CN112889442A - 一种实时测量与精准施肥信息标靶机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种实时测量与精准施肥信息标靶机。一种实时测量与精准施肥信息标靶机，包括机体和设置于机体上的行走机构、北斗定位传输机构、施肥信息采集机构。所述施肥信息采集机构包括套筒、土壤参数检测传感器、激光传感器和仿形触土时延机构，所述土壤参数检测传感器和激光传感器设置在套筒内，所述套筒设置在仿形触土时延机构上，所述仿形触土时延机构设置在机体的前端，所述仿形触土时延机构设置为三段折叠式结构。本发明中可以实现地块土壤氮磷钾含量的实时监测，通过标靶机位置信息与土壤含肥量信息，可实时准确掌握地块的含肥量情况，大大提高智能化水平，进一步推进我国现代精准农业的发展。

Description

一种实时测量与精准施肥信息标靶机
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种实时测量与精准施肥信息标靶机。
背景技术
目前，施肥主要通过施肥人员的经验或者在田间取样记录后在实验室进行检测，以此数据作为指导施肥量的基础。但是，通过上述方式仍然存在实用性差、不能进行精准施肥等缺点。目前，我国农业化肥施还停留在经验施肥的水平，肥料施用随意性大，科学施肥水平较低。
因此，设计一款能够实现变尺度实时测量、数据传输与处理、指导精准施肥等作业环节的施肥信息标靶机，能够提高整机工作性能，进而达到量子精准化施肥的目的。解决土壤板结、盐碱等问题，达到节能，保土，稳生态，促丰收的效果。
因此，现在亟需设计研发一种可实时测量与精准施肥信息的标靶机。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种实时测量与精准施肥信息标靶机。
本发明的技术方案为：
一种实时测量与精准施肥信息标靶机，包括机体和设置于机体上的行走机构、北斗定位传输机构、施肥信息采集机构。所述施肥信息采集机构包括套筒、土壤参数检测传感器、激光传感器和仿形触土时延机构，所述土壤参数检测传感器和激光传感器设置在套筒内，所述套筒设置在仿形触土时延机构上，所述仿形触土时延机构设置在机体的前端，所述仿形触土时延机构设置为三段折叠式结构。
进一步的，所述行走机构包括第一电机、减速机、皮带和镂空驱动轮胎，所述第一电机的输出端与减速机连接，所述减速的输出端通过皮带与镂空驱动轮胎的驱动轴连接。
更进一步的，所述行走机构还包括从动轮胎，所述从动轮胎固定在机体的前端与设置在机体后端的两个镂空驱动轮胎呈三角形结构。
进一步的，所述北斗定位传输机构包括360°高清摄像头、北斗定位仪器和PLC控制器，所述360°高清摄像头设置于机体的尾部，所述北斗定位仪器设置于机体的两侧，所述PLC控制器设置在机体上且与360°高清摄像头和北斗定位仪器电性连接。
进一步的，所述套筒通过升降机构与仿形触土时延机构连接。
更进一步的，所述升降机构包括升降电机，所述升降电机的一端与仿形触土时延机构固定连接，所述升降机构的另一端与套筒固定连接。
进一步的，所述土壤参数检测传感器上设置有弹性入土检测探头。
进一步的，所述土壤参数检测传感器设置为氮磷钾传感器。
进一步的，所述仿形触土时延机构包括第一杆体、第二杆体和第三杆体，所述第一杆体与第二杆体通过第一折叠连接件连接，所述第二杆体与第三杆体通过第二折叠连接件连接。
更进一步的，所述第一折叠连接件包括第二电机、主动杆和从动杆，所述第二电机固定在机体上，所述主动杆与第二电机的输出端连接，所述从动杆的一端固定在第一杆体上，所述从动杆的另一端固定在第二杆体上，所述主动杆与从动杆通过连接柱连接。
本发明所达到的有益效果为：
(1)本发明中的实时测量与精准施肥信息标靶机，可以实现地块土壤氮磷钾含量的实时监测，通过标靶机位置信息与土壤含肥量信息，可实时准确掌握地块的含肥量情况。
(2)本发明通过仿形触土时延机构设置为三段折叠式结构，从而可以调整测量时传感器的数量，实现变尺度实时测量。(3)本发明可以通过北斗定位传输装置实现标靶机的实时位置和速度等数据的传输。
(4)本发明可以实现360°高清摄像头实时反映标靶机的行进过程专业人员通过返回的数据可实时控制标靶机的行进轨迹，使用灵活方便。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明俯视图。
图3是本发明仿形触土时延机构一端折叠的结构示意图。
图中，1、从动轮胎；2、360°高清摄像头；3、减速机；4、第一电机；5、北斗定位仪器；6、镂空驱动轮胎；7、第三杆体；8、激光传感器；9、第二杆体；10、从动杆；11、主动杆；12、连接柱；13、第一杆体；14、土壤参数检测传感器；15、皮带；16、PLC控制器。
具体实施方式
为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示，一种实时测量与精准施肥信息标靶机，包括机体和设置于机体上的行走机构、北斗定位传输机构、施肥信息采集机构。
所述行走机构包括第一电机4、减速机3、皮带15和镂空驱动轮胎6，所述第一电机4的输出端与减速机3连接，所述减速的输出端通过皮带15与镂空驱动轮胎6的驱动轴连接。所述行走机构还包括从动轮胎1，所述从动轮胎1固定在机体的前端与设置在机体后端的两个镂空驱动轮胎6呈三角形结构。通过机体的控制器，可以控制第一电机4的运转，进而能够实现行驶控制。
所述北斗定位传输机构包括360°高清摄像头2、北斗定位仪器5和PLC控制器16。所述PLC控制器16设置在机体上且与360°高清摄像头2和北斗定位仪器5电性连接。
所述360°高清摄像头2通过安装杆固定设置于机体的尾部，且邻近从动轮胎1。所述360°高清摄像头2监测所检测作业周围环境信号。在标靶机行走过程中，360°高清摄像头2实时记录装备的行进和作业过程，通过自动驾驶控制行进过程的路径。另外，可以通过360°高清摄像头2技术人员通过视觉传输得到的画面实时控制标靶机的行进方向与路径。后可接耙地机械，避免传感器入土对土地的影响。实现无人驾驶的自走式实时精准检测。
所述北斗定位仪器5设置于机体的两侧，设置为2个，2个北斗定位装置，通过固定杆安装在机架上,实时感应装备的位置信息，2个定位装置水平共同作用，能够实时感知标靶机的位置和速度，并传输给用户。
所述施肥信息采集机构包括套筒、土壤参数检测传感器14、激光传感器8和仿形触土时延机构。所述土壤参数检测传感器14和激光传感器8固定在套筒内。能够避免由于土壤过于坚实导致传感器的损坏，为传感器稳定进入土壤并与土壤充分接触提供条件。所述所述土壤参数检测传感器14设置为氮磷钾传感器。所述土壤参数检测传感器14上设置有弹性入土检测探头。氮磷钾传感器的触头与土壤接触后能够测量出土壤中氮磷钾含量并实时传输数据。
所述套筒设置在仿形触土时延机构上，所述仿形触土时延机构设置在机体的前端，所述仿形触土时延机构设置为三段折叠式结构。所述仿形触土时延机构包括第一杆体13、第二杆体9和第三杆体7，所述第一杆体13与第二杆体9通过第一折叠连接件连接，所述第二杆体9与第三杆体7通过第二折叠连接件连接。所述第一折叠连接件和第二折叠连接件结构相同。所述第一折叠连接件包括第二电机、和从动杆10，所述第二电机固定在机体上，所述主动杆11与第二电机的输出端连接，所述从动杆10的一端固定在第一杆体13上，所述从动杆10的另一端固定在第二杆体9上，所述主动杆11与从动杆10通过连接柱12连接。
三段折叠式结构的仿形触土时延机构能够根据测量密度对于氮磷钾传感器的使用个数进行调节，使用之前可进行选择传感器个数，实现变尺度测量。标靶机可一步设置行走间歇装置，可通过确定的时间间隔进行间歇。激光传感器8实时测量与土壤的距离、土壤破碎程度等情况，根据所测量的距离来调整氮磷钾传感器的慢慢下降，具体可通过现有的升降机构，例如通过电机驱动向下缓慢下降。氮磷钾传感器入土停留5s，升降机构缓慢上升，标靶机继续前进至下一测量点。
升降机构能够给探头预留检测以及数据上传时间，同时根据标靶机不同行进速度进行调节来满足变尺度实时测量的要求，同时入土以及出土部件可靠稳定，保证了北斗定位传输机构的定位准确性以及样本数据采集的可靠性。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：包括机体和设置于机体上的行走机构、北斗定位传输机构、施肥信息采集机构；所述施肥信息采集机构包括套筒、土壤参数检测传感器(14)、激光传感器(8)和仿形触土时延机构，所述土壤参数检测传感器(14)和激光传感器(8)设置在套筒内，所述套筒设置在仿形触土时延机构上，所述仿形触土时延机构设置在机体的前端，所述仿形触土时延机构设置为三段折叠式结构。
2.根据权利要求1所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述行走机构包括第一电机(4)、减速机(3)、皮带(15)和镂空驱动轮胎(6)，所述第一电机(4)的输出端与减速机(3)连接，所述减速的输出端通过皮带(15)与镂空驱动轮胎(6)的驱动轴连接。
3.根据权利要求2所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述行走机构还包括从动轮胎(1)，所述从动轮胎(1)固定在机体的前端与设置在机体后端的两个镂空驱动轮胎(6)呈三角形结构。
4.根据权利要求1所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述北斗定位传输机构包括360°高清摄像头(2)、北斗定位仪器(5)和PLC控制器(16)，所述360°高清摄像头(2)设置于机体的尾部，所述北斗定位仪器(5)设置于机体的两侧，所述PLC控制器(16)设置在机体上且与360°高清摄像头(2)和北斗定位仪器(5)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述套筒通过升降机构与仿形触土时延机构连接。
6.根据权利要求5所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述升降机构包括升降电机，所述升降电机的一端与仿形触土时延机构固定连接，所述升降机构的另一端与套筒固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述土壤参数检测传感器(14)上设置有弹性入土检测探头。
8.根据权利要求1或7所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述土壤参数检测传感器(14)设置为氮磷钾传感器。
9.根据权利要求1所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述仿形触土时延机构包括第一杆体(13)、第二杆体(9)和第三杆体(7)，所述第一杆体(13)与第二杆体(9)通过第一折叠连接件连接，所述第二杆体(9)与第三杆体(7)通过第二折叠连接件连接。
10.根据权利要求9所述的一种实时测量与精准施肥信息标靶机，其特征在于：所述第一折叠连接件包括第二电机、主动杆(11)和从动杆(10)，所述第二电机固定在机体上，所述主动杆(11)与第二电机的输出端连接，所述从动杆(10)的一端固定在第一杆体(13)上，所述从动杆(10)的另一端固定在第二杆体(9)上，所述主动杆(11)与从动杆(10)通过连接柱(12)连接。
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