CN112075408A - 一种自走式农田喷药机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自走式农田喷药机器人，包括：底板、支腿支架、喷雾器、履带、车轮、水箱。支腿由两个相同的机构正交控制，控制机构的主要动力源为液压缸，可实现支腿在不同的高度、不同的宽度以及不同的跨度上进行作业，支腿末端有轮胎以及履带两种切换模式，可适应不同的地面环境；喷雾器可进行伸缩，保证了其在公路上行走时具有最小宽度的同时，在农田里有最大的喷洒面积；水箱中设有电动搅拌装置，以防粒装农药未融化时便被输送带喷雾器中，造成喷雾器堵塞。在马路行驶时，该机器人可载人；另外在农田时，可通过传感器自走控制，而不需人力，这也避免了人体受到农药的危害。

Description

一种自走式农田喷药机器人
技术领域
本发明涉及可适应多种地形的自走式农田喷药机器人技术领域，特别是涉及一种自走式农田喷药机器人。
背景技术
对于农田的农作物，打农药杀虫除草是必不可少的一步。目前打农药主要有人力背着喷雾器作业、驾驶拖拉机作业以及飞机喷洒农药作业几种方式。人力与拖拉机作业都需要近距离接触农药，其对人体本身存在着一定的伤害；飞机作业固然要好一些，但相比较来说，其价格更加昂贵，对于种地的农民来说，无意识一个沉重的负担。这就需要一种可适应多种地形的自走式机器人来代替人力喷洒农药。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种自走式农田喷药机器人，包括可调整的支腿、可伸缩的喷雾器以及防堵塞的水箱三大部分。支腿由两个相同的机构正交控制，控制机构的主要动力源为液压缸，可实现支腿在不同的高度、不同的宽度以及不同的跨度上进行作业，支腿末端有轮胎以及履带两种切换模式，可适应不同的地面环境；喷雾器可进行伸缩，保证了其在公路上行走时具有最小宽度的同时，在农田里有最大的喷洒面积；水箱中设有电动搅拌装置，以防粒装农药未融化时便被输送带喷雾器中，造成喷雾器堵塞。在马路行驶时，该机器人可载人；另外在农田时，可通过传感器自走控制，而不需人力，这也避免了人体受到农药的危害。
本发明所使用的的技术方案是：一种自走式农田喷药机器人，包括：底板、支腿支架、喷雾器、履带组件、车轮组件、水箱，所述的支脚支架一端铰接在底板上，另一端与支腿配合；喷雾器固定安装在底板底部，左右对称；履带组件固定安装在支腿上，可进行高度调节；车轮组件固定连接在液压缸是上，液压缸另一端固定连接在支腿上，车轮高度可控制；水箱固定连接在底板上。
所述的支腿支架包括：支腿、第一球铰连接杆、第一液压缸伸缩杆、第一液压缸、第一摇杆、第二液压缸伸缩杆、第二液压缸、第三液压缸、第三液压缸伸缩杆、第二摇杆、第四液压缸、第四液压缸伸缩杆、第二球铰连接杆。其特征在于：支腿与底板配合；第一球铰连接杆与支腿配合；第一液压缸伸缩杆与第一球铰连接杆配合；第一液压缸铰接在底板上；第一摇杆一端交接在底板上，且与第一液压缸固定链接，另一端铰接在第二液压缸伸缩杆上；第二液压缸铰接在底板上。与该机构正交的另一个相同机构装配方法与该机构相同。
所述的喷雾器包括：第一滑块、第一短杆、第一段伸缩杆、第一长杆、第二滑块、第二段伸缩杆、第二长杆、第三滑块、第三段伸缩杆、第二短杆、第四滑块。其特征在于：第一滑块固定在底板上，且与第一段伸缩杆配合；第一短杆与第一滑块和第一长杆配合；第一段伸缩杆表面有螺纹，可与第二滑块进行配合；第一长杆与第二滑块、第二长杆铰接；第二段伸缩杆表面光滑，与第一段伸缩杆及第三滑块配合；第三段伸缩杆与第二段伸缩杆装配方式相同。
所述的水箱包括：箱体、支柱、套筒、第一从动曲柄、搅拌器、长连杆、电动机、主曲柄、进水口盖、滤网盖、进药口盖、第二从动曲柄、药箱滤网。其特征在于：支柱与套筒固定连接，套筒与滤网盖铰接，同时与搅拌器配合；第一从动曲柄一端交接在支柱上，另一端交接在长连杆上，中间部分与搅拌器形成配合；搅拌器与滤网盖配合；主曲柄与电机铰接、与长连杆铰接；药箱滤网固定连接在箱体上。
进一步地，所述的履带组件包括：履带轮支架、履带、履带轮。其特征在于两个履带轮铰接在两个履带轮支架上，履带与两个履带轮进行配合。
进一步地，所述的车轮组件包括：伸缩锚、第五液压缸、第五液压缸伸缩杆、车轮。其特征在于：伸缩锚与支腿固定连接；第五液压缸与伸缩锚固定连接；车轮铰接在第五液压缸伸缩杆的下端。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）可以在不同高度、不同行距的农作物间进行作业，并将对农作物的压伤降到最低；（2）可以在不同的地貌下工作：既可以是干燥平整的路面，也可以是泥泞坑洼的路面；（3）可以有效的防止颗粒状农药在流动过程中，未完全融化就被输送到喷雾器喷口，造成堵塞；（4）作业时与行走时车身可以控制两种不同的宽度，做到既不霸占马路，又可提高作业效率；（5）行走时可载人，作业时可自走控制，减少了农药与人体的接触，保证了人身安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2、图3为本发明的支腿支架结构示意图。
图4、图5为本发明的喷雾器结构示意图。
图6为本发明的履带结构示意图。
图7为本发明的车轮结构示意图。
图8为本发明的水箱结构示意图。
附图标号：1-底板；2-支腿支架；3-喷雾器；4-履带组件；5-车轮组件；6-水箱；201-支腿；202-第一球铰连接杆；203-第一液压缸伸缩杆；204-第一液压缸；205-第一摇杆；206-第二液压缸伸缩杆；207-第二液压缸；208-第三液压缸；209-第三液压缸伸缩杆；210-第二摇杆；211-第四液压缸；212-第四液压缸伸缩杆；213-第二球铰连接杆；301-第一滑块；302-第一短杆；303-第一段伸缩杆；304-第一长杆；305-第二滑块；306-第二段伸缩杆；307-第二长杆；308-第三滑块；309-第三段伸缩杆；310-第二短杆；311-第四滑块；401-履带轮支架；402-履带；403-履带轮；501-伸缩锚；502-第五液压缸；503-第五液压缸伸缩杆；504-车轮；601-箱体；602-支柱；603-套筒；604-第一从动曲柄；605-搅拌器；606-长连杆；607-电动机；608-主曲柄；609-进水口盖；610-滤网盖；611-进药口盖；612-第二从动曲柄；613-药箱滤网。
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。
实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种自走式农田喷药机器人包括：底板1、支腿支架2、喷雾器3、履带组件4、车轮组件5、水箱6，其特征在于：所述的支脚支架2一端铰接在底板1上，另一端与支腿201配合；喷雾器3固定安装在底板1底部，左右对称；履带组件4固定安装在支腿201上，可进行高度调节；车轮组件5固定连接在第五液压缸502上，第五液压缸502另一端固定连接在支腿201上，车轮高度可控制；水箱6固定连接在底板1上。
支腿支架2包括：支腿201、第一球铰连接杆202、第一液压缸伸缩杆203、第一液压缸204、第一摇杆205、第二液压缸伸缩杆206、第二液压缸207、第三液压缸208、第三液压缸伸缩杆209、第二摇杆210、第四液压缸211、第四液压缸伸缩杆212、第二球铰连接杆213。其特征在于：支腿201与底板1配合；第一球铰连接杆202与支腿201配合；第一液压缸伸缩杆203与第一球铰连接杆202配合；第一液压缸204铰接在底板1上；第一摇杆205一端铰接在底板1上，且与第一液压缸204固定链接，另一端铰接在第二液压缸伸缩杆206上；第二液压缸207铰接在底板上。与该机构正交的另一个相同机构装配方法与该机构相同。
喷雾器3包括：第一滑块301、第一短杆302、第一段伸缩杆303、第一长杆304、第二滑块305、第二段伸缩杆306、第二长杆307、第三滑块308、第三段伸缩杆309、第二短杆310、第四滑块311。其特征在于：第一滑块301固定在底板1上，且与第一段伸缩杆303配合；第一短杆302与第一滑块301和第一长杆302配合；第一段伸缩杆303表面有螺纹，可与第二滑块305进行配合；第一长杆304与第二滑块305、第二长杆307铰接；第二段伸缩杆306表面光滑，与第一段伸缩杆303及第三滑块308配合；第三段伸缩杆309与第二段伸缩杆308装配方式相同。
履带组件4包括：履带轮支架401、履带402、履带轮403。其特征在于两个履带轮403铰接在两个履带轮支架401上，履带402与两个履带轮403进行配合。
车轮组件5包括：伸缩锚501、第五液压缸502、第五液压缸伸缩杆503、车轮504。其特征在于：伸缩锚501与支腿201固定连接；第五液压缸502与伸缩锚501固定连接；车轮504铰接在第五液压缸伸缩杆503的下端。
水箱6包括：箱体601、支柱602、套筒603、第一从动曲柄604、搅拌器605、长连杆606、电动机607、主曲柄608、进水口盖609、滤网盖610、进药口盖611、第二从动曲柄612、药箱滤网613。其特征在于：支柱602与套筒603固定连接，套筒603与滤网盖610铰接，同时与搅拌器605配合；第一从动曲柄604一端交接在支柱602上，另一端交接在长连杆606上，中间部分与搅拌器605形成配合；搅拌器605与滤网盖610配合；主曲柄608与电动机607铰接、与长连杆606铰接；药箱滤网613固定连接在箱体601上。
本发明工作原理：本发明底盘有四组支腿支架2，每组支腿支架2由两个相同机构正交组成，每个机构由两个液压缸来进行控制。这两个正交机构交点位置为支腿201，通过控制液压缸，就可以使支腿201以不同的角度张开，从而实现机器人的不同的高度、不同的跨度以及不同的宽度。车轮组件5上连液压缸，该液压缸可以调节车轮组件5的高度，最高状态时车轮504着地，最低状态时履带轮403着地，从而适应不同的地貌。喷雾器3第一段伸缩杆303表面有螺纹，第二滑块305内孔也有螺纹，两者配合，当转动第一段伸缩杆303时，第二滑块305就可随着滑动，从而实现喷雾器连杆的收放；三段伸缩杆粗细不一，可收缩至一端伸缩杆长度。水箱内置搅拌装置，左右两部分机构组成相同，该搅拌装置由一个电动机控制，通过长连杆同时在左右两边建立联系，使得在电动机607转动时，左右两边的搅拌器605同时转动，达到搅拌农药的效果；水箱内有两个药箱滤网603，滤网孔比喷雾器喷口略小，当农药颗粒从滤网中出来时，就已经无法再堵住喷雾器喷口。

Claims (3)

1.一种自走式农田喷药机器人包括：底板（1）、支腿支架（2）、喷雾器（3）、履带组件4、车轮组件（5）、水箱（6），其特征在于：所述的支脚支架（2）一端铰接在底板（1）上，另一端与支腿（201）配合；喷雾器（3）固定安装在底板（1）底部，左右对称；履带组件（4）固定安装在支腿（201）上，可进行高度调节；车轮组件（5）固定连接在第五液压缸（502）上，第五液压缸（502）另一端固定连接在支腿（201）上；水箱（6）固定连接在底板（1）上；
所述的支腿支架（2）包括：支腿（201）、第一球铰连接杆（202）、第一液压缸伸缩杆（203）、第一液压缸（204）、第一摇杆（205）、第二液压缸伸缩杆（206）、第二液压缸（207）、第三液压缸（208）、第三液压缸伸缩杆（209）、第二摇杆（210）、第四液压缸（211）、第四液压缸伸缩杆（212）、第二球铰连接杆（213），支腿（201）与底板（1）配合；第一球铰连接杆（202）与支腿（201）配合；第一液压缸伸缩杆（203）与第一球铰连接杆（202）配合；第一液压缸（204）铰接在底板（1）上；第一摇杆（205）一端铰接在底板（1）上，且与第一液压缸（204）固定链接，另一端铰接在第二液压缸伸缩杆（206）上；第二液压缸（207）铰接在底板上；与该机构正交的另一个相同机构装配方法与该机构相同；
所述的喷雾器（3）包括：第一滑块（301）、第一短杆（302）、第一段伸缩杆（303）、第一长杆（304）、第二滑块（305）、第二段伸缩杆（306）、第二长杆（307）、第三滑块（308）、第三段伸缩杆（309）、第二短杆（310）、第四滑块（311），第一滑块（301）固定在底板（1）上，且与第一段伸缩杆（303）配合；第一短杆（302）与第一滑块（301）和第一长杆（302）配合；第一段伸缩杆（303）表面有螺纹，可与第二滑块（305）进行配合；第一长杆（304）与第二滑块（305）、第二长杆（307）铰接；第二段伸缩杆（306）表面光滑，与第一段伸缩杆（303）及第三滑块（308）配合；第三段伸缩杆（309）与第二段伸缩杆（308）装配方式相同；
所述的水箱（6）包括：箱体（601）、支柱（602）、套筒（603）、第一从动曲柄（604）、搅拌器（605）、长连杆（606）、电动机（607）、主曲柄（608）、进水口盖（609）、滤网盖（610）、进药口盖（611）、第二从动曲柄（612）、药箱滤网（613），支柱（602）与套筒（603）固定连接，套筒（603）与滤网盖（610）铰接，同时与搅拌器（605）配合；第一从动曲柄（604）一端交接在支柱（602）上，另一端交接在长连杆（606）上，中间部分与搅拌器（605）形成配合；搅拌器（605）与滤网盖（610）配合；主曲柄（608）与电动机（607）铰接、与长连杆（606）铰接；药箱滤网（613）固定连接在箱体（601）上。
2.如权利要求1所述的一种自走式农田喷药机器人，其特征在于：所述的履带组件（4）包括：履带轮支架（401）、履带（402）、履带轮（403），两个履带轮（403）铰接在两个履带轮支架（401）上，履带（402）与两个履带轮403进行配合。
3.如权利要求1所述的一种自走式农田喷药机器人，其特征在于：所述的车轮组件5包括：伸缩锚（501）、第五液压缸（502）、第五液压缸伸缩杆（503）、车轮（504），伸缩锚（501）与支腿（201）固定连接；第五液压缸（502）与伸缩锚（501）固定连接；车轮（504）铰接在第五液压缸伸缩杆（503）的下端。
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