CN114586759B - 一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法，喷药箱具有相互分隔的配液腔室和安装腔室，配液腔室内具有一端开口的输液管道和设置在喷药箱的底部四角且与输液管道连通的喷液嘴，安装腔室内设置有进液端与配液腔室连通且排液端与输液管道的开口端连通的液泵，行走机构包括设置在喷药箱底部中心位置并可相对喷药箱旋转的转盘、对称设置在转盘底部的曲柄、设置在曲柄底端的升降杆和设置在升降杆底端的行走组件，测距避障组件包括设置在所述升降杆外壁上，且与所述升降杆电连接的固态激光雷达和摄像头，本发明将传统的依靠人力喷洒农药的作业方式提升为依靠智能技术自动化作业的方式，降低农民的劳动强度和中毒风险。

Description

一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法

技术领域

本发明涉及农业设备技术领域，具体为一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法。

背景技术

如今，对于农田尤其是大片农田的药物喷洒逐步采用无人机或自动化机械的大规模操作，但这种作业方式并不适合小块农田。

小块农田地形崎岖复杂，存在种植粮食作物面积小、地形不便等特有问题，会难以支持使用自动化大机械操作，因此在小块农田喷洒农药时依然采用传统的人工作业方式，这与机械化种田的发展趋势相违背，效率低下，同时对作业人员的身体造成沉重的压力且药物在一定程度会渗入皮肤，通过口鼻吸入体内，造成农药中毒。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有小片农田施药作业中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法，解决大型机械不便开展小块农田作业的问题，同时将传统的依靠人力喷洒农药的作业方式提升为依靠智能技术自动化作业的方式，降低农民的劳动强度和中毒风险。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其包括：

喷药箱，具有相互分隔的配液腔室和安装腔室，所述配液腔室内具有一端开口的输液管道和设置在所述喷药箱的底部四角且与所述输液管道连通的喷液嘴，安装腔室内设置有进液端与配液腔室连通且排液端与输液管道的开口端连通的液泵；

行走机构，包括设置在所述喷药箱底部中心位置并可相对喷药箱旋转的转盘、对称设置在所述转盘底部的曲柄、设置在所述曲柄底端的升降杆和设置在所述升降杆底端的行走组件；

测距避障组件，包括设置在所述升降杆外壁上，且与所述升降杆电连接的固态激光雷达和摄像头。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述喷药箱的侧壁上还设置有将安装腔室封闭或者打开的旋转封闭板，所述旋转封闭板的内壁上设置有球柱，所述安装腔室的侧壁上设置有与所述球柱相适配的弹性夹；

其中，所述弹性夹的槽口的孔径小于所述球柱的头端的球头的直径。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述安装腔室内还安装有为所述液泵、升降杆和测距避障组件供电的蓄电池，所述喷药箱的外壁上设置蓄电池充电接口和电源开关。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述喷药箱的顶部设置有注液槽，所述注液槽的底部具有对杂质过滤的滤网。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述喷药箱的底部设置有可旋转式漏口封闭塞。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述行走组件包括型支腿、套设在型支腿横杆上并可旋转的旋转筒、等距的设置在旋转筒外壁上的伸缩杆、设置在伸缩杆端部的电动辊、套设在所述电动辊上且呈三角形状的履带和设置在所述型支腿顶部与所述升降杆连接的支撑板。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述电动辊内具有低速大扭矩无刷电机。

作为本发明所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的一种优选方案，其中，所述支撑板的顶部具有卡槽-,所述升降杆的底部具有设置在所述卡槽-内，并可相对所述卡槽-的内壁移动的卡块。

一种用于小块农田作业的智能喷雾器的使用方法，具体步骤如下：

S1、通过注液槽向喷药箱的配液腔室内添加喷洒的农药，并滑动支撑板相对升降杆的位置，进而调节两个行走机构之间的间距，使其符合小块农田不同的行走行距；

S2、将该智能喷雾器的行走机构放置在农田的行走道内，开启电源开关，此时，行走组件持续性的向前行走，同时测距避障组件的固态激光雷达和摄像头准确识别行走前方农作物的株高，并实时的调节升降杆的高度；

S3、同时，安装腔室内安装的液泵持续性的抽取配液腔室内的农药，并通过输液管道输送至喷药箱的底部四角位置的喷液嘴，喷液嘴向外发散将农药喷洒排出，对农田上的作物施药。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明通过行走机构驱动喷药箱向前行走喷药，并通过测距避障组件实时调节喷药箱的高度，避免触碰到农作物，替代传统的小块农田通过人工作业的方式，可以将农民从繁重且具有一定危险性的农药喷洒劳作中解放出来，通过自动化技术提升了产品作业的灵活性及精准度，大大提高了工作效率。弥补了以往机械化喷洒无法在小块农田中实施的空白，使得机械化作业得到进一步的推广，提升了农田的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种用于小块农田作业的智能喷雾器一方向的整体结构示意图；

图2为本发明一种用于小块农田作业的智能喷雾器另一方向的整体结构示意图；

图3为本发明一种用于小块农田作业的智能喷雾器拆除顶部盖板的部分结构示意图；

图4为本发明一种用于小块农田作业的智能喷雾器的行走组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种用于小块农田作业的智能喷雾器及其使用方法，解决大型机械不便开展小块农田作业的问题，同时将传统的依靠人力喷洒农药的作业方式提升为依靠智能技术自动化作业的方式，降低农民的劳动强度和中毒风险。

图1-图4示出的是本发明一种用于小块农田作业的智能喷雾器一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图4，本实施方式的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其主体部分包括喷药箱100、行走机构200和测距避障组件300。

喷药箱100具有相互分隔的配液腔室110和安装腔室120，配液腔室110内具有一端开口的输液管道110a和设置在喷药箱100的底部四角且与输液管道110a连通的喷液嘴110b，安装腔室120内设置有进液端与配液腔室110连通且排液端与输液管道110a的开口端连通的液泵，在使用时，液泵持续性的抽取配液腔室110内的农药，并通过输液管道110a输送至喷药箱100的底部四角位置的喷液嘴110b，喷液嘴110b向外发散将农药喷洒排出，对农田上的作物施药，作为优选，在本实施方式中，喷药箱100的侧壁上还设置有将安装腔室120封闭或者打开的旋转封闭板130，旋转封闭板130的内壁上设置有球柱130a，安装腔室120的侧壁上设置有与球柱130a相适配的弹性夹120a，弹性夹120a的槽口的孔径小于球柱130a的头端的球头的直径，在旋转封闭板130对安装腔室120封闭时，球柱130a的头端的球头穿过弹性夹120a的槽口，使得旋转封闭板130与喷药箱100的侧壁紧密贴合，对安装腔室120封闭，安装腔室120内还安装有为液泵、升降杆230和测距避障组件300供电的蓄电池，喷药箱100的外壁上设置蓄电池充电接口和电源开关，喷药箱100的顶部设置有注液槽140，注液槽140的底部具有对杂质过滤的滤网140a，以滤除杂质，喷药箱100的底部设置有可旋转式漏口封闭塞110c，通过旋转拆下可旋转式漏口封闭塞110c，使得喷药箱100内部的残液通过漏口流出，以避免残液对喷药箱100内壁的侵蚀。

行走机构200用于在田地内行走及调节喷药箱100的高度，具体的，行走机构200包括设置在喷药箱100底部中心位置并可相对喷药箱100旋转的转盘210、对称设置在转盘210底部的曲柄220、设置在曲柄220底端的升降杆230和设置在升降杆230底端的行走组件240，在具体使用时，行走组件240持续性的向前行走，同时测距避障组件300的固态激光雷达310和摄像头320准确识别行走前方农作物的株高，并实时的调节升降杆230的高度，由于农田尤其是水田土壤比较松软，采用传统的轮式行驶容易陷入其中而无法运行，因此，作为优选，在本实施方式中，行走组件240包括U型支腿240a、套设在U型支腿240a横杆上并可旋转的旋转筒240b、等距的设置在旋转筒240b外壁上的伸缩杆240c、设置在伸缩杆240c端部的电动辊240d、套设在电动辊240d上且呈三角形状的履带240e和设置在U型支腿240a顶部与升降杆230连接的支撑板240f，电动辊240d内具有低速大扭矩无刷电机，采用了三角结构的履带240e，可使高度增加至25cm，提升了履带240e的通过性，并且履带240e由三个内部具有低速大扭矩无刷电机的电动辊240d驱动，通过伺服控制器之间相互反馈使之同步运转，提升了产品的扭力，增加履带240e接触面积以及抓地力，并且为了调节行走组件240之间的距离，满足小块农田不同的行走行距，在本实施方式中，支撑板240f的顶部具有卡槽240f-1,升降杆230的底部具有设置在卡槽240f-1内，并可相对卡槽240f-1的内壁移动的卡块，通过滑动支撑板240f相对升降杆230的位置，进而调节两个行走机构200之间的间距。

测距避障组件300包括设置在升降杆230外壁上，且与升降杆230电连接的固态激光雷达310和摄像头320，测距避障组件300的固态激光雷达310和摄像头320准确识别行走前方农作物的株高，并实时的调节升降杆230的高度。

为了进一步详细说明上述一种用于小块农田作业的智能喷雾器的具体使用方法，本发明还提供一种一种用于小块农田作业的智能喷雾器的使用方法，具体步骤如下：

S1、通过注液槽140向喷药箱100的配液腔室110内添加喷洒的农药，并滑动支撑板240f相对升降杆230的位置，进而调节两个行走机构200之间的间距，使其符合小块农田不同的行走行距；

S2、将该智能喷雾器的行走机构200放置在农田的行走道内，开启电源开关，此时，行走组件240持续性的向前行走，同时测距避障组件300的固态激光雷达310和摄像头320准确识别行走前方农作物的株高，并实时的调节升降杆230的高度；

S3、同时，安装腔室120内安装的液泵持续性的抽取配液腔室110内的农药，并通过输液管道110a输送至喷药箱100的底部四角位置的喷液嘴110b，喷液嘴110b向外发散将农药喷洒排出，对农田上的作物施药。

本发明通过行走机构200驱动喷药箱100向前行走喷药，并通过测距避障组件300实时调节喷药箱100的高度，避免触碰到农作物，替代传统的小块农田通过人工作业的方式，可以将农民从繁重且具有一定危险性的农药喷洒劳作中解放出来，通过自动化技术提升了产品作业的灵活性及精准度，大大提高了工作效率。弥补了以往机械化喷洒无法在小块农田中实施的空白，使得机械化作业得到进一步的推广，提升了农田的利用率。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，包括：

喷药箱（100），具有相互分隔的配液腔室（110）和安装腔室（120），所述配液腔室（110）内具有一端开口的输液管道（110a）和设置在所述喷药箱（100）的底部四角且与所述输液管道（110a）连通的喷液嘴（110b），安装腔室（120）内设置有进液端与配液腔室（110）连通且排液端与输液管道（110a）的开口端连通的液泵；

行走机构（200），包括设置在所述喷药箱（100）底部中心位置并可相对喷药箱（100）旋转的转盘（210）、对称设置在所述转盘（210）底部的曲柄（220）、设置在所述曲柄（220）底端的升降杆（230）和设置在所述升降杆（230）底端的行走组件（240）；

测距避障组件（300），包括设置在所述升降杆（230）外壁上，且与所述升降杆（230）电连接的固态激光雷达（310）和摄像头（320）；

其中，所述喷药箱（100）的顶部设置有注液槽（140），所述注液槽（140）的底部具有对杂质过滤的滤网（140a）；

所述行走组件（240）包括U型支腿（240a）、套设在U型支腿（240a）横杆上并可旋转的旋转筒（240b）、等距的设置在旋转筒（240b）外壁上的伸缩杆（240c）、设置在伸缩杆（240c）端部的电动辊（240d）、套设在所述电动辊（240d）上且呈三角形状的履带（240e）和设置在所述U型支腿（240a）顶部与所述升降杆（230）连接的支撑板（240f）。

2.根据权利要求1所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，所述喷药箱（100）的侧壁上还设置有将安装腔室（120）封闭或者打开的旋转封闭板（130），所述旋转封闭板（130）的内壁上设置有球柱（130a），所述安装腔室（120）的侧壁上设置有与所述球柱（130a）相适配的弹性夹（120a）；

其中，所述弹性夹（120a）的槽口的孔径小于所述球柱（130a）的头端的球头的直径。

3.根据权利要求1所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，所述安装腔室（120）内还安装有为所述液泵、升降杆（230）和测距避障组件（300）供电的蓄电池，所述喷药箱（100）的外壁上设置蓄电池充电接口和电源开关。

4.根据权利要求1所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，所述喷药箱（100）的底部设置有可旋转式漏口封闭塞（110c）。

5.根据权利要求1所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，所述电动辊（240d）内具有低速大扭矩无刷电机。

6.根据权利要求1所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器，其特征在于，所述支撑板（240f）的顶部具有卡槽（240f-1）,所述升降杆（230）的底部具有设置在所述卡槽（240f-1）内，并可相对所述卡槽（240f-1）的内壁移动的卡块。

7.一种基于如权利要求1-6任一项所述的一种用于小块农田作业的智能喷雾器的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、通过注液槽（140）向喷药箱（100）的配液腔室（110）内添加喷洒的农药，并滑动支撑板（240f）相对升降杆（230）的位置，进而调节两个行走机构（200）之间的间距，使其符合小块农田不同的行走行距；

S2、将该智能喷雾器的行走机构（200）放置在农田的行走道内，开启电源开关，此时，行走组件（240）持续性的向前行走，同时测距避障组件（300）的固态激光雷达（310）和摄像头（320）准确识别行走前方农作物的株高，并实时的调节升降杆（230）的高度；

S3、同时，安装腔室（120）内安装的液泵持续性的抽取配液腔室（110）内的农药，并通过输液管道（110a）输送至喷药箱（100）的底部四角位置的喷液嘴（110b），喷液嘴（110b）向外发散将农药喷洒排出，对农田上的作物施药。

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