CN111771495A

CN111771495A - 一种行走式自动施肥机器人

Info

Publication number: CN111771495A
Application number: CN202010604129.9A
Authority: CN
Inventors: 宋江峰; 郭家虎
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-10-16

Abstract

本发明涉及一种行走式自动施肥机器人，包括机架及安装在所述机架上的行走轮，所述机架上设置有提升腔，所述提升腔与安装在所述机架上的肥料箱连通，所述提升腔上转动安装有播撒机构，所述播撒机构通过传动机构与安装在与所述提升腔固定的支架上的驱动机构连接，所述驱动机构还与所述行走轮的转轴连接；所述提升腔的内侧设置有提升机构，且所述提升机构通过棘轮机构与所述传动机构连接。通过设置的驱动机构驱动行走轮持续转动进行行走，同时通过传动机构驱动播撒机构往复性转动，通过离心力的作用将肥料洒出，且通过传动机构配合棘轮机构的作用使得提升机构间歇转动，以确保播撒机构在播撒过程中不会造成大量肥料重复覆盖。

Description

一种行走式自动施肥机器人

技术领域

本发明涉及农业相关技术领域，具体是一种行走式自动施肥机器人。

背景技术

施肥，是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，并保持和提高土壤肥力的农业技术措施。施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。

施肥的主要依据是土壤肥力水平、作物类型、目标产量、气候环境以及肥料特点，从而选择合适的肥料，估算所需要肥料用量，并确定施肥时间和施肥模式。

现有在施肥过程中一般采用机械式施肥机实现，但现有的机械式施肥机时处于连续性施肥状态，容易导致部分区域的肥料量较大，影响施肥效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行走式自动施肥机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种行走式自动施肥机器人，所述行走式自动施肥机器人包括机架及安装在所述机架上的行走轮，所述机架上设置有提升腔，所述提升腔与安装在所述机架上的肥料箱连通，所述提升腔上转动安装有播撒机构，所述播撒机构通过传动机构与安装在与所述提升腔固定的支架上的驱动机构连接，所述驱动机构还与所述行走轮的转轴连接；

所述提升腔的内侧设置有提升机构，且所述提升机构通过棘轮机构与所述传动机构连接，所述驱动机构通过传动机构驱动所述播撒机构往复性摆动，同时带动提升机构间歇转动。

作为本发明进一步的方案：所述播撒机构包括转动安装在所述提升腔上的承接环、与所述承接环固定的环形齿轮及固定在所述环形齿轮上的喷洒管，所述喷洒管与安装在所述环形齿轮内壁上的弧形凸起连通，所述弧形凸起滑动安装在所述提升腔上设置有弧形通槽内，所述环形齿轮与所述传动机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述传动机构包括转动安装在所述支架上的传动杆，所述传动杆通过传动齿轮组与驱动机构连接，且所述传动杆上固定有第二齿轮及第三齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮与棘轮机构适配，所述第三齿轮与所述环形齿轮啮合。

作为本发明再进一步的方案：所述传动齿轮组包括固定在所述传动杆上的两个相对设置的锥齿轮及与两个锥齿轮交错啮合的不完全锥齿轮，所述不完全锥齿轮由驱动机构驱动转动。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动机构包括电机，所述电机的输出轴通过一个传动带与所述不完全锥齿轮转动连接，还通过另一个传动带与所述行走轮的转轴转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述提升机构包括转动安装在所述提升腔内且贯穿所述提升腔与棘轮机构连接的提升轴，所述提升轴上安装有螺旋叶片。

作为本发明再进一步的方案：所述肥料箱的内侧设置有倾斜部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过设置的驱动机构驱动行走轮持续转动进行行走，同时通过传动机构驱动播撒机构往复性转动，通过离心力的作用将肥料洒出，且通过传动机构配合棘轮机构的作用使得提升机构间歇转动，以确保播撒机构在播撒过程中不会造成大量肥料重复覆盖，施肥效果好，实用性强。

附图说明

图1为行走式自动施肥机器人的结构示意图。

图2为行走式自动施肥机器人的剖面图。

图3为行走式自动施肥机器人中播撒机构的结构示意图。

图4为行走式自动施肥机器人中第一齿轮与棘轮机构的连接状态示意图。

图中：1-肥料箱、2-机架、3-行走轮、4-喷洒管、5-环形齿轮、6-承接环、7-第一齿轮、8-第二齿轮、9-传动杆、10-第三齿轮、11-锥齿轮、12-不完全锥齿轮、13-电机、14-传动带、15-提升轴、16-螺旋叶片、17-提升腔、18-倾斜部、19-弧形凸起、20-棘轮机构。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~4，本发明实施例中，一种行走式自动施肥机器人，所述行走式自动施肥机器人包括机架2及安装在所述机架2上的行走轮3，所述机架2上设置有提升腔17，所述提升腔17与安装在所述机架2上的肥料箱1连通，所述提升腔17上转动安装有播撒机构，所述播撒机构通过传动机构与安装在与所述提升腔17固定的支架上的驱动机构连接，所述驱动机构还与所述行走轮3的转轴连接；

所述提升腔17的内侧设置有提升机构，且所述提升机构通过棘轮机构20与所述传动机构连接，所述驱动机构通过传动机构驱动所述播撒机构往复性摆动，同时带动提升机构间歇转动。

在本发明实施例中，通过设置的驱动机构驱动行走轮3持续转动进行行走，同时通过传动机构驱动播撒机构往复性转动，通过离心力的作用将肥料洒出，且通过传动机构配合棘轮机构20的作用使得提升机构间歇转动，以确保播撒机构在播撒过程中不会造成大量肥料重复覆盖，施肥效果好，实用性强。

在本发明实施例中，可以理解的是，当播撒机构在传动机构作用下朝向一侧转动实现施肥时，提升机构工作将肥料输送到播撒机构内，当播撒机构反向转动时，提升机构不发生运动，此时没有肥料洒出，同时行走轮3带动整个机器运动一端距离，当播撒机构再次朝向一侧转动时，播撒出来的肥料刚好对移动距离内的土壤进行施肥，施肥效果好。

在本发明实施例中，可以理解的是，所述肥料箱1上设置有添加口，用于对肥料的补充。

作为本发明的一种实施例，所述播撒机构包括转动安装在所述提升腔17上的承接环6、与所述承接环6固定的环形齿轮5及固定在所述环形齿轮5上的喷洒管4，所述喷洒管4与安装在所述环形齿轮5内壁上的弧形凸起19连通，所述弧形凸起19滑动安装在所述提升腔17上设置有弧形通槽内，所述环形齿轮5与所述传动机构连接。

在本发明实施例中，当环形齿轮5在传动机构作用下往复性转动时，带动喷洒管4往复性摆动，同时弧形凸起19插放于提升腔17上的弧形通槽内，使得喷洒管4持续与提升腔17处于连通状态，从而实现肥料的输送，其中，可以理解的是，所述弧形通槽的弧长为弧形凸起19的摆动行程长度。

在本发明实施例中，需要说明的是，承接环6的内壁上设置有环形滑块，提升腔17的外壁上设置有与环形滑块滑动配合的环形滑槽，从而使得承接环6可沿提升腔17转动，并对环形齿轮5及喷洒管4进行承接。

作为本发明的一种实施例，所述传动机构包括转动安装在所述支架上的传动杆9，所述传动杆9通过传动齿轮组与驱动机构连接，且所述传动杆9上固定有第二齿轮8及第三齿轮10，所述第二齿轮8与第一齿轮7啮合，所述第一齿轮7与棘轮机构20适配，所述第三齿轮10与所述环形齿轮5啮合。

在本发明实施例中，驱动机构通过传动齿轮组驱动传动杆9往复性正反转运动，从而通过第三齿轮10及环形齿轮5的啮合作用带动喷洒管4往复性摆动，同时通过第二齿轮8及第一齿轮7配合棘轮机构20实现提升机构的间歇性转动。

作为本发明的一种实施例，所述传动齿轮组包括固定在所述传动杆9上的两个相对设置的锥齿轮11及与两个锥齿轮11交错啮合的不完全锥齿轮12，所述不完全锥齿轮12由驱动机构驱动转动。

在本发明实施例中，驱动机构驱动不完全齿轮12持续性转动时，通过两个锥齿轮11的作用带动传动杆9往复性正反转运动，从而实现驱动需求。

作为本发明的一种实施例，所述驱动机构包括电机13，所述电机13的输出轴通过一个传动带14与所述不完全锥齿轮12转动连接，还通过另一个传动带14与所述行走轮3的转轴转动连接。

在本发明实施例中，设置的电机13通过传动带14驱动行走轮3持续性转动，从而实现行走驱动，通过另一传动带14带动不完全锥齿轮12转动，以实现驱动需求。

作为本发明的一种实施例，所述提升机构包括转动安装在所述提升腔17内且贯穿所述提升腔17与棘轮机构20连接的提升轴15，所述提升轴15上安装有螺旋叶片16。

在本发明实施例中，当第二齿轮8带动第一齿轮7往复性转动时，通过棘轮机构20的作用，使得提升轴15间歇性单向转动，从而带动螺旋叶片16间歇转动，对肥料进行间歇输送。

作为本发明的一种实施例，所述肥料箱1的内侧设置有倾斜部18。

在本发明实施例中，通过设置的倾斜部18可方便肥料箱1内的肥料进入到提升腔17内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述行走式自动施肥机器人包括机架（2）及安装在所述机架（2）上的行走轮（3），所述机架（2）上设置有提升腔（17），所述提升腔（17）与安装在所述机架（2）上的肥料箱（1）连通，所述提升腔（17）上转动安装有播撒机构，所述播撒机构通过传动机构与安装在与所述提升腔（17）固定的支架上的驱动机构连接，所述驱动机构还与所述行走轮（3）的转轴连接；

所述提升腔（17）的内侧设置有提升机构，且所述提升机构通过棘轮机构（20）与所述传动机构连接，所述驱动机构通过传动机构驱动所述播撒机构往复性摆动，同时带动提升机构间歇转动。

2.根据权利要求1所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述播撒机构包括转动安装在所述提升腔（17）上的承接环（6）、与所述承接环（6）固定的环形齿轮（5）及固定在所述环形齿轮（5）上的喷洒管（4），所述喷洒管（4）与安装在所述环形齿轮（5）内壁上的弧形凸起（19）连通，所述弧形凸起（19）滑动安装在所述提升腔（17）上设置有弧形通槽内，所述环形齿轮（5）与所述传动机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述传动机构包括转动安装在所述支架上的传动杆（9），所述传动杆（9）通过传动齿轮组与驱动机构连接，且所述传动杆（9）上固定有第二齿轮（8）及第三齿轮（10），所述第二齿轮（8）与第一齿轮（7）啮合，所述第一齿轮（7）与棘轮机构（20）适配，所述第三齿轮（10）与所述环形齿轮（5）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述传动齿轮组包括固定在所述传动杆（9）上的两个相对设置的锥齿轮（11）及与两个锥齿轮（11）交错啮合的不完全锥齿轮（12），所述不完全锥齿轮（12）由驱动机构驱动转动。

5.根据权利要求4所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述驱动机构包括电机（13），所述电机（13）的输出轴通过一个传动带（14）与所述不完全锥齿轮（12）转动连接，还通过另一个传动带（14）与所述行走轮（3）的转轴转动连接。

6.根据权利要求3所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述提升机构包括转动安装在所述提升腔（17）内且贯穿所述提升腔（17）与棘轮机构（20）连接的提升轴（15），所述提升轴（15）上安装有螺旋叶片（16）。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种行走式自动施肥机器人，其特征在于，所述肥料箱（1）的内侧设置有倾斜部（18）。