CN112703836B - 果园割草机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了果园割草机器人,属于果树培育技术领域,包括支撑板、连接板、驱动轴、多个除草刀片和定位带。多个除草刀片沿驱动轴的轴向间隔设置,多个除草刀片依次设于相邻的两个支撑轮之间,除草刀片一端固定在驱动轴上,另一端延展至支撑轮的外侧;多个除草刀片借助土壤的反作用力驱动支撑板运动。定位带用于套装在果树主干上,定位带上滑动套设有与支撑板栓接的限位绳;限位绳用于使支撑板绕定位带的周向运动。本发明提供的果园割草机器人支撑板绕定位带转动一周则能够去除果树周围的杂草,同时能够对果树的周向进行喷药,全程无需人工干预,极大的降低了农业劳动的强度,并且提高了效率。
Description
技术领域
本发明属于果树培育技术领域,更具体地说,是涉及果园割草机器人。
背景技术
在果树生长过程中,需要进行除草、松土和喷药等操作,现有的多需要人工来控制割草设备的前进方向,由于一般果树较低,同时需要对果树的周向进行割草,导致劳动强度较大,并且效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供果园割草机器人,旨在解决果树较低,同时需要对果树的周向进行割草,劳动强度较大,并且效率较低的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供果园割草机器人,包括:
支撑板,所述支撑板上安装有电机和与所述电机传动连接的水泵;所述支撑板的底部安装有滚轮;
连接板,通过支撑架设于所述支撑板的上方,所述连接板上安装有多个喷嘴,多个所述喷嘴通过连接管与所述水泵连通;
驱动轴,设于所述支撑板的一侧并与所述电机传动连接,所述驱动轴上间隔套装有多个支撑轮;多个所述支撑轮和所述滚轮配合支撑所述支撑板;
多个除草刀片,沿所述驱动轴的轴向间隔设置,多个所述除草刀片依次设于相邻的两个所述支撑轮之间,所述除草刀片一端固定在所述驱动轴上,另一端延展至所述支撑轮的外侧;多个所述除草刀片借助土壤的反作用力驱动所述支撑板运动;
定位带,用于套装在果树主干上,所述定位带上滑动套设有与所述支撑板栓接的限位绳;所述限位绳用于使所述支撑板绕所述定位带的周向运动。
作为本申请另一实施例,所述定位带的一端设置有槽件,另一端设置有与所述槽件插接配合的插头;所述槽件通过定位销使所述插头抵靠在定位带上,并形成用于套装在果树主干上的环形结构。
作为本申请另一实施例,所述支撑板为以所述环形结构为圆心的扇形结构,所述驱动轴沿所述扇形结构的一侧设置。
作为本申请另一实施例,所述槽件的数量为两个,所述限位绳滑动设于两个所述槽件之间。
作为本申请另一实施例,所述限位绳靠近所述定位带的一侧开设有多个定位孔,所述限位绳的端部设置有与所述定位孔插接配合的挂钩。
作为本申请另一实施例,所述支撑架的数量为两个,两个所述支撑架相对设置,且在两个所述支撑架上均滑动设置有调节架,所述连接板铰接在两个所述调节架远离所述支撑架的端部,所述调节架通过锁紧销定位在所述支撑架上。
作为本申请另一实施例,所述连接板内部开设有与多个所述喷嘴连通的腔体,所述支撑板上安装有水槽,所述水泵设于所述水槽内,所述连接管分别与所述腔体和所述水泵连通。
作为本申请另一实施例,所述支撑轮通过轴承套装在所述驱动轴上,所述轴承的内圈粘接在所述驱动轴上。
作为本申请另一实施例,所述支撑板的底面安装有连接块,所述连接块上连接有连接轴,所述连接轴与所述电机传动连接,沿所述连接轴长度方向上螺旋设置有多个剪切刀,所述连接块上开设有用于与多个所述剪切刀配合剪切杂草的多个凹槽。
作为本申请另一实施例,所述电机通过皮带与所述连接轴传动连接。
本发明提供的果园割草机器人的有益效果在于:与现有技术相比,本发明果园割草机器人中在支撑板上安装有电机和与电机传动连接的水泵,在支撑板的底部安装有滚轮。连接板通过支撑架设于支撑板的上方,在连接板上安装有多个喷嘴。驱动轴设于支撑板的一侧,驱动轴上间隔套装有多个支撑轮,沿驱动轴的轴向间隔设置有多个除草刀片,多个除草刀片依次设于相邻的两个支撑轮之间,定位带套装在果树主干上,并且在定位带上滑动套设有与支撑板栓接的限位绳。
在实际使用过程中,首先将定位带套装在果树主干上,然后将限位绳栓接在支撑板上并滑动套设在定位带上。启动电机,通过电机使得驱动轴带动多个除草刀片转动,在驱动轴上套装有多个支撑轮,除草刀片转动过程中,除草刀片旋入土壤内并进行除草,同时土壤会对除草刀片具有反作用力,借助滚轮的配合使得支撑板运动。在限位绳的作用下了,支撑板只能够绕定位带的周向运动。同时电机启动后会驱动水泵运转,最终使得多个喷嘴喷出农药。本申请中支撑板绕定位带转动一周则能够去除果树周围的杂草,同时能够对果树的周向进行喷药,全程无需人工干预,极大的降低了农业劳动的强度,并且提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的果园割草机器人的结构示意图;
图2为本发明实施例二提供的定位带、限位绳与支撑板的连接示意图;
图3为本发明实施例三提供的支撑板与水槽的连接示意图;
图4为本发明实施例提供的定位带与槽件的连接示意图;
图5为本发明实施例提供的除草刀片与驱动轴的连接示意图;
图6为本发明实施例提供的支撑轮与驱动轴的连接示意图。
图中:1、支撑板;2、滚轮;3、支撑架;4、调节架;5、锁紧销;6、主动带轮;7、主动齿轮;8、电机;9、驱动轴;10、除草刀片;11、支撑轮;12、轴承;13、凹槽;14、连接轴;15、剪切刀;16、连接块;17、连接板;18、腔体;19、喷嘴;20、限位绳;21、定位带;22、水泵;23、水槽;24、槽件;25、插头;26、定位销。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图6,现对本发明提供的果园割草机器人进行说明。果园割草机器人,包括支撑板1、连接板17、驱动轴9、多个除草刀片10和定位带21。支撑板1上安装有电机8和与电机8传动连接的水泵22;支撑板1的底部安装有滚轮2。连接板17通过支撑架3设于支撑板1的上方,连接板17上安装有多个喷嘴19,多个喷嘴19通过连接管与水泵22连通。驱动轴9设于支撑板1的一侧并与电机8传动连接,驱动轴9上间隔套装有多个支撑轮11;多个支撑轮11和滚轮2配合支撑支撑板1。多个除草刀片10沿驱动轴9的轴向间隔设置,多个除草刀片10依次设于相邻的两个支撑轮11之间,除草刀片10一端固定在驱动轴9上,另一端延展至支撑轮11的外侧;多个除草刀片10借助土壤的反作用力驱动支撑板1运动。定位带21用于套装在果树主干上,定位带21上滑动套设有与支撑板1栓接的限位绳20;限位绳20用于使支撑板1绕定位带21的周向运动。
本发明提供的果园割草机器人的有益效果在于:与现有技术相比,本发明果园割草机器人中在支撑板1上安装有电机8和与电机8传动连接的水泵22,在支撑板1的底部安装有滚轮2。连接板17通过支撑架3设于支撑板1的上方,在连接板17上安装有多个喷嘴19。驱动轴9设于支撑板1的一侧,驱动轴9上间隔套装有多个支撑轮11,沿驱动轴9的轴向间隔设置有多个除草刀片10,多个除草刀片10依次设于相邻的两个支撑轮11之间,定位带21套装在果树主干上,并且在定位带21上滑动套设有与支撑板1栓接的限位绳20。
在实际使用过程中,首先将定位带21套装在果树主干上,然后将限位绳20栓接在支撑板1上并滑动套设在定位带21上。启动电机8,通过电机8使得驱动轴9带动多个除草刀片10转动,在驱动轴9上套装有多个支撑轮11,除草刀片10转动过程中,除草刀片10旋入土壤内并进行除草,同时土壤会对除草刀片10具有反作用力,借助滚轮2的配合使得支撑板1运动。在限位绳20的作用下了,支撑板1只能够绕定位带21的周向运动。同时电机8启动后会驱动水泵22运转,最终使得多个喷嘴19喷出农药。本申请中支撑板1绕定位带21转动一周则能够去除果树周围的杂草,同时能够对果树的周向进行喷药,全程无需人工干预,极大的降低了农业劳动的强度,并且提高了效率。
本申请中,首先需要将定位带21包裹在果树主干的外侧,由多个除草刀片10受到的反作用力驱动滚轮2和支撑轮11转动,从而使得电机8和其他构件运动。设置定位带21的主要目的是保护果树主干的外皮免被破坏,为了提高效率,可首先在果树上依次包裹定位带21,为了减少成本,定位带21的数量可为两个,在限位绳20绕一个定位带21运动时,另一个则包裹在未处理的果树上,交替进行最终保证了工作效率。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图2和图4,定位带21的一端设置有槽件24,另一端设置有与槽件24插接配合的插头25;槽件24通过定位销26使插头25抵靠在定位带21上,并形成用于套装在果树主干上的环形结构。由于果树不同的生长年龄主干的周长存在差异,为了能够使定位带21稳定定位在不同粗细的果树主干上,因此在定位带21的一侧边设置有槽件24,槽件24可通过铆钉定位在定位带21上,定位带21本身可为耐磨的塑料编织带,也可使用一定厚度的吊装带。槽件24为U形件,槽件24的两端分别设置有两个用于安装在定位带21上的连接耳,连接耳与槽件24一体成型。在定位带21的另一侧边设置有插头25,插头25与槽件24插接配合,并通过定位销26保证插头25和槽件24连接的可靠。
在插头25上可开设有多个连接孔,定位销26贯穿槽件24,并与连接孔插接配合,从而保证相对位置的稳定。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图3,支撑板1为以环形结构为圆心的扇形结构,驱动轴9沿扇形结构的一侧设置。由于水泵22的重量较轻,而电机8的重量较重,在设计之初,为了方便生产和安装,支撑板1为四方形的结构,由于质量分布的不均匀,容易使得电机8一侧的支撑板1下限较为严重,同时被除草刀片10处理的土壤较为松散,支撑力度不高,在实际应用过程中容易发生支撑板1倾倒。同时若支撑板1为四方形的结构,驱动轴9沿支撑板1的一侧边设置,在实际应用过程中在多个除草刀片10的作用下支撑板1具有远离或者靠近定位带21运动的分力,也即无法使支撑板1绕定位带21的周向稳定的运动。
为此本申请中支撑板1为扇形结构,并且在支撑板1远离定位带21一侧的底部安装有加强轮,以提高承载能力,同时驱动轴9设于扇形结构的侧边上,从而尽可能的减少限位绳20上的作用分力。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图4,槽件24的数量为两个,限位绳20滑动设于两个槽件24之间。定位销26螺纹连接在槽件24上,用于使插头25定位在定位带21上。由于限位绳20与定位带21之间相对滑动,为了避免定位带21相对于果树滑动,可在定位带21的内侧面设置柔性橡胶垫,从而增大定位带21与果树主干之间的摩擦力。
为了使限位绳20能够稳定相对于定位带21运动,限位绳20一端栓接在支撑板1上,另一端绕设在果树主干上,同时在定位带21上的槽件24数量为两个,两个槽件24分布在限位绳20的两侧,并且定位带21上设置有与两个槽件24一一对应的插头25。通过两个插头25和槽件24的插接配合即可保证连接的可靠,同时定位销26螺纹连接在槽件24上,通过转动定位销26使得插头25能够稳定抵靠在定位带21上,从而形成了稳定的包裹果树主干的环形结构。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,限位绳20靠近定位带21的一侧开设有多个定位孔,限位绳20的端部设置有与定位孔插接配合的挂钩。由于不同年龄的果树的外径不同,为了使限位绳20能够绕设在定位带21上,同时便于限位绳20的连接,首先在限位绳20的端部开设有多个定位孔,而在限位绳20的端部连接有挂钩,挂钩与定位孔插接配合,从而完成了限位绳20的连接。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图1,支撑架3的数量为两个,两个支撑架3相对设置,且在两个支撑架3上均滑动设置有调节架4,连接板17铰接在两个调节架4远离支撑架3的端部,调节架4通过锁紧销5定位在支撑架3上。由于不同的果树枝叶的高度不同,为了使连接板17能够调节到不同的高度和不同的角度,并能够保证连接板17稳定在支撑板1的上方,为此支撑板1上支撑架3的数量为两个,支撑架3可为框体结构,两个支撑架3相对设置,并且在每个支撑架3上均滑动设置有调节架4,调节架4可滑动设于支撑架3的内侧,并且在支撑架3上螺纹连接有锁紧销5,锁紧销5的端部抵靠在调节架4上,并使调节架4稳定抵靠在支撑架3上,从而使得支撑板1、两个支撑架3、两个调节架4和连接板17形成稳定的近似的四杆结构。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图1,连接板17内部开设有与多个喷嘴19连通的腔体18,支撑板1上安装有水槽23,水泵22设于水槽23内,连接管分别与腔体18和水泵22连通。为了使多个喷嘴19能够稳定喷出农药,首先在连接板17的内部开设有腔体18,腔体18通过连接管与水泵22连通,水泵22在电机8的驱动下将水槽23内的水输送至腔体18内,腔体18内高压的农药通过多个喷嘴19喷出,电机8启动之后即驱动水泵22运动,在支撑板1运动一周之后,即可实现360°对果树的喷药,也即实现了喷药和除草的同步进行,并且无需人工参与。电机8通过主动齿轮7驱动驱动轴9转动,并通过主动带轮6驱动连接轴14转动。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图1,支撑轮11通过轴承12套装在驱动轴9上,轴承12的内圈粘接在驱动轴9上。由于支撑轮11上安装有电机8、水泵22和水槽23,因此支撑板1作用在滚轮2和多个支撑轮11上的压力较大,由于本申请中除草刀片10为驱动支撑板1运动的动力机构。而为了使支撑板1能够稳定运动一周,需要使支撑轮11和滚轮2能够稳定支撑在土壤上,而支撑轮11在多个除草刀片10的作用下转动即可,为此在驱动轴9上安装有轴承12,轴承12的内圈粘接在驱动轴9上,外圈与支撑轮11粘接,从而使得支撑轮11和驱动轴9具有一定的相对速度。
本申请中由于多个除草刀片10在驱动轴9的转动作用下旋入土壤内,因此使得土壤变动蓬松,从而促进果树根系对氧气的吸收。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图1,支撑板1的底面安装有连接块16,连接块16上连接有连接轴14,连接轴14与电机8传动连接,沿连接轴14长度方向上螺旋设置有多个剪切刀15,连接块16上开设有用于与多个剪切刀15配合剪切杂草的多个凹槽13。由于部分杂草生命力较为旺盛,仅除草刀片10未能有效致使杂草停止生长,因此本申请中在支撑板1的底面安装有连接块16,连接块16上的连接轴14与电机8传动连接,连接轴14会带动多个剪切刀15运动,而剪切刀15会带动杂质运动至连接块16,通过剪切刀15与连接块16的相对运动使得杂草最终被剪切。
为了使剪切刀15能够有效带动杂草运动,剪切刀15为弧形件,从而形成用于容纳杂草的容纳槽,多个剪切刀15沿连接轴14螺旋排布,保证了杂草的剪切效率,以及整个系统运动的稳定。连接块16上开设的多个凹槽13与多个剪切刀15一一对应设置。
作为本发明提供的果园割草机器人的一种具体实施方式,请参阅图1,电机8通过皮带与连接轴14传动连接。通过皮带连接能够避免当剪切刀15遇到硬度较高的块体时皮带通过打滑从而实现过载保护。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.果园割草机器人,其特征在于,包括:
支撑板,所述支撑板上安装有电机和与所述电机传动连接的水泵;所述支撑板的底部安装有滚轮;
连接板,通过支撑架设于所述支撑板的上方,所述连接板上安装有多个喷嘴,多个所述喷嘴通过连接管与所述水泵连通;
驱动轴,设于所述支撑板的一侧并与所述电机传动连接,所述驱动轴上间隔套装有多个支撑轮;多个所述支撑轮和所述滚轮配合支撑所述支撑板;
多个除草刀片,沿所述驱动轴的轴向间隔设置,多个所述除草刀片依次设于相邻的两个所述支撑轮之间,所述除草刀片一端固定在所述驱动轴上,另一端延展至所述支撑轮的外侧;多个所述除草刀片借助土壤的反作用力驱动所述支撑板运动;
定位带,用于套装在果树主干上,所述定位带上滑动套设有与所述支撑板栓接的限位绳;所述限位绳用于使所述支撑板绕所述定位带的周向运动;
所述支撑架的数量为两个,两个所述支撑架相对设置,且在两个所述支撑架上均滑动设置有调节架,所述连接板铰接在两个所述调节架远离所述支撑架的端部,所述调节架通过锁紧销定位在所述支撑架上;
所述支撑架上螺纹连接有锁紧销,所述锁紧销的端部抵靠在所述调节架上用于使所述调节架抵靠在所述支撑架上;
所述支撑板的底面安装有连接块,所述连接块上连接有连接轴,所述连接轴与所述电机传动连接,沿所述连接轴长度方向上螺旋设置有多个剪切刀,所述连接块上开设有用于与多个所述剪切刀配合剪切杂草的多个凹槽。
2.如权利要求1所述的果园割草机器人,其特征在于,所述定位带的一端设置有槽件,另一端设置有与所述槽件插接配合的插头;所述槽件通过定位销使所述插头抵靠在定位带上,并形成用于套装在果树主干上的环形结构。
3.如权利要求2所述的果园割草机器人,其特征在于,所述支撑板为以所述环形结构为圆心的扇形结构,所述驱动轴沿所述扇形结构的一侧设置。
4.如权利要求2所述的果园割草机器人,其特征在于,所述槽件的数量为两个,所述限位绳滑动设于两个所述槽件之间。
5.如权利要求1所述的果园割草机器人,其特征在于,所述限位绳靠近所述定位带的一侧开设有多个定位孔,所述限位绳的端部设置有与所述定位孔插接配合的挂钩。
6.如权利要求1所述的果园割草机器人,其特征在于,所述连接板内部开设有与多个所述喷嘴连通的腔体,所述支撑板上安装有水槽,所述水泵设于所述水槽内,所述连接管分别与所述腔体和所述水泵连通。
7.如权利要求1所述的果园割草机器人,其特征在于,所述支撑轮通过轴承套装在所述驱动轴上,所述轴承的内圈粘接在所述驱动轴上。
8.如权利要求1所述的果园割草机器人,其特征在于,所述电机通过皮带与所述连接轴传动连接。
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