CN114586519A - 一种人工交互智能撒肥控制装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种人工交互智能撒肥控制装备，包括料桶盖、背带扣、料桶盖插扣、料桶盖扣、料桶、第一进料口、第一紧固螺钉、第一电机、电机平台、电源仓、外置电源、联轴器、支架、螺旋绞龙叶片、第一转轴、第一出料口、第一轴承、第三紧固螺钉、第二紧固螺钉等，本发明在不同肥料的大小、形状、重量等不统一情况下，建立出料速度与播撒面积和密度的模型，得出不同化肥密度与出料速度的关系，通过螺旋绞龙叶片将物料分成一份一份的单位体积，实现进料量的控制，通过在软件中建立物料落地模型，达到精准控制化肥的下料密度，操作简单，省时省力，节约成本，保护环境值得进行推广，符合社会需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工交互智能撒肥控制装备，属于智能农机领域。
背景技术
目前大多数农作物生长都需要土壤和水份，并且从中吸取营养物质，比如无机盐和有机物等，土壤的肥沃程度对农作物的生长是不可或缺的。每到农耕时节，庄稼人都会给庄稼地撒肥来肥沃土壤，以便使农作物更好生长，有的会在农作物出苗后再次进行追肥，肥料撒的足足的，但是产量却没有提高，甚至还会越来越低，主要原因就是不合理施肥。我们都知道化肥主要有三种，分别是氮、磷、钾，土壤中这三种化肥都有一定的比例，如果氮肥过多，会使作物贪青晚熟，生长期延长，如果磷肥过多，就会造成农作物叶会黄化，俗称“烧苗”，钾肥过多了，会导致农作物易倒，破坏土壤结构，造成土壤板结等。据调查，传统施肥方式的观念大多都是越多越好，因此化肥的利用率不到40％，大部分化肥都浪费了，这样施肥是没有明确性的，不但费时、费力、增加成本，久而久之会使土壤结块，养分流失，甚至会对环境造成破坏。
发明内容
本发明目的是为了解决现有技术的不足，提供一种人工交互智能撒肥控制装备。
本发明可通过以下技术方案予以实现：
一种人工交互智能撒肥控制装备，包括电源仓、手持出料器底盖，所述电源仓内部固定有电机平台，所述电机平台上放置有第一电机，所述电源仓固定安装有外置电源和第一支架，所述第一支架上放置有下料筒，所述下料筒上部安装有第一进料口，所述下料筒右侧下部开有第一出料口，所述下料筒左右两端安装有第一轴承，所述第一轴承套接在下料筒内部，所述第一轴承内部套接有第一转轴，所述第一转轴表面焊接有螺旋绞龙叶片，所述第一转轴和第一电机之间紧固安装有联轴器，所述电源仓上部安装有料桶，所述料桶左右两侧对称固定安装有背带，所述料桶前面固定安装有背带扣，所述手持出料器底盖上安装有手持出料器上盖，所述手持出料器上盖上设有GPS模块，开关按钮和显示屏，并固定安装有第二电机仓，所述第二电机仓内部设有第二电机，所述第二电机下方固定安装有第二转轴，所述第二转轴上部套接有第二轴承，所述第二轴承下部套接有转盘，所述转盘上表面固定安装有拨料片，所述第二电机仓右表面上部固定安装有把手，所述把手右侧固定安装有第二进料口，所述第二进料口和第一出料口之间螺纹安装有第二下料软管。
进一步地，所述电机平台和第一电机之间螺纹安装有第一紧固螺钉；所述第一支架和下料筒之间螺纹安装有第二紧固螺钉。
进一步地，所述电源仓和料桶之间螺纹安装有第三紧固螺钉。
进一步地，所述料桶内部下表面开有第二出料口，所述第二出料口和第一进料口之间螺纹安装有第一下料软管。
进一步地，所述背带扣左右对称安装在料桶前面，所述料桶前面上方固定安装有料桶盖扣，所述料桶盖扣位于背带扣中间，所述料桶后面上方固定安装有旋转扣，所述料桶上方安装有料桶盖，所述料桶盖前面中间固定安装有料桶盖插扣，所述料桶盖后面固定安装有旋转插扣，所述旋转插扣与旋转扣转动配合。
进一步地，所述手持出料器底盖左侧安装有第三出料口，所述手持出料器底盖和手持出料器上盖之间螺纹安装有第四紧固螺钉。
进一步地，所述电机固定板和第二电机之间螺纹安装有第五紧固螺钉。
进一步地，所述第二电机仓内部固定安装有电机固定板，所述电机固定板下方安装有第二电机。
进一步地，所述显示屏为带有操控按钮人机交互智能显示屏。
进一步地，所述背带带有可调节长度的滑块。
进一步地，所述显示屏、开关按钮、第一电机、第二电机均使用导线与控制器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是在需要施肥的时候，对显示屏输入施肥种类，打开开关，发明装置会根据在软件中储存的物料信息，实现物料种类不同，播撒密度不同，通过螺旋绞龙叶片将物料分成一份一份的单位体积，实现进料量的控制，通过软件中建立物料落地模型，实现对第一电机和第二电机转速的控制，进而精准控制化肥的下料密度，精准撒肥，省时省力，既节约成本也保护了环境。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的料桶前视剖视结构示意图。
图3为本发明的料桶后视结构示意图。
图4为本发明的出料器前视剖视结构示意图。
图5为本发明的出料器俯视结构示意图。
图6为本发明的硬件模块框图。
图7为本发明的软件功能流程图。
图中：1、料桶盖，2、背带扣，3、料桶盖插扣，4、料桶盖扣，5、料桶，6、第一进料口，7、第一紧固螺钉，8、第一电机，9、电机平台，10、电源仓，11、外置电源，12、联轴器，13、支架，14、螺旋绞龙叶片，15、第一转轴，16、第一出料口，17、第一轴承，18、第三紧固螺钉，19、第二紧固螺钉，20、下料筒，21、第一下料软管，22、第二出料口，23、背带，24、第二下料软管，25、第二进料口，26、把手，27、第二电机仓，28、第二电机，29、电机固定板，30、第五紧固螺钉，31、第二轴承，32、第二转轴，33、装备仓，34、第六紧固螺钉(34)，35、拨料片，36、转盘，37、出料器上盖，38、第四紧固螺钉，39、第三出料口，40、手持出料器底盖，41、GPS模块，42、旋转插扣，44、显示屏孔，45、显示屏、46、开关按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明的一种人机交互智能撒肥器，包括电源仓10、手持出料器底盖35，所述电源仓10内部左侧壁固定有电机平台9，所述电机平台9上放置有第一电机8，所述电机平台9和第一电机8之间螺纹安装有第一紧固螺钉7，所述电源仓10内部下表面固定安装有外置电源11，所述电源仓10内部下表面固定有第一支架13，所述第一支架13上放置有下料筒20，所述第一支架13和下料筒20之间螺纹安装有第二紧固螺钉19，所述下料筒20左侧上部安装有第一进料口6，所述下料筒20右侧下部开有第一出料口16，所述下料筒20左右两端安装有第一轴承17，所述第一轴承17套接在下料筒20内部，所述第一轴承17内部套接有第一转轴15，所述第一转轴15表面焊接有螺旋绞龙叶片14，所述第一转轴15和第一电机8之间紧固安装有联轴器12，所述电源仓10上部安装有料桶5，所述电源仓10和料桶5之间螺纹安装有第三紧固螺钉18，所述料桶5内部下表面开有第二出料口22，所述第二出料口22和第一进料口6之间螺纹安装有第一下料软管21，所述料桶5左右两侧对称固定安装有背带23，所述料桶5前面固定安装有背带扣2，所述背带扣2左右对称安装在料桶5前面，所述料桶5前面上方固定安装有料桶盖扣4，所述料桶盖扣4位于背带扣2中间，所述料桶5后面上方固定安装有旋转扣，所述料桶5上方安装有料桶盖1，所述料桶盖1前面中间固定安装有料桶盖插扣3，所述料桶盖1后面固定安装有旋转插扣42，所述旋转插扣42与旋转扣转动配合，所述手持出料器底盖38左侧开有第三出料口39，所述手持出料器底盖38上安装有手持出料器上盖37，所述手持出料器底盖38和手持出料器上盖37之间螺纹安装有第四紧固螺钉38，所述手持出料器上盖37左侧上表面固定安装有装备仓33，所述装备仓33内部固定安装有GPS模块41，所述装备仓33上表面左侧固定安装有开关按钮46，所述装备仓33上表面开有显示屏孔44，所述显示屏孔44内镶嵌有显示屏45，所述手持出料器上盖37上表面中部固定安装有第二电机仓27，所述第二电机仓27内部固定安装有电机固定板29，所述电机固定板29下方安装有第二电机28，所述电机固定板29和第二电机28之间螺纹安装有第五紧固螺钉30，所述第二电机28下方固定安装有第二转轴32，所述第二转轴32上部外表面套接有第二轴承31，所述第二轴承31下部外表面套接有转盘36，所述转盘36上表面固定安装有拨料片35，所述第二电机仓27右表面上部固定安装有把手26，所述把手26右侧固定安装有第二进料口25，所述第二进料口25和第一出料口16之间螺纹安装有第二下料软管24。
其中，第一电机8型号为GA36Y-520，所述第二电机28型号同第一电机8。
其中，显示屏45为带有操控按钮人机交互智能显示屏，显示屏45、开关46、第一电机8、第二电机28，均使用导线与控制器连接。
其中，背带23带有可调节长度的滑块，可以调节背带23长度。
其中，第二下料软管24为PVC可伸缩软管；外置电源11带有配套使用的插座。
工作原理
一、操作流程：
首先将手持撒肥器电源插头插入料仓10中的外置电源上，打开桶盖1，将需要播撒的肥料倒入料桶5中，然后将第二下料软管24两端分别通过螺纹连接安装在第一出料口16和第二进料口25上，随后播撒者穿上背带23，通过调节背23带上的滑块，将背带23调节到合适长度，然后通过调节显示屏45操控按钮，设置到本次播撒的肥料，随后打开开关46，撒肥器就会开始工作。
二、每一步的控制过程：
1、加料过程控制，测量物料密度ρ(kg/L),将物料密度测量值输入到系统中，设置物料落地距离及落地密度。加入一定量体积V的物料，系统会根据设置进行施肥。
2、进料过程控制，通过按键运行系统，物料桶中的物料会随着螺旋绞龙叶片14的推进，进入到输送管道中。在这个进料过程中，螺旋绞龙叶片14会将物料分成一份一份的单位体积v。螺旋绞龙叶片14每一转都会将一个v体积的物料推入到输送管道中。这里螺旋绞龙叶片14通过第一电机8带动，使用进料量可控。
3、出料过程控制及建立模型，过程一、系统会与通过服务器通信获取处方，系统将肥料数据，GPS定位数据传输给服务器，服务器将施肥处方回传系统。过程二、系统实时按照回传的施肥处方进行施肥。在这个过程中系统需要将肥料撒到指定位置并达到预定的落地密度。为了使任何密度的物料在系统控制下都能投放到预定位置落地时达到预定密度，在软件中建立了物料落地模型。
三、关键过程说明：
1、进料过程的精确控制
进料量M_in＝n*ρ*v*t
其中n代表第一电机转速(r/s)
ρ代表物料的密度(kg/L)
v代表物料下落速度(kg/s)
t代表单位时间(秒)
我们以A料为实验对象，在下料时间为3秒的时候，得到下落速度与质量为正比，此时下料速度为0.1KG/S，通过用量杯称取0.71kgA料，体积为500ml求出A料密度为1.3KG/L，由此可以得出
进料量M_in＝n*ρ*v*t
＝n*1.3*0.1*3
＝0.39n
得出A料进料量M_in＝0.39n。以同样方法求得B料、C料等，存入软件中。
2、出料过程的精确控制(将物料盘上的物料按系统要求投放)
相对离心力RCF＝1.119*10-5*N2*R(g)
N表示转速，单位为r/min
R表示离心半径，单位为cm，
产品离心半径为定值，对于不同物料想要得到不同密度，通过程序控制第二电机转速即可。
以上所述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 (11)
1.一种人工交互智能撒肥控制装备，包括电源仓(10)、手持出料器底盖(40)，其特征在于：所述电源仓(10)内部固定有电机平台(9)，所述电机平台(9)上放置有第一电机(8)，所述电源仓(10)固定安装有外置电源(11)和第一支架(13)，所述第一支架(13)上放置有下料筒(20)，所述下料筒(20)上部安装有第一进料口(6)，所述下料筒(20)右侧下部开有第一出料口(16)，所述下料筒(20)左右两端安装有第一轴承(17)，所述第一轴承(17)套接在下料筒(20)内部，所述第一轴承(17)内部套接有第一转轴(15)，所述第一转轴(15)表面焊接有螺旋绞龙叶片(14)，所述第一转轴(15)和第一电机(8)之间紧固安装有联轴器(12)，所述电源仓(10)上部安装有料桶(5)，所述料桶(5)左右两侧对称固定安装有背带(23)，所述料桶(5)前面固定安装有背带扣(2)，所述手持出料器底盖(40)上安装有手持出料器上盖(37)，所述手持出料器上盖(37)上设有GPS模块(41)，开关按钮(46)和显示屏(45)，并固定安装有第二电机仓(27)，所述第二电机仓(27)内部设有第二电机(28)，所述第二电机(28)下方固定安装有第二转轴(32)，所述第二转轴(32)上部套接有第二轴承(31)，所述第二轴承(31)下部套接有转盘(36)，所述转盘(36)上表面固定安装有拨料片(35)，所述第二电机仓(27)右表面上部固定安装有把手(26)，所述把手(26)右侧固定安装有第二进料口(25)，所述第二进料口(25)和第一出料口(16)之间螺纹安装有第二下料软管(24)。
2.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述电机平台(9)和第一电机(8)之间螺纹安装有第一紧固螺钉(7)；所述第一支架(13)和下料筒(20)之间螺纹安装有第二紧固螺钉(19)。
3.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述电源仓(10)和料桶(5)之间螺纹安装有第三紧固螺钉(18)。
4.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述料桶(5)内部下表面开有第二出料口(22)，所述第二出料口(22)和第一进料口(6)之间螺纹安装有第一下料软管(21)。
5.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述背带扣(2)左右对称安装在料桶(5)前面，所述料桶(5)前面上方固定安装有料桶盖扣(4)，所述料桶盖扣(4)位于背带扣(2)中间，所述料桶(5)后面上方固定安装有旋转扣，所述料桶(5)上方安装有料桶盖(1)，所述料桶盖(1)前面中间固定安装有料桶盖插扣(3)，所述料桶盖(1)后面固定安装有旋转插扣(42)，所述旋转插扣(42)与旋转扣转动配合。
6.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述手持出料器底盖(40)左侧安装有第三出料口(39)，所述手持出料器底盖(40)和手持出料器上盖(37)之间螺纹安装有第四紧固螺钉(38)。
7.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述电机固定板(29)和第二电机(28)之间螺纹安装有第五紧固螺钉(30)。
8.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述第二电机仓(27)内部固定安装有电机固定板(29)，所述电机固定板(29)下方安装有第二电机(28)。
9.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述显示屏(45)为带有操控按钮人机交互智能显示屏。
10.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述背带(23)带有可调节长度的滑块。
11.根据权利要求1所述的一种人工交互智能撒肥控制装备，其特征在于，所述显示屏(45)、开关按钮(46)、第一电机(8)、第二电机(28)均使用导线与控制器连接。
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