CN113574986B - 水田漂浮农耕机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水田漂浮农耕机，包括：用于实现农耕机漂浮作业的浮动装置和用于实现农耕机遥控作业的遥感模块，所述浮动装置包括充气气囊和配合安装在所述充气气囊上的机架板，所述充气气囊中间部位开设有空腔，所述充气气囊的其中一面与所述机架板的其中一面无缝粘连形成一个具有容腔且可漂浮的腔体结构，所述遥感模块设置在所述腔体结构内。本发明的水田漂浮农耕机，能够实现遥控漂浮作业，能够大幅度的节约人力成本，保障人身操作农耕机的安全，同时高效的达到全方位无死角耕地的要求。

Description

水田漂浮农耕机
技术领域
本发明涉及农耕机械技术领域，尤其涉及一种水田漂浮农耕机。
背景技术
由于山林梯田的自然环境，区域梯田的耕地机械跨田作业需要搬运；区域梯田的耕作需要人工直接下田驾驶；区域梯田的耕作机械的操作对操作人员身体素质有一定要求；区域梯田的耕作需要采用两种传统耕刀(犁、耙)至少两次作业；区域梯田的复杂地形中操耕作机械存在人员安全问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提供一种水田漂浮农耕机。
为实现上述目的，本发明提供一种水田漂浮农耕机，包括：用于实现农耕机漂浮作业的浮动装置和用于实现农耕机遥控作业的遥感模块，浮动装置包括充气气囊和配合安装在充气气囊上的机架板，充气气囊中间部位开设有空腔，充气气囊的其中一面与机架板的其中一面无缝粘连形成一个具有容腔且可漂浮的腔体结构，遥感模块设置在腔体结构内。
根据本发明的一个方面，机架板的另一面的中心处设置有用于控制水流方向的控制板。
根据本发明的一个方面，遥感模块包括用于控制水田漂浮农耕机行进、作业的控制器和用于接收信号及传输信号的传感器。
根据本发明的一个方面，水田漂浮农耕机还包括动力推动及转向装置，动力推动及转向装置包括：舵机、连杆机构，连杆机构包括舵机输出轴、转向杆，转向杆一端设置在腔体结构内，转向杆另一端贯穿机架板。
根据本发明的一个方面，舵机输出轴设置在舵机内部，舵机沿横向的一端设有螺旋桨、舵机沿横向的另一端设有动力电机，舵机沿纵向的一侧设有舵叶，螺旋桨通过舵机输出轴输出的动力转动，舵叶通过转向杆输出转向。
根据本发明的一个方面，还包括切割装置，切割装置沿腔体结构中心位置分布布置多组，切割装置由切割电机、蓄电池、齿轮盘、切割刀片组件、防水套筒和传动轴组成，蓄电池、切割电机、齿轮盘依次连接并设置在腔体结构内，切割刀片组件由倾斜刀片和水平刀片组成，倾斜刀片沿中心位置两侧的刀臂均沿水平方向的同一侧倾斜15°。
根据本发明的一个方面，切割刀片组件通过连接件堆叠连接在传动轴的一端，两个倾斜刀片沿水平方向对称设置，两个对称设置的倾斜刀片的刀臂之间的角度为30°，水平刀片放置在两个倾斜刀片的中间，传动轴的另一端包裹防水套筒并且穿过机架板与腔体结构内的齿轮盘连接。
根据本发明的一个方面，传动轴与齿轮盘连接的一端上还设有带动切割刀片组件往复移动的往复装置。
为实现上述目的，本发明提供一种用于水田农耕的遥控作业系统，包括上述的任一项水田漂浮农耕机，还包括驱动水田漂浮农耕机行进及作业的遥控器和能够容纳水田漂浮农耕机、实现水田漂浮农耕机纵向自由移动的水田漂浮农耕机运输装置。
根据本发明的一个方面，水田漂浮农耕机运输装置包括：具有空腔的筒体结构、闸门、用于提起和下放闸门的升降结构；筒体结构两端设有用于水田漂浮农耕机进出的开口，闸门配合设置在开口处，升降结构配合闸门位置固定在筒体结构上。
根据本发明的一个方面，闸门上还设有用于感应水田漂浮农耕机靠近和离开的感应器和用于感应控制闸门提起和下放程度的触碰感应器。
根据本发明的上述方案，采用远程遥控农耕机非接触方式耕作解决了操作人员下田作业问题、解决了耕地机械对操作人员身体素质的要求问题、打破了人员局限；采用水上漂浮行进、水下耕刀作业达到了一次作业实现碎土稀释的目的，解决了传统犁、耙多次作业问题；采用水田漂浮农耕机运输通道进行跨田作业解决了梯田耕地机械人员搬运问题。本发明的水田漂浮农耕机，能够大幅度的节约人力成本，保障人身操作农耕机的安全，同时高效的达到全方位无死角耕地的要求。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机的主视剖视图；
图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机动力推动及转向装置的主剖视图；
图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机切割装置的主剖视图；
图4示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机切割刀片组件的主剖视图；
图5示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机运输装置的主剖视图。
具体实施方式
下面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它实施例，都属于本发明保护范围。
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机的主视剖视图；
图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机动力推动及转向装置的主剖视图；图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机切割装置的主剖视图；图4示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机切割刀片组件的主剖视图；图5示意性表示根据本发明的一种实施方式的水田漂浮农耕机运输装置的主剖视图。如图1及图2所示，根据本发明的水田漂浮农耕机，包括：用于实现农耕机漂浮作业的浮动装置1和用于实现农耕机遥控作业的遥感模块2，浮动装置1包括充气气囊101和配合安装在充气气囊上的机架板102，充气气囊101中间部位开设有空腔，充气气囊101的其中一面与机架板102的其中一面无缝粘连形成一个具有容腔且可漂浮的腔体结构，遥感模块2设置在腔体结构内。充气气囊101内部充入氦气(惰性气体)，氦气的充入能够有效增加农耕机的浮力，通过水的浮力作用能够对农耕机进行支撑和灵活移动，使得农耕机在充满水的农田里也能作业，避免了传统农耕犁耙作业流程的低效率性。
进一步地，在本实施方式中，遥感模块2包括用于控制水田漂浮农耕机行进、作业的控制器和用于接收信号及传输信号的传感器。遥感模块2是利用蜂窝4G无线通讯技术实现远距离指令信号传输。可遥控操作的方式打破了人员局限的问题，遥感模块2的设置解决了不规则危险地形农田人工操作的安全问题，解决了传统农机人员操作限制问题。
进一步地，在本实施方式中，水田漂浮农耕机还包括动力推动及转向装置3，动力推动及转向装置3包括：舵机301、连杆机构302，连杆机构302包括舵机输出轴3021、转向杆3022，转向杆3022一端设置在腔体结构内上，转向杆3022另一端贯穿机架板102。舵机输出轴3021设置在舵机301内部，舵机301沿横向的一端设有螺旋桨3011、舵机301沿横向的另一端设有动力电机3012，舵机301沿纵向的一侧设有舵叶3013，螺旋桨3011通过舵机输出轴3021输出的动力转动，舵叶3013通过转向杆3022输出转向。
在本实施方式中，人为通过遥控器远程输入行进指令，遥感装置2接收相关电信号，控制器输出电信号作用于动力电机3012，动力电机3012通电并且通过舵机输出轴3021带动螺旋桨3011转动产生动力，反向作用力经转向杆3022作用于机身实现机身向前行进；本发明的水田漂浮农耕机向前行进时，人为通过遥控器远程输入转向(左转或者右转)，遥感装置2接收相关电信号，控制器输出电信号作用于舵机301，舵机301带动连杆机构302作用于转向杆3022，转向杆3022带动相连舵叶3013偏转(左转或者右转)，行进水流和已偏转的舵叶3013会产生流速差和压力差，上述差值力会反作用于转向杆3022并且传递给机身最后实现转向。
进一步地，如图3、图4所示，水田漂浮农耕机还包括切割装置4，本实施例中的切割装置4设置两组，切割装置4由切割刀片组件401、防水套筒402传动轴403、切割电机404、蓄电池405、齿轮盘406、组成，蓄电池405、切割电机404、齿轮盘406依次连接并设置在腔体结构内，切割刀片组件401由倾斜刀片4011和水平刀片4012组成，倾斜刀片4011沿中心位置两侧的刀臂均沿水平方向的同一侧倾斜15°。切割刀片组件401通过连接件堆叠连接在传动轴403的一端，两个倾斜刀片4011沿水平方向对称设置，两个对称设置的倾斜刀片4011的刀臂之间的角度为30°，水平刀片4012放置在两个倾斜刀片4011的中间，传动轴403的另一端包裹防水套筒402并且穿过机架板102与腔体结构内的齿轮盘406连接。传动轴403与齿轮盘406连接的一端上还设有带动切割刀片组件401往复移动的往复装置4031。切割电机404通过齿轮盘406驱动传动轴403带动切割刀片组件401旋转进行切割作业。具体耕地破土的作业流程为：首先按下遥控器切割指令，然后遥感装置2接收指令信号传输到主控板，然后切割电机404通电启动带动切割刀片组件401旋转进行切割作业。
本实施例中的水田漂浮农耕机通过旋转上下倾斜刀片4011和中部水平刀片4012的设置会形成切割空间切割水下地面；同时刀身旋转带动水流冲刷破开泥土，对泥土进一步稀释(其中刀身直接破土面积约为60cm，水流破土面积约为10-20cm)，能够实现无死角灵活耕作宽度60cm以上的水田，能够一次性完成犁田耙田操作；切割装置4设置两组在一定程度上能够相互抵消刀身旋转产生的涡流，能够增加设备运行时的稳定性；防水套筒402能够有效防止水田漂浮农耕机作业时进水和刀具的脱落，往复装置4031的设置有利于解决耕地深浅难把控的问题，使得本发明的水田漂浮农耕机能够在不同的梯田设置合适的切割高度，不会造成耕地过深损伤田底。
其中机架板102的另一面中心处还设置有用于控制水流方向的控制板5，控制板5的设置可以保证水流自正面向后面流动直线行驶轨，且一定程度控制两刀旋转作业涡流不互相干扰、一定程度上防止涡流造成的机身不平稳导致的水平面上的旋转。
为实现上述目的，本发明提供一种用于水田农耕的遥控作业系统，包括上述的任一项水田漂浮农耕机，还包括驱动水田漂浮农耕机行进及作业的遥控器和能够容纳水田漂浮农耕机、实现水田漂浮农耕机纵向自由移动的水田漂浮农耕机运输装置6。如图5所示，水田漂浮农耕机运输装置6包括：具有空腔的筒体结构601、闸门602、用于提起和下放闸门602的升降结构603；筒体结构601两端设有用于水田漂浮农耕机进出的开口，闸门602配合设置在开口处，升降结构603配合闸门602位置固定在筒体结构601上。闸门602上还设有用于感应水田漂浮农耕机靠近和离开的感应器和用于感应控制闸门602提起和下放程度的触碰感应器。
水田漂浮农耕机运输装置6设置在各水田之间的水渠通道上，其具体运输的作业流程为：
1.自下而上(从下方的水田将水田漂浮农耕机运送到上方的水田):(下门)门外传感器检测到机器靠近→(下门)升降结构603带动闸门602上升打开闸门602泄水→门内传感器检测到机器进入指定位置→(下门)放下关闸→(上门)开闸蓄水→机器到达目的水平面驶出→(上门)门内传感器检测到机器离开→关闸；
2.自上而下(从上方的水田将水田漂浮农耕机运送到下方的水田):(上门)门外传感器检测到机器靠近→(上门)开启1/3蓄水→(上门)门内传感器检测水位到达指定高度→闸门602上升开闸→(上门)门内传感器检测到机器进入→(上门)关闸→(下门)开闸泄水→机器下降到达指定水平面→(下门)门内传感器检测到机器远离→(下门)放下关闸。水田漂浮农耕机运输通道6的设置能够解决区域梯田耕地机械人员搬运问题，能够节省人力成本。
根据本发明的上述方案，采用远程遥控农耕机非接触方式耕作解决了操作人员下田作业问题、解决了耕地机械对操作人员身体素质的要求问题、打破了人员局限；采用水上漂浮行进、水下耕刀作业达到了一次作业实现碎土稀释的目的，解决了传统犁、耙多次作业问题；采用水田漂浮农耕机运输通道进行跨田作业解决了梯田耕地机械人员搬运问题。本发明的水田漂浮农耕机，能够大幅度的节约人力成本，保障人身操作农耕机的安全，同时高效的达到全方位无死角耕地的要求。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.水田漂浮农耕机，其特征在于，包括：用于实现农耕机漂浮作业的浮动装置和用于实现农耕机遥控作业的遥感模块，所述浮动装置包括充气气囊和配合安装在所述充气气囊上的机架板，所述充气气囊中间部位开设有空腔，所述充气气囊的其中一面与所述机架板的其中一面无缝粘连形成一个具有容腔且可漂浮的腔体结构，所述遥感模块设置在所述腔体结构内；
还包括切割装置，所述切割装置沿所述腔体结构中心位置分布布置多组，所述切割装置由切割电机、蓄电池、齿轮盘、切割刀片组件、防水套筒和传动轴组成，所述蓄电池、所述切割电机、所述齿轮盘依次连接并设置在腔体结构内，所述切割刀片组件由倾斜刀片和水平刀片组成，所述倾斜刀片沿中心位置两侧的刀臂均沿水平方向的同一侧倾斜15°；
所述切割刀片组件通过连接件堆叠连接在所述传动轴的一端，两个所述倾斜刀片沿水平方向对称设置，两个对称设置的所述倾斜刀片的刀臂之间的角度为30°，所述水平刀片放置在两个所述倾斜刀片的中间，所述传动轴的另一端包裹所述防水套筒并且穿过所述机架板与所述腔体结构内的所述齿轮盘连接。
2.根据权利要求1所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，所述机架板的另一面的中心处设置有用于抵消耕刀产生涡流和控制水流方向的控制板。
3.根据权利要求2所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，所述遥感模块包括用于控制所述水田漂浮农耕机行进、作业的控制器和用于接收信号及传输信号的传感器。
4.根据权利要求3所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，还包括动力推动及转向装置，所述动力推动及转向装置包括：舵机、连杆机构，所述连杆机构包括舵机输出轴、转向杆，所述转向杆一端设置在所述腔体结构内，所述转向杆另一端贯穿所述机架板。
5.根据权利要求4所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，所述舵机输出轴设置在所述舵机内部，所述舵机沿横向的一端设有螺旋桨、所述舵机沿横向的另一端设有动力电机，所述舵机沿纵向的一侧设有舵叶，所述螺旋桨通过所述舵机输出轴输出的动力转动，所述舵叶通过所述转向杆输出转向。
6.根据权利要求1所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，所述传动轴与所述齿轮盘连接的一端上还设有带动所述切割刀片组件往复移动的往复装置。
7.一种用于水田农耕的遥控作业系统，包括权利要求1-6中的任一项所述的水田漂浮农耕机，其特征在于，还包括驱动所述水田漂浮农耕机行进及作业的遥控器和能够容纳所述水田漂浮农耕机、并且实现所述水田漂浮农耕机纵向自由移动的水田漂浮农耕机运输装置。
8.根据权利要求7所述的一种用于水田农耕的遥控作业系统，其特征在于，所述水田漂浮农耕机运输装置包括：具有空腔的筒体结构、闸门、用于提起和下放所述闸门的升降结构；所述筒体结构两端设有用于所述水田漂浮农耕机进出的开口，所述闸门配合设置在所述开口处，所述升降结构配合所述闸门位置固定在所述筒体结构上。
9.根据权利要求8所述的一种用于水田农耕的遥控作业系统，其特征在于，所述闸门上还设有用于感应所述水田漂浮农耕机靠近和离开的感应器和用于感应控制所述闸门提起和下放程度的触碰感应器。
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