CN114568418B - 一种农业除杂系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种农业除杂系统，通过控制终端、支撑机构、识别机构、除杂机构和定位机构，利用摄像头和定位机构识别出杂草及害虫并综合确定其位置，再通过除杂机构中的激光器对杂草和害虫进行清除，清除方式比较环保，不会造成污染，实用性较高，通过第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第一驱动装置和第二驱动装置灵活调节激光器和摄像头的位置，便于识别并清除杂草，自动化工作，智能程度较高，解决了现有的农业除杂系统污染性较大，农药的有害物质成分容易残留在作物上，对食用者的健康造成一定的影响的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及农业技术领域，尤其涉及一种农业除杂系统。
背景技术
农间种植作物的过程会受到各种各样的外界因素的干扰，比如杂草、害虫等杂物都会影响到作物的正常生长，杂草的生长会在作物生长过程中吸取土地养分，导致一同生长的作物得不到正常的养分，而且杂草生长速度较快，其枝叶会遮蔽作物影响作物的光合作用，会导致作物不能正常生长甚至是枯萎，而害虫则会吃掉作物，影响其生长。
现有的除杂草、害虫的方法一般都是采取农药喷射的方法，而这类的方法污染性较大，容易对周围的环境造成污染，不利于环保，且农药喷射过多会导致农药的有害物质成分残留在作物之内，长期食用将对食用者的健康造成一定的影响，因此，此问题亟需得到解决。
发明内容
本申请提供了一种农业除杂系统，用于解决现有的农业除杂系统污染性较大，农药的有害物质成分容易残留在作物上，对食用者的健康造成一定的影响的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种农业除杂系统，包括控制终端、支撑机构、识别机构、除杂机构和用于位置确定的定位机构；
所述支撑机构包括前后两根对称平齐设置的第一支撑杆，所述支撑杆底下连接有多根支撑脚，两根所述第一支撑杆之间由左往右依次设有第二支撑杆和第三支撑杆，所述第二支撑杆和所述第三支撑杆的两端均与所述第一支撑杆的内侧壁滑动连接，所述第二支撑杆和所述第三支撑杆均设有用于在第一支撑杆上滑动的第一驱动装置；
所述识别机构包括多个摄像头，所述摄像头设置在第三支撑杆底部；
所述除杂机构包括多个激光器，所述激光器设置在所述第二支撑杆底部并通过第二驱动装置与所述第二支撑杆滑动连接；
所述定位机构、所述识别机构、除杂机构、第一驱动装置和第二驱动装置均与所述控制终端电性连接。
可选地，所述定位机构包括用于确定水平横向位置的第一红外传感器和用于确定前后水平方向位置的第二红外传感器，所述第一红外传感器分别设置在所述第二支撑杆的左侧和所述第三支撑杆的右侧，所述第一支撑杆上两端分别设有与所述第一红外传感器对应的第一反射板；
所述第二红外传感器设置在所有所述激光器的同侧相应位置；
所述第一红外传感器和第二红外传感器分别与所述控制终端电性连接。
可选地，所述第一支撑杆的内侧均横向设有滑槽，所述第二支撑杆和第三支撑杆的两端均分别设有第一滑块，所述第一滑块与所述滑槽滑动连接，所述第二支撑杆上的所述第一滑块左侧和所述第三支撑杆上的所述滑块右侧分别设有所述第一红外传感器，所述第一反射板分别设置在所述滑槽的两端侧壁；
所述第一驱动装置均包括第一驱动电机，所述第一驱动电机设置分别设置在所述第二支撑杆和所述第三支撑杆的顶部，所述第一支撑杆上位于滑槽上方横向设有第一齿条，所述第一驱动电机的输出轴设有与所述第一齿条啮合的第一齿轮；
所述第一红外传感器、所述第一驱动电机分别与所述控制终端电性连接。
可选地，所述第二支撑杆上左右两侧分别对称设有凹槽，所述第二支撑杆上夹设有第二滑块，且所述第二滑块在所述凹槽内滑动连接；
所述第二驱动装置包括第二驱动电机，所述第二驱动电机设置在所述第二滑块底部，所述第二支撑杆底部由前往后水平设有第二齿条，所述第二驱动电机的输出轴贯穿第二滑块且末端设有与第二齿条啮合的第二齿轮；
所述激光器设置在所述第二滑块底部，所述第二红外传感器设置在所述第二滑块的前/后侧壁；
所述第二驱动电机与所述控制终端电性连接。
可选地，所述第二滑块底部连接有固定块，所述固定块由左往右横向设有开槽，所述激光器的一端设置在所述开槽内且与所述开槽转动连接，所述开槽的一侧设有用于控制所述激光器转动的第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述控制终端电性连接。
可选地，所述第三支撑杆上设有工作面朝下的距离传感器，所述距离传感器与所述控制终端电性连接。
可选地，所述控制终端包括计算机和无线终端。
可选地，所述激光器为二氧化碳激光器。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
1、本发明通过控制终端、支撑机构、识别机构、除杂机构和定位机构，利用摄像头和定位机构识别出杂草及害虫并综合确定其位置，再通过除杂机构中的激光器对杂草和害虫进行清除，清除方式比较环保，不会造成污染，可有效地保护环境，且没有农药残留在作物上，不易对食用者的健康造成影响，绿色环保，实用性较高。
2、本发明通过第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第一驱动装置和第二驱动装置灵活调节激光器和摄像头的位置，便于识别并清除杂草，自动化工作，智能程度较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中提供的一种农业除杂系统的正视结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种农业除杂系统的左视图；
图3为本申请实施例中提供的一种农业除杂系统的右视图；
图4为图3中的B-B剖视图；
图5为图1中A处放大图；
1、控制终端；2、第一支撑杆；3、支撑脚；4、第二支撑杆；5、第三支撑杆；6、摄像头；7、激光器；8、第一反射板；9、滑槽；10、第一滑块；11、第一驱动电机；12、第一齿条；13、第一齿轮；14、凹槽；15、第二滑块；16、第二驱动电机；17、第二齿条；18、第二齿轮；19、固定块；20、第三驱动电机；21、第二反射板；22、太阳能电池板；23、蓄电池。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
为了便于理解，请参阅图1至图5，本申请提供了一种农业除杂系统的实施例，包括控制终端1、支撑机构、识别机构、除杂机构和用于位置确定的定位机构；支撑机构包括前后两根对称平齐设置的第一支撑杆2，支撑杆底下连接有多根支撑脚3，两根第一支撑杆2之间由左往右依次设有第二支撑杆4和第三支撑杆5，第二支撑杆4和第三支撑杆5的两端均与第一支撑杆2的内侧壁滑动连接，第二支撑杆4和第三支撑杆5均设有用于在第一支撑杆2上滑动的第一驱动装置；识别机构包括多个摄像头6，摄像头6设置在第三支撑杆5底部；除杂机构包括多个激光器7，激光器7设置在第二支撑杆4底部并通过第二驱动装置与第二支撑杆4滑动连接；定位机构、识别机构、除杂机构、第一驱动装置和第二驱动装置均与控制终端1电性连接。
需要说明的是，摄像头6内置第三红外传感器，便于进一步确定杂草的位置，且摄像头6的位置是固定的并且已标定在控制终端1，起到定位作用。通过控制终端1发出指令信号，第一驱动装置首先驱动第三支撑杆5在第一支撑杆2上滑动，通过识别机构里的摄像头6对地面进行扫描，并将信息反馈到控制终端1进行识别分析，在扫描的同时第三支撑杆5活动过程中定位机构实时记录第三支撑杆5的位置，当识别出杂草或害虫时，结合定位机构和摄像头6即时标记出杂草或害虫的位置，接着控制终端1控制第一驱动装置驱动第二支撑杆4滑动，同时驱动第二驱动装置来驱动激光器7，使得激光器7达到指定的标记点对准杂草或害虫，发出的激光产生高热量使得杂草或害虫死亡，达到除杂的目的。
本申请实施例提供的一种农业除杂系统，通过控制终端1、支撑机构、识别机构、除杂机构和定位机构，利用摄像头6和定位机构识别出杂草及害虫并综合确定其位置，再通过除杂机构中的激光器7对杂草和害虫进行清除，清除方式比较环保，不会造成污染，可有效地保护环境，且没有农药残留在作物上，不易对食用者的健康造成影响，绿色环保，实用性较高，通过第一支撑杆2、第二支撑杆4、第三支撑杆5、第一驱动装置和第二驱动装置灵活调节激光器7和摄像头6的位置，便于识别并清除杂草，自动化工作，智能程度较高，解决了现有的农业除杂系统污染性较大，农药的有害物质成分容易残留在作物上，对食用者的健康造成一定的影响的技术问题。
实施例2
作为对实施例1的进一步改进，如图1至图5所示，定位机构包括用于确定水平横向位置的第一红外传感器和用于确定前后水平方向位置的第二红外传感器，第一红外传感器分别设置在第二支撑杆4的左侧和第三支撑杆5的右侧，第一支撑杆2上两端分别设有与第一红外传感器对应的第一反射板8；第二红外传感器设置在所有激光器7的同侧相应位置，且第二红外传感器的位置与第一支撑杆2的侧面相对应；第一红外传感器和第二红外传感器分别与控制终端1电性连接。
需要说明的是，第二红外传感器设置在所有激光器7的同侧便于以其中一侧的第一支撑杆2参考点，进一步判断其余的激光器7在前后水平方向上的位置。通过第一红外传感器从第一反射板8上反射出来回的信号可分别判断出第三支撑杆5和第二支撑杆4在横向上的位置，通过摄像头6可判断出识别的杂物在前后水平方向的位置，而根据设置在最靠近第一支撑杆2的第二红外传感器反馈的信号可以根据从第一支撑杆2返回的信号判断激光器7的位置，其余的激光器7则可根据相邻的激光器7之间的距离判断出具体位置，以达到精确定位的效果，为进一步提高定位的精确度，在第一支撑杆2上设置与其最靠近的第二红外传感器对应的第二反射板21，可提高判断的精确度。
进一步地，第一支撑杆2的内侧均横向设有滑槽9，第二支撑杆4和第三支撑杆5的两端均分别设有第一滑块10，第一滑块10与滑槽9滑动连接，第二支撑杆4上的第一滑块10左侧和第三支撑杆5上的滑块右侧分别设有第一红外传感器，第一反射板8分别设置在滑槽9的两端侧壁；第一驱动装置均包括第一驱动电机11，第一驱动电机11设置分别设置在第二支撑杆4和第三支撑杆5的顶部，第一支撑杆2上位于滑槽9上方横向设有第一齿条12，第一驱动电机11的输出轴设有与第一齿条12啮合的第一齿轮13；第一红外传感器、第一驱动电机11分别与控制终端1电性连接。
通过控制终端1控制第一驱动电机11，使得第一齿轮13在第一齿条12上转动以带动第二支撑杆4或第三支撑杆5转动，将第一红外传感器设置在第一滑块10上以及将反射板设置在滑槽9内则更好的隐藏，另一方面防止外界环境的光线影响到第一红外传感器的灵敏度，达到更好定位的效果。
进一步地，第二支撑杆4上左右两侧分别对称设有凹槽14，第二支撑杆4上夹设有第二滑块15，且第二滑块15在凹槽14内滑动连接；第二驱动装置包括第二驱动电机16，第二驱动电机16设置在第二滑块15底部，第二支撑杆4底部由前往后水平设有第二齿条17，第二驱动电机16的输出轴贯穿第二滑块15且末端设有与第二齿条17啮合的第二齿轮18；激光器7设置在第二滑块15底部，第二红外传感器设置在第二滑块15的前/后侧壁；第二驱动电机16与控制终端1电性连接。
通过驱动第二驱动电机16带动第二齿轮18在第二齿条17上转动，进而带动第二滑块15在第二支撑杆4上上滑动来调整激光器7在第二支撑杆4上的位置，将第二红外传感器设置在第二滑块15的前/后侧壁，可提高在定位过程中的稳定性，避免在激光器7上移动过程晃动过大而引起误差。
进一步地，第二滑块15底部连接有固定块19，固定块19由左往右横向设有开槽，激光器7的一端设置在开槽内且与开槽转动连接，开槽的一侧设有用于控制激光器7转动的第三驱动电机20，第三驱动电机20与控制终端1电性连接。
通过第三驱动电机20驱动激光器7转动增加激光器7的活动空间，使得调节更加灵活，提高除杂效果。
实施例3
作为对实施例1的进一步改进，如图1至图5所示，第三支撑杆5上设有工作面朝下的距离传感器，距离传感器与控制终端1电性连接，通过距离传感器的进一步配合，将识别出的杂物的距离信息反馈到控制终端1，进一步综合判断杂物的具体位置，提高精确性。
进一步地，控制终端1包括计算机和无线终端，通过计算机对整个农业除杂系统进行自动化控制，同时通过无线终端可连接手机或者远程设备，达到远程操纵的目的。
进一步地，激光器7为二氧化碳激光器7，消除杂物的效果更好。
进一步地，还设有太阳能机构，太阳能机构包括太阳能电池板22和蓄电池23，太阳能电池板22和蓄电池23均与控制终端电性连接，利用太阳能供电以节约电能。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种农业除杂系统，其特征在于，包括控制终端（1）、支撑机构、识别机构、除杂机构和用于位置确定的定位机构；
所述支撑机构包括前后两根对称平齐设置的第一支撑杆（2），所述支撑杆底下连接有多根支撑脚（3），两根所述第一支撑杆（2）之间由左往右依次设有第二支撑杆（4）和第三支撑杆（5），所述第二支撑杆（4）和所述第三支撑杆（5）的两端均与所述第一支撑杆（2）的内侧壁滑动连接，所述第二支撑杆（4）和所述第三支撑杆（5）均设有用于在第一支撑杆（2）上滑动的第一驱动装置；
所述识别机构包括多个摄像头（6），所述摄像头（6）设置在第三支撑杆（5）底部；
所述除杂机构包括多个激光器（7），所述激光器（7）设置在所述第二支撑杆（4）的底部并通过第二驱动装置与所述第二支撑杆（4）滑动连接；
所述定位机构、所述识别机构、除杂机构、第一驱动装置和第二驱动装置均与所述控制终端（1）电性连接；
所述定位机构包括用于确定水平横向位置的第一红外传感器和用于确定前后水平方向位置的第二红外传感器，所述第一红外传感器分别设置在所述第二支撑杆（4）的左侧和所述第三支撑杆（5）的右侧，所述第一支撑杆（2）上两端分别设有与所述第一红外传感器对应的第一反射板（8）；
所述第二红外传感器设置在所有所述激光器（7）的同侧相应位置；
所述第一红外传感器和第二红外传感器分别与所述控制终端（1）电性连接。
2.根据权利要求1所述的农业除杂系统，其特征在于，所述第一支撑杆（2）的内侧均横向设有滑槽（9），所述第二支撑杆（4）和第三支撑杆（5）的两端均分别设有第一滑块（10），所述第一滑块（10）与所述滑槽（9）滑动连接，所述第二支撑杆（4）上的所述第一滑块（10）左侧和所述第三支撑杆（5）上的所述滑块右侧分别设有所述第一红外传感器，所述第一反射板（8）分别设置在所述滑槽（9）的两端侧壁；
所述第一驱动装置均包括第一驱动电机（11），所述第一驱动电机（11）设置分别设置在所述第二支撑杆（4）和所述第三支撑杆（5）的顶部，所述第一支撑杆（2）上位于滑槽（9）上方横向设有第一齿条（12），所述第一驱动电机（11）的输出轴设有与所述第一齿条（12）啮合的第一齿轮（13）；
所述第一红外传感器、所述第一驱动电机（11）分别与所述控制终端（1）电性连接。
3.根据权利要求1所述的农业除杂系统，其特征在于，所述第二支撑杆（4）上左右两侧分别对称设有凹槽（14），所述第二支撑杆（4）上夹设有第二滑块（15），且所述第二滑块（15）在所述凹槽（14）内滑动连接；
所述第二驱动装置包括第二驱动电机（16），所述第二驱动电机（16）设置在所述第二滑块（15）底部，所述第二支撑杆（4）底部由前往后水平设有第二齿条（17），所述第二驱动电机（16）的输出轴贯穿第二滑块（15）且末端设有与第二齿条（17）啮合的第二齿轮（18）；
所述激光器（7）设置在所述第二滑块（15）底部，所述第二红外传感器设置在所述第二滑块（15）的前/后侧壁；
所述第二驱动电机（16）与所述控制终端（1）电性连接。
4.根据权利要求3所述的农业除杂系统，其特征在于，所述第二滑块（15）底部连接有固定块（19），所述固定块（19）由左往右横向设有开槽，所述激光器（7）的一端设置在所述开槽内且与所述开槽转动连接，所述开槽的一侧设有用于控制所述激光器（7）转动的第三驱动电机（20），所述第三驱动电机（20）与所述控制终端（1）电性连接。
5.根据权利要求1所述的农业除杂系统，其特征在于，所述第三支撑杆（5）上设有工作面朝下的距离传感器，所述距离传感器与所述控制终端（1）电性连接。
6.根据权利要求1所述的农业除杂系统，其特征在于，所述控制终端（1）包括计算机和无线终端。
7.根据权利要求1所述的农业除杂系统，其特征在于，所述激光器（7）为二氧化碳激光器（7）。
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