CN113748834B - 一种果园除草防控方法及其除草防控机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；本发明通过株间除草机构以及行间除草机构割刀的合理设置，不会出现遗漏；通过配药罐可以自动实现药剂的配比和混合，免去了人工配药的环节，方便省事；通过前置喷洒机构和后置喷洒机构的合理配置，自动完成除草方法中的喷水喷药需求；利用割除的杂草作为有机化肥的原料，且免去了清理杂草的过程，在达到除草防控的同时还提高了果园的产量。
Description
技术领域
本发明涉及除草防控领域，特别是一种果园除草防控方法及其除草防控机器人。
背景技术
果园杂草丛生是影响果树生长和果实产量的重要影响因素，杂草疯长，与果树争夺养分，所以果农需要花费大量精力进行除草，由于果园面积大，大量喷洒灭活性除草剂，对果树根部具有一定的影响，会抑制果树生长降低产量，而人工除草价格昂贵，自己亲自动手除草又效率较低，因此需要开展一种高效快速果园除草方法研究以及配套设备的研发。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，高效快速。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，包括以下步骤：
第一步骤，株间除草防控：首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；
第二步骤，行间除草防控：首先在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，再将割下的杂草清理干净，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；
其中行间割除的杂草，首先经过打碎后铺设于树冠下以及果树株间，再在杂草表面采用局部有限覆盖的压土，最后在铺设的杂草以及压土表面喷洒清水，定期进行翻新，将腐化的杂草翻至土下，有助于果树吸收。
进一步地，所述土壤处理剂采用氟乐灵，每100毫升兑水40-60公斤，以喷雾的形式均匀喷施。
进一步地，所述除草防控机器人包括带有行走轮的车体，所述行走轮由伺服电机驱动转动，所述车体的下方设置有行间除草机构，所述车体的前端任意一侧设置有株间除草机构，所述车体上方设置有储水罐，所述储水罐通过水管分别连接于热水箱以及配药罐，所述热水箱以及配药罐分别通过水管连通于前置喷洒机构，所述前置喷洒机构设置于所述车体的前端，且所述前置喷洒机构安装于所述株间除草机构的后方，所述储水罐以及所述配药罐分别通过水管连通于后置喷洒机构，所述后置喷洒机构设置于所述车体后端。
进一步地，所述所述株间除草机构包括竖向的转动柱，所述转动柱的上端与设置在车体上的支架水平转动连接。所述转动柱的下端周侧设置有若干环向排列的株间除草单元，所述株间除草单元包括保护罩壳和设置在保护罩壳内的株间除草刀片，所述保护罩壳与所述转动柱的下端一侧固定连接，所述株间除草刀片在驱动机构的带动下水平转动；
所述驱动机构包括固定设置在所述转动柱上方的第一电机，转动柱转动时会带动第一电机一同转动。所述转动柱的内部设置有中空竖孔，所述转动柱的内部下方设置有中空传动腔，中空竖孔的上端穿出于所述转动柱，中空竖孔的下端与所述中空传动腔相连通。所述第一电机的输出轴沿所述中空竖孔向下延伸至所述中空传动腔内。所述保护罩壳内部分成上下两层，并通过水平设置的隔板进行分隔，株间除草刀片的转动轴与隔板水平转动连接。所述保护罩壳的上端一侧通过传动通道与所述中空传动腔相连通，所述传动通道内设置有传动皮带，所述株间除草刀片的转动轴的通过所述传动皮带与所述第一电机的输出轴传动连接，若干株间除草刀片所对应的传动皮带所在的竖向高度不同，使得第一电机可以通过多个传动皮带带动多个株间除草刀片转动，使驱动机构的整体结构更加精简合理；
所述保护罩壳为圆形，所述保护罩壳的外壁上设置有弹性橡胶层，用以缓冲减震，使得保护罩壳在和果树碰撞时不易对果树造成损伤。
所述株间除草单元环向等角度设置有三个，即可以确保在转动柱转动的过程中至少有一个株间除草刀片位于果树株间，并且相邻的株间除草刀片也具有较大的间隙，可以更好地避让果树。
进一步地，所述行间除草机构包括固定安装于车底的保护壳，所述保护壳内设置有两个竖向转轴，竖向转轴在驱动机构的带动下水平转动。两个竖向转轴沿所述车体的长度方向排列，两个所述竖向转轴下方安装切割刀片，使两个竖向转轴下方安装的切割刀片也沿车体的长度方向排列。
所述竖向转轴的下端设置有限位环，所述限位环的下方设置有螺纹安装柱。两个所述切割刀片上均设置有安装孔，两个所述切割刀片通过安装孔套接在所述螺纹安装柱上，所述螺纹安装柱上还螺接有紧固螺母，所述紧固螺母与所述限位环对应夹紧固定所述切割刀片。切割刀片的安装方式使得切割刀片方便拆卸维修。
所述切割刀片为长条状，两个切割刀片的形状和长度均相同。所述安装孔设置在所述切割刀片的中心处，所述切割刀片的两端分别设置有切割刃口，所述切割刃口的延伸方向与所述切割刀片的长度方向呈一定角度倾斜。在车体行进的过程中切割刀片水平转动，斜向的切割刃口的切割效果更好。所述切割刃口的长度为切割刀片长度的五分之一到四分之一，切割刃口更加不易受损，使用寿命更长，也更加容易维护。若在切割刀片的中间设置切割刃口，中间的切割刃口的工作效率也很低下。由于切割刃口的长度设置，单个长条状切割刀片的除草效果欠佳，处于车体前端的切割刀片在工作时可能会漏掉部分杂草，因此设置有两个切割刀片，处于车体后方的切割刀片可以进行第二次除草，解决掉被漏掉的杂草，从而提高本发明的除草效果。
两个所述竖向转轴的中心距小于所述切割刀片的长度，两个竖向转轴的转速和转动方向相同。当其中一个切割刀片转动至与车体的长度方向相平行时，另一个切割刀片与车体的长度方向相垂直。从而使得两个切割刀片的切割区域可以部分重叠，进而减少了两个切割刀片所占据的车体空间，结构设置更加合理。
所述车体上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，两个所述竖向转轴的上端均设置有受动齿轮，两个竖向转轴上的受动齿轮的齿数相同，所述传动齿轮同时与两个受动齿轮啮合传动，驱动电机可以同时带动两个竖向转轴转动，结构更加精简，同时也确保了两个竖向转轴的转动方向和转动速度相同。
所述限位环的下表面设置有定位柱，所述切割刀片上设置有与所述定位柱对应插接的定位孔，确保切割刀片不会与竖向转轴相对转动；
所述保护罩壳上与所述株间除草机构同侧设置有草料出口，且在所述保护罩壳上相对于所述草料出口的另一侧设置有鼓风机，更方便切割后的杂草离开保护罩壳内。
进一步地，所述草料出口处设置高转割刀，所述高转割刀通过两个所述受动齿轮传动连接于所述传动齿轮，所述高转割刀与所述切割刀片在旋转过程中形成行间除草区域。当所述车体静止且所述转动柱转动时，若干所述株间除草刀片在旋转过程中形成环形除草区域。所述环形除草区域的内边缘和所述行间除草区域的外边缘沿所述车体的行进方向平齐，使得行间除草区域和环形除草区域在车体的宽度方向上互补，避免产生除草死角。如附图中所示，平齐线与车体的行进方向平行，环形除草区域的内边缘和圆形除草区域的外边缘均与平齐线相切。
进一步地，所述配药罐包括横向设置的混合罐，所述混合罐进药端的侧壁内设置进药管，所述进药管设置于所述混合罐的中心轴上且垂直于所述侧壁，所述进药管分别向所述混合罐的罐内以及罐外各延伸一端距离，所述进药管延伸出所述混合罐外的一端设置加药罐，所述加药罐与所述进药管连接处设置定量加药阀，所述进药管延伸进所述混合罐内的一端靠近所述进药端侧壁环绕管壁设置若干进药口，所述混合罐的进水端的侧壁内对应于所述进药管设置进水管，所述进水管分别向所述混合罐的罐内以及罐外各延伸一端距离，所述进水管延伸出所述混合罐外的一端通过水管连通于所述储水罐，且所述进水管延伸出所述混合罐外的一端设置定量水泵，所述进水管延伸进所述混合罐内的一端靠近所述进水端侧壁环绕管壁设置若干进水口，所述进药口和所述进水口通过中心移动轴的移动控制间歇开合，所述中心移动轴两端各设置一个阀块，两端所述阀块分别滑动设置于所述进药管与所述进水管内，所述中心移动轴与所述进药管以及所述进水管端面之间通过螺纹配合；所述混合罐任意一端侧壁偏下位置设置取药口。
所述中心移动轴上间隔设置两个相对的混合搅拌器，所述混合搅拌器包括套设于中心移动轴上的固定块，所述固定块上环绕设置多个弹性片，所述弹性片向远离所述中心移动轴的方向弯曲，多个所述弹性片环绕成喇叭状。
进一步地，所述定量加药阀包括设置于所述加药罐底部的竖直滑道，所述竖直滑道上端向上延伸出所述加药罐底部一段距离，所述竖直滑道向上延伸的部分侧壁上环绕设置多个开口，所述竖直滑道下端侧壁开口与所述进药管连通，所述竖直滑道内与所述进药管连接处开口上方固定设置限位板，所述竖直滑道内与所述进药管连接处开口下方设置压力浮动板，贯穿所述限位板以及所述压力浮动板中心轴设置竖直导向孔，所述竖直导向孔内滑动设置竖直杆，所述竖直杆顶端固定设置滑块，所述滑块滑动设置于所述竖直滑道内，所述滑块设置于所述限位板上方，所述竖直杆底端固定设置配重块；所述压力浮动板包括装有压力感应器的圆形板以及通过压力感应器控制收缩的伸缩件，所述圆形板滑动设置于竖直滑道内，且所述圆形板通过伸缩件连接于所述竖直滑道底端；所述压力感应器通过安装于所述竖直滑道顶端的感应开关控制打开；所述滑块采用铁质，所述竖直滑道顶壁内镶嵌电磁组件，所述电磁组件通过安装于竖直滑道底端侧壁的感应开关控制关闭。
进一步地，所述前置喷洒机构包括并列固定于所述支架上的热水喷头以及药剂喷头，所述热水喷头通过水管连接于所述热水箱，所述药剂喷头通过水管连接于所述配药罐，所述热水喷头位于所述药剂喷头前方，所述热水喷头以及所述药剂喷头的喷口朝向所述车体外侧。
进一步地，所述后置喷洒机构包括安装板，所述安装板一端通过铰链铰接于所述车体后端，所述安装板上端面通过铰链铰接于拉杆油缸的伸缩端，所述拉杆油缸沿所述车体行进方向水平设置于所述车体上端面，所述安装板下端面沿车宽方向设置药剂喷组以及清水喷组，所述药剂喷组通过水管连接于所述配药罐，所述清水喷组通过水管连接于所述储水罐，所述清水喷组设置于所述药剂喷组前方；所述清水喷组在与所述株间除草机构同侧设置朝向所述车体外侧的雾化喷口。
有益效果：本发明的一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，通过株间除草机构以及行间除草机构割刀的合理设置，使得割草区域相互重叠，不会出现遗漏；通过配药罐可以自动实现药剂的配比和混合，免去了人工配药的环节，方便省事；通过前置喷洒机构和后置喷洒机构的合理配置，自动完成除草方法中的喷水喷药需求；利用割除的杂草作为有机化肥的原料，且免去了清理杂草的过程，在达到除草防控的同时还提高了果园的产量。
附图说明
附图1为除草防控机器人的结构图；
附图2为株间除草剂机构的结构图；
附图3为行间除草机构的结构图；
附图4为行间除草机构齿轮传动组的结构图；
附图5为行间除草区域和环形除草区域的位置关系图；
附图6为配药罐的结构图；
附图7为定量加药阀的结构图；
附图8为前置喷洒机构的结构图；
附图9为后置喷洒机构的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1-9所述的一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，包括以下步骤：
第一步骤，株间除草防控：首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；
第二步骤，行间除草防控：首先在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，再将割下的杂草清理干净，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；
其中行间割除的杂草，首先经过打碎后铺设于树冠下以及果树株间，再在杂草表面采用局部有限覆盖的压土，最后在铺设的杂草以及压土表面喷洒清水。
所述土壤处理剂采用氟乐灵，每100毫升兑水40-60公斤，以喷雾的形式均匀喷施。
所述除草防控机器人包括带有行走轮2的车体1，所述行走轮2由伺服电机10驱动转动，所述车体1的下方设置有行间除草机构3，所述车体1的前端任意一侧设置有株间除草机构4，所述车体1上方设置有储水罐5，所述储水罐5通过水管分别连接于热水箱6以及配药罐7，所述热水箱6以及配药罐7分别通过水管连通于前置喷洒机构8，所述前置喷洒机构8设置于所述车体1的前端，且所述前置喷洒机构8安装于所述株间除草机构4的后方，所述储水罐5以及所述配药罐7分别通过水管连通于后置喷洒机构9，所述后置喷洒机构9设置于所述车体后端。
所述所述株间除草机构4包括竖向的转动柱4-1，所述转动柱4-1的上端与设置在车体上的支架4-2水平转动连接。所述转动柱4-1的下端周侧设置有若干环向排列的株间除草单元，所述株间除草单元包括保护罩壳4-3和设置在保护罩壳4-3内的株间除草刀片4-4，所述保护罩壳4-3与所述转动柱4-1的下端一侧固定连接，所述株间除草刀片4-4在驱动机构的带动下水平转动；
所述驱动机构包括固定设置在所述转动柱4-1上方的第一电机4-5，转动柱4-1转动时会带动第一电机4-5一同转动。所述转动柱4-1的内部设置有中空竖孔4-6，所述转动柱4-1的内部下方设置有中空传动腔4-7，中空竖孔4-6的上端穿出于所述转动柱4-1，中空竖孔4-6的下端与所述中空传动腔4-7相连通。所述第一电机4-5的输出轴沿所述中空竖孔4-6向下延伸至所述中空传动腔4-7内。所述保护罩壳4-3内部分成上下两层，并通过水平设置的隔板进行分隔，株间除草刀片4-4的转动轴与隔板水平转动连接。所述保护罩壳4-3的上端一侧通过传动通道4-8与所述中空传动腔4-7相连通，所述传动通道4-8内设置有传动皮带4-9，所述株间除草刀片4-4的转动轴的通过所述传动皮带4-9与所述第一电机4-5的输出轴传动连接，若干株间除草刀片4-4所对应的传动皮带4-9所在的竖向高度不同，使得第一电机4-5可以通过多个传动皮带4-9带动多个株间除草刀片4-4转动，使驱动机构的整体结构更加精简合理；
所述保护罩壳4-3为圆形，所述保护罩壳4-3的外壁上设置有弹性橡胶层，用以缓冲减震，使得保护罩壳4-3在和果树碰撞时不易对果树造成损伤。
所述株间除草单元环向等角度设置有三个，即可以确保在转动柱3转动的过程中至少有一个株间除草刀片4-4位于果树株间，并且相邻的株间除草刀片4-4也具有较大的间隙，可以更好地避让果树。
所述行间除草机构3包括固定安装于车底的保护壳3-1，所述保护壳3-1内设置有两个竖向转轴3-2，竖向转轴3-2在驱动机构的带动下水平转动。两个竖向转轴3-2沿所述车体1的长度方向排列，两个所述竖向转轴3-2下方安装切割刀片3-13，使两个竖向转轴3-2下方安装的切割刀片3-13也沿车体1的长度方向排列。
所述竖向转轴3-2的下端设置有限位环3-3，所述限位环3-3的下方设置有螺纹安装柱3-4。两个所述切割刀片3-13上均设置有安装孔3-5，两个所述切割刀片3-5通过安装孔3-5套接在所述螺纹安装柱3-4上，所述螺纹安装柱3-4上还螺接有紧固螺母3-6，所述紧固螺母3-6与所述限位环3-3对应夹紧固定所述切割刀片3-13。切割刀片3-13的安装方式使得切割刀片3-13方便拆卸维修。
所述切割刀片3-13为长条状，两个切割刀片3-13的形状和长度均相同。所述安装孔3-5设置在所述切割刀片3-13的中心处，所述切割刀片3-13的两端分别设置有切割刃口3-7，所述切割刃口3-7的延伸方向与所述切割刀片3-13的长度方向呈一定角度倾斜。在车体1行进的过程中切割刀片3-13水平转动，斜向的切割刃口3-7的切割效果更好。所述切割刃口3-7的长度为切割刀片3-13长度的五分之一到四分之一，切割刃口3-7更加不易受损，使用寿命更长，也更加容易维护。若在切割刀片3-13的中间设置切割刃口3-7，中间的切割刃口3-7的工作效率也很低下。由于切割刃口3-7的长度设置，单个长条状切割刀片3-13的除草效果欠佳，处于车体前端的切割刀片3-13在工作时可能会漏掉部分杂草，因此设置有两个切割刀片3-13，处于车体后方的切割刀片3-13可以进行第二次除草，解决掉被漏掉的杂草，从而提高本发明的除草效果。
两个所述竖向转轴3-2的中心距小于所述切割刀片3-13的长度，两个竖向转轴3-2的转速和转动方向相同。当其中一个切割刀片3-13转动至与车体1的长度方向相平行时，另一个切割刀片3-13与车体1的长度方向相垂直。从而使得两个切割刀片3-13的切割区域可以部分重叠，进而减少了两个切割刀片3-13所占据的车体空间，结构设置更加合理。
所述车体1上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮3-9，两个所述竖向转轴3-2的上端均设置有受动齿轮3-10，两个竖向转轴3-2上的受动齿轮3-10的齿数相同，所述传动齿轮3-9同时与两个受动齿轮3-10啮合传动，驱动电机可以同时带动两个竖向转轴3-2转动，结构更加精简，同时也确保了两个竖向转轴的3-2转动方向和转动速度相同。
所述限位环3-3的下表面设置有定位柱，所述切割刀片3-13上设置有与所述定位柱对应插接的定位孔3-12，确保切割刀片3-13不会与竖向转轴相对转动；
所述保护罩壳3-1上与所述株间除草机构4同侧设置有草料出口3-14，且在所述保护罩壳3-1上相对于所述草料出口3-14的另一侧设置有鼓风机3-15，更方便切割后的杂草离开保护罩壳3-1内，并将杂草吹堆于果树株间。
所述草料出口3-14处设置高转割刀3-16，所述高转割刀3-16通过两个所述受动齿轮3-10传动连接于所述传动齿轮3-9，所述高转割刀3-16与所述切割刀片3-13在旋转过程中形成行间除草区域15。当所述车体1静止且所述转动柱4-1转动时，若干所述株间除草刀片4-4在旋转过程中形成环形除草区域16。所述环形除草区域16的内边缘和所述行间除草区域15的外边缘沿所述车体1的行进方向平齐，使得行间除草区域15和环形除草区域16在车体的宽度方向上互补，避免产生除草死角。如附图5中所示，平齐线与车体1的行进方向平行，环形除草区域16的内边缘和圆形除草区域15的外边缘均与平齐线相切。
所述配药罐7包括横向设置的混合罐7-1，所述混合罐7-1进药端的侧壁内设置进药管7-2，所述进药管7-2设置于所述混合罐7-1的中心轴上且垂直于所述侧壁，所述进药管7-2分别向所述混合罐7-1的罐内以及罐外各延伸一端距离，所述进药管7-2延伸出所述混合罐7-1外的一端设置加药罐7-3，所述加药罐7-3与所述进药管7-2连接处设置定量加药阀7-31，所述进药管7-2延伸进所述混合罐7-1内的一端靠近所述进药端侧壁环绕管壁设置若干进药口7-4，所述混合罐7-1的进水端的侧壁内对应于所述进药管7-2设置进水管7-5，所述进水管7-5分别向所述混合罐7-1的罐内以及罐外各延伸一端距离，所述进水管7-5延伸出所述混合罐7-1外的一端通过水管连通于所述储水罐5，且所述进水管7-5延伸出所述混合罐7-1外的一端设置定量水泵7-0，所述进水管7-5延伸进所述混合罐7-1内的一端靠近所述进水端侧壁环绕管壁设置若干进水口7-6，所述进药口7-4和所述进水口7-6通过中心移动轴7-7的移动控制间歇开合，所述中心移动轴7-7两端各设置一个阀块7-8，两端所述阀块7-8分别滑动设置于所述进药管7-2与所述进水管7-5内，所述中心移动轴7-7与所述进药管7-2以及所述进水管7-5端面之间通过螺纹配合；所述混合罐7-1任意一端侧壁偏下位置设置取药口7-16；
通过定量加药阀将加药罐内的原药每次以一定的量从进药管送入混合罐内，通过定量水泵每次从储水罐内抽取定量的水从进水管送入混合管内，按照方法中药水配比，预设定量水泵每次抽取的水量，不工作时通过复位弹簧使得中心移动轴两端阀块分别对应堵住进水口以及进药口，通过中心移动轴使得两端阀块同步移动，使得进水口与进药口同时只能有一个打开，从而实现间歇性定量添药加水的配药过程。
所述中心移动轴7-7上间隔设置两个相对的混合搅拌器7-9，所述混合搅拌器7-9包括套设于中心移动轴7-7上的固定块，所述固定块上环绕设置多个弹性片7-10，所述弹性片7-10向远离所述中心移动轴7-7的方向弯曲，多个所述弹性片7-10环绕成喇叭状；
由于所述中心移动轴7-7与所述进药管7-2以及所述进水管7-5端面之间通过螺纹配合，这里的螺纹指平滑的螺旋形纹路，所以当中心移动轴横向来回移动时，使得中心移动轴自身同时绕轴线往复转动，从而带动混合搅拌器转动，达到搅拌的效果，同时采用弹性片环绕设置，当混合搅拌器随中心移动轴横向移动时，所述弹性片在混合药剂中来回晃动，多个弹性片环绕设置成喇叭状，且两个混合搅拌器所呈现的喇叭状的喇叭口相向设置，当中心移动轴往一侧移动时，那么同侧的所有弹性片有聚拢趋势，相对一侧所有弹性片有打开的趋势，呈现出“一张一合”的运动状态，在“一张一合”的运动过程中将混合罐两端的药剂以及水推向混合罐中部，再通过旋转搅拌，使得药剂充分混合均匀。
所述定量加药阀7-31包括设置于所述加药罐7-3底部的竖直滑道7-11，所述竖直滑道7-11上端向上延伸出所述加药罐7-3底部一段距离，所述竖直滑道7-11向上延伸的部分侧壁上环绕设置多个开口，所述竖直滑道7-11下端侧壁开口与所述进药管7-2连通，所述竖直滑道7-11内与所述进药管7-2连接处开口上方固定设置限位板7-12，所述竖直滑道7-11内与所述进药管7-2连接处开口下方设置压力浮动板7-14，贯穿所述限位板7-12以及所述压力浮动板7-14中心轴设置竖直导向孔7-17，所述竖直导向孔7-17内滑动设置竖直杆，所述竖直杆顶端固定设置滑块7-13，所述滑块7-13滑动设置于所述竖直滑道7-11内，所述滑块7-13设置于所述限位板7-12上方，所述竖直杆底端固定设置配重块7-15；所述压力浮动板7-14包括装有压力感应器的圆形板7-18以及通过压力感应器控制收缩的伸缩件，所述圆形板7-18滑动设置于竖直滑道7-11内，且所述圆形板7-18通过伸缩件连接于所述竖直滑道7-11底端；所述压力感应器通过安装于所述竖直滑道7-11顶端的感应开关控制打开；所述滑块7-13采用铁质，所述竖直滑道7-11顶壁内镶嵌电磁组件，所述电磁组件通过安装于竖直滑道7-11底端侧壁的感应开关控制关闭。
具体配药过程如下：首先由定量水泵抽取预设水量，送入进水管，使得进水管内压力增大，推动进水管内阀块移动，使得进水口打开，抽取的水进入混合罐，同时由于进水管内阀块的移动导致进药管内的阀块移动，推动进药管内残余药液从进药管与竖直滑道连接处开口进入竖直滑道到，从而推动滑块7-13向上滑动至竖直滑道顶端的开口上方且被电磁组件吸附，使得加药罐内的药液流经竖直滑道进入进药管内，同时所述滑块7-13触碰竖直滑道顶端的感应开关，使得压力感应器工作，驱动伸缩件收缩，从而带动圆形盘下移，使得滑块7-13与圆形盘之间的容药量增大，当圆形盘下移至触碰竖直滑道7-11底端侧壁的感应开关，使得电磁组件断电，失去电磁组件的吸附力，收缩滑块在竖直杆下端的配重块带动下下移脱离电磁组件吸附范围，且下滑至竖直滑道顶端的开口下方，同时压力感应器停止工作，失去伸缩件带来的收缩力，所述圆形板有向上的回弹趋势，且回弹力和配重块重力在竖直方向上某一位置达到平衡，当进水口停止进水时，进水管内阀块在复位弹簧作用下回弹，同时拉动进药管内阀块移动，抽取滑块与圆形板之间的原药，使得滑块与圆形板相互靠近，由于伸缩件逐渐恢复原长，回弹力逐渐减小，而配重块重力不变，加速滑块与圆形板相互靠近，将两者之间的原药不断挤入进药管内，从而推动进药管内阀块进一步移动，使得进药口打开，将进药管内的原药送入混合罐内；反复重复上述工作流程直至药箱或水箱中供应不足，此时该机器人停止工作，并通过报警系统提醒加药或添水。
所述前置喷洒机构8包括并列固定于所述支架4-2上的热水喷头8-1以及药剂喷头8-2，所述热水喷头8-1通过水管连接于所述热水箱6，所述药剂喷头8-2通过水管连接于所述配药罐7，所述热水喷头8-1位于所述药剂喷头8-2前方，所述热水喷头8-1以及所述药剂喷头8-2的喷口朝向所述车体1外侧；
在株间杂草打碎后，通过雾化喷洒热水于杂草表面，使得热水快速释放热量，加速杂草的腐烂，然后通过药剂喷头喷洒土壤处理剂，所述土壤处理剂均匀喷洒，通过杂草表面滑落至土壤表面形成一层药膜，封闭土壤，使得地下的杂草新苗无法冒出来。
所述后置喷洒机构9包括安装板9-1，所述安装板9-1一端通过铰链铰接于所述车体1后端，所述安装板9-1上端面通过铰链铰接于拉杆油缸9-2的伸缩端，所述拉杆油缸9-2沿所述车体1行进方向水平设置于所述车体1上端面，所述安装板9-1下端面沿车宽方向设置药剂喷组9-3以及清水喷组9-4，所述药剂喷组9-3通过水管连接于所述配药罐7，所述清水喷组9-4通过水管连接于所述储水罐5，所述清水喷组9-4设置于所述药剂喷组9-3前方；所述清水喷组9-4在与所述株间除草机构4同侧设置朝向所述车体1外侧的雾化喷口9-5
通过拉杆油缸以及铰链的配合，使得后置喷洒机构在不使用时可以向上翻起，斜靠于车体后端，将安装板底面朝上也有利于检修，药剂喷组以及清水喷组的前后位置设计，可以在喷洒土壤处理剂之前，先用清水浇灌，保证一定的湿度和土壤饱和度，让土壤处理剂在地表以下3-5cm处形成一层药膜，从而达到封闭土地，防止短期内杂草再生的效果，通过雾化喷口对堆积于株间的杂草进一步的浸湿，配合后期的压土，加速杂草的腐化，从而生成天然的有机肥料，有助于果树的生长。
上述描述是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员而言，不脱离本发明的原理还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰还视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种果园除草防控方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步骤，株间除草防控：首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；
第二步骤，行间除草防控：首先在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，再将割下的杂草清理干净，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；
其中行间割除的杂草，首先经过打碎后铺设于树冠下以及果树株间，再在杂草表面采用局部有限覆盖的压土，最后在铺设的杂草以及压土表面喷洒清水；
所述除草防控机器人包括带有行走轮（2）的车体（1），所述行走轮（2）由伺服电机（10）驱动转动，所述车体（1）的下方设置有行间除草机构（3），所述车体（1）的前端任意一侧设置有株间除草机构（4），所述车体（1）上方设置有储水罐（5），所述储水罐（5）通过水管分别连接于热水箱（6）以及配药罐（7），所述热水箱（6）以及配药罐（7）分别通过水管连通于前置喷洒机构（8），所述前置喷洒机构（8）设置于所述车体（1）的前端，且所述前置喷洒机构（8）安装于所述株间除草机构（4）的后方，所述储水罐（5）以及所述配药罐（7）分别通过水管连通于后置喷洒机构（9），所述后置喷洒机构（9）设置于所述车体后端；
所述行间除草机构（3）包括固定安装于车底的保护壳（3-1），所述保护壳（3-1）内设置有两个竖向转轴（3-2），竖向转轴（3-2）在驱动机构的带动下水平转动；两个竖向转轴（3-2）沿所述车体（1）的长度方向排列，两个所述竖向转轴（3-2）下方安装切割刀片（3-13）；
所述竖向转轴（3-2）的下端设置有限位环（3-3），所述限位环（3-3）的下方设置有螺纹安装柱（3-4）；两个所述切割刀片（3-13）上均设置有安装孔（3-5），两个所述切割刀片（3-13）通过安装孔（3-5）套接在所述螺纹安装柱（3-4）上，所述螺纹安装柱（3-4）上还螺接有紧固螺母（3-6），所述紧固螺母（3-6）与所述限位环（3-3）对应夹紧固定所述切割刀片（3-13）；
所述切割刀片（3-13）为长条状，两个切割刀片（3-13）的形状和长度均相同；所述安装孔（3-5）设置在所述切割刀片（3-13）的中心处，所述切割刀片（3-13）的两端分别设置有切割刃口（3-7），所述切割刃口（3-7）的延伸方向与所述切割刀片（3-13）的长度方向呈一定角度倾斜；所述切割刃口（3-7）的长度为切割刀片（3-13）长度的五分之一到四分之一；
两个所述竖向转轴（3-2）的中心距小于所述切割刀片（3-13）的长度，两个竖向转轴（3-2）的转速和转动方向相同；当其中一个切割刀片（3-13）转动至与车体（1）的长度方向相平行时，另一个切割刀片（3-13）与车体（1）的长度方向相垂直；
所述车体（1）上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮（3-9），两个所述竖向转轴（3-2）的上端均设置有受动齿轮（3-10），两个竖向转轴（3-2）上的受动齿轮（3-10）的齿数相同，所述传动齿轮（3-9）同时与两个受动齿轮（3-10）啮合传动；
所述限位环（3-3）的下表面设置有定位柱，所述切割刀片（3-13）上设置有与所述定位柱对应插接的定位孔（3-12）；
所述株间除草机构（4）包括竖向的转动柱（4-1），所述转动柱（4-1）的上端与设置在车体上的支架（4-2）水平转动连接；所述转动柱（4-1）的下端周侧设置有若干环向排列的株间除草单元，所述株间除草单元包括保护罩壳（4-3）和设置在保护罩壳（4-3）内的株间除草刀片（4-4），所述保护罩壳（4-3）与所述转动柱（4-1）的下端一侧固定连接，所述株间除草刀片（4-4）在驱动机构的带动下水平转动；
所述保护罩壳（4-3）上与所述株间除草机构（4）同侧设置有草料出口（3-14），且在所述保护罩壳（4-3）上相对于所述草料出口（3-14）的另一侧设置有鼓风机（3-15）；
所述草料出口（3-14）处设置高转割刀（3-16），所述高转割刀（3-16）通过两个所述受动齿轮（3-10）传动连接于所述传动齿轮（3-9），所述高转割刀（3-16）与所述切割刀片（3-13）在旋转过程中形成行间除草区域（15）；当所述车体（1）静止且所述转动柱（4-1）转动时，若干所述株间除草刀片（4-4）在旋转过程中形成环形除草区域（16）；所述环形除草区域（16）的内边缘和所述行间除草区域（15）的外边缘沿所述车体（1）的行进方向平齐；
所述配药罐（7）包括横向设置的混合罐（7-1），所述混合罐（7-1）进药端的侧壁内设置进药管（7-2），所述进药管（7-2）设置于所述混合罐（7-1）的中心轴上且垂直于所述侧壁，所述进药管（7-2）分别向所述混合罐（7-1）的罐内以及罐外各延伸一段 距离，所述进药管（7-2）延伸出所述混合罐（7-1）外的一端设置加药罐（7-3），所述加药罐（7-3）与所述进药管（7-2）连接处设置定量加药阀（7-31），所述进药管（7-2）延伸进所述混合罐（7-1）内的一端靠近所述进药端侧壁环绕管壁设置若干进药口（7-4），所述混合罐（7-1）的进水端的侧壁内对应于所述进药管（7-2）设置进水管（7-5），所述进水管（7-5）分别向所述混合罐（7-1）的罐内以及罐外各延伸一段 距离，所述进水管（7-5）延伸出所述混合罐（7-1）外的一端通过水管连通于所述储水罐（5），且所述进水管（7-5）延伸出所述混合罐（7-1）外的一端设置定量水泵（7-0），所述进水管（7-5）延伸进所述混合罐（7-1）内的一端靠近所述进水端侧壁环绕管壁设置若干进水口（7-6），所述进药口（7-4）和所述进水口（7-6）通过中心移动轴（7-7）的移动控制间歇开合，所述中心移动轴（7-7）两端各设置一个阀块（7-8），两端所述阀块（7-8）分别滑动设置于所述进药管（7-2）与所述进水管（7-5）内，所述中心移动轴（7-7）与所述进药管（7-2）以及所述进水管（7-5）端面之间通过螺纹配合；所述混合罐（7-1）任意一端侧壁偏下位置设置取药口（7-16）；
所述中心移动轴（7-7）上间隔设置两个相对的混合搅拌器（7-9），所述混合搅拌器（7-9）包括套设于中心移动轴（7-7）上的固定块，所述固定块上环绕设置多个弹性片（7-10），所述弹性片（7-10）向远离所述中心移动轴（7-7）的方向弯曲，多个所述弹性片（7-10）环绕成喇叭状；
所述定量加药阀（7-31）包括设置于所述加药罐（7-3）底部的竖直滑道（7-11），所述竖直滑道（7-11）上端向上延伸出所述加药罐（7-3）底部一段距离，所述竖直滑道（7-11）向上延伸的部分侧壁上环绕设置多个开口，所述竖直滑道（7-11）下端侧壁开口与所述进药管（7-2）连通，所述竖直滑道（7-11）内与所述进药管（7-2）连接处开口上方固定设置限位板（7-12），所述竖直滑道（7-11）内与所述进药管（7-2）连接处开口下方设置压力浮动板（7-14），贯穿所述限位板（7-12）以及所述压力浮动板（7-14）中心轴设置竖直导向孔（7-17），所述竖直导向孔（7-17）内滑动设置竖直杆，所述竖直杆顶端固定设置滑块（7-13），所述滑块（7-13）滑动设置于所述竖直滑道（7-11）内，所述滑块（7-13）设置于所述限位板（7-12）上方，所述竖直杆底端固定设置配重块（7-15）；所述压力浮动板（7-14）包括装有压力感应器的圆形板（7-18）以及通过压力感应器控制收缩的伸缩件，所述圆形板（7-18）滑动设置于竖直滑道（7-11）内，且所述圆形板（7-18）通过伸缩件连接于所述竖直滑道（7-11）底端；所述压力感应器通过安装于所述竖直滑道（7-11）顶端的感应开关控制打开；所述滑块（7-13）采用铁质，所述竖直滑道（7-11）顶壁内镶嵌电磁组件，所述电磁组件通过安装于竖直滑道（7-11）底端侧壁的感应开关控制关闭。
2.根据权利要求1所述的一种果园除草防控方法，其特征在于：所述土壤处理剂采用氟乐灵，每100毫升兑水40-60公斤，以喷雾的形式均匀喷施。
3.根据权利要求1-2任意项所述的一种果园除草防控方法，其特征在于：
所述驱动机构包括固定设置在所述转动柱（4-1）上方的第一电机（4-5），转动柱（4-1）转动时会带动第一电机（4-5）一同转动；所述转动柱（4-1）的内部设置有中空竖孔（4-6），所述转动柱（4-1）的内部下方设置有中空传动腔（4-7），中空竖孔（4-6）的上端穿出于所述转动柱（4-1），中空竖孔（4-6）的下端与所述中空传动腔（4-7）相连通；所述第一电机（4-5）的输出轴沿所述中空竖孔（4-6）向下延伸至所述中空传动腔（4-7）内；所述保护罩壳（4-3）内部分成上下两层，并通过水平设置的隔板进行分隔，株间除草刀片（4-4）的转动轴与隔板水平转动连接；所述保护罩壳（4-3）的上端一侧通过传动通道（4-8）与所述中空传动腔（4-7）相连通，所述传动通道（4-8）内设置有传动皮带（4-9），所述株间除草刀片（4-4）的转动轴的通过所述传动皮带（4-9）与所述第一电机（4-5）的输出轴传动连接，若干株间除草刀片（4-4）所对应的传动皮带（4-9）所在的竖向高度不同；所述保护罩壳（4-3）为圆形，所述保护罩壳（4-3）的外壁上设置有弹性橡胶层；所述株间除草单元环向等角度设置有三个。
4.根据权利要求3所述的一种果园除草防控方法，其特征在于：所述前置喷洒机构（8）包括并列固定于所述支架（4-2）上的热水喷头（8-1）以及药剂喷头（8-2），所述热水喷头（8-1）通过水管连接于所述热水箱（6），所述药剂喷头（8-2）通过水管连接于所述配药罐（7），所述热水喷头（8-1）位于所述药剂喷头（8-2）前方，所述热水喷头（8-1）以及所述药剂喷头（8-2）的喷口朝向所述车体（1）外侧。
5.根据权利要求3所述的一种果园除草防控方法，其特征在于：所述后置喷洒机构（9）包括安装板（9-1），所述安装板（9-1）一端通过铰链铰接于所述车体（1）后端，所述安装板（9-1）上端面通过铰链铰接于拉杆油缸（9-2）的伸缩端，所述拉杆油缸（9-2）沿所述车体（1）行进方向水平设置于所述车体（1）上端面，所述安装板（9-1）下端面沿车宽方向设置药剂喷组（9-3）以及清水喷组（9-4），所述药剂喷组（9-3）通过水管连接于所述配药罐（7），所述清水喷组（9-4）通过水管连接于所述储水罐（5），所述清水喷组（9-4）设置于所述药剂喷组（9-3）前方；所述清水喷组（9-4）在与所述株间除草机构（4）同侧设置朝向所述车体（1）外侧的雾化喷口（9-5）。
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