5）前部，前轮（56）通过前轮轴（57）安装在前轮支撑架（58）另一端。
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