CN114590086A - 一种自供能自走式水陆两栖农业超声车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，包括水陆两栖车底盘、控制装置、两组超声装置和太阳能装置。该自供能自走式两栖农业超声车可对陆上农作物和水下水产进行精准的超声波处理进而达到提高农作物和水产品产量的目的，基于卫星导航模块和控制模块在规定的路径下实现间歇性自走，基于控制模块、计算机视觉定位和气动装置实现超声波的精准作用，基于太阳能板及相应组件实现自供能，基于控制模块和水陆两栖转换装置实现水陆工作的自动转换，本发明具有结构简单，智能化程度高，节能减排且能采用合适的频率、功率和辐射形式的超声波对陆上农作物和水下水产进行定点作用进而提高其产量，具有十分可观的经济价值。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种自供能自走式水陆两栖农业超声车。
背景技术
超声波是一种频率高于20000Hz的声波，具有着机械效应和生物学效应。目前超声波已经广泛应用在测量、清洗、化合物提取、植物纤维分解的预处理等领域，而低强度超声波作为一种环境应力形式作用于动植物细胞时，会产生胞内微流、胞内质的旋转及涡流运动，并且提高了细胞膜和细胞壁的穿透性，这些效应可以提高细胞的新陈代谢功能。目前利用功率超声作用于粮食作物种子、中草药种子等能够打破种子的休眠，促进种子发芽并促进其生长发育进而增加作物产量，且已有相关超声刺激种子萌发的农业装置，同时有研究表明利用合适频率、功率和辐射形式的超声作用于田间植物和水中鱼卵、鱼苗等可以起到促进植物的芽生长、提高鱼卵孵化率、促进鱼苗生长的作用，因此设计一种自供能自走式水陆两栖的农业超声车，采用合适的频率、功率和辐射形式的超声波对陆上农作物和水下水产进行定点作用进而提高其产量，具有十分客观的经济价值。
发明内容
本发明的目的是设计一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，能够对陆上作物和水下水产进行超声处理。
本发明的技术方案是一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，包括水陆两栖车底盘、控制装置、两组超声装置和太阳能装置；
所述水陆两栖车底盘包括车底板1、车盖2、两个前车轮3、两个前车轮减震支柱4、两个前车轮支架5、两个后车轮6、两个后车轮驱动装置7、两个转向销轴8、气囊9和水陆两栖转换装置10；所述车底板1为矩形盒形状，其后端两侧为圆弧形，在圆弧形中心设置有销孔；所述车盖2安置在车底板1的上面，所述控制装置安装在车底板1内，所述两组超声装置和太阳能装置安装在车盖2的上面；两个前车轮3分别安装在两个前车轮支架5中，两个前车轮支架5分别通过两个前车轮减震支柱4安装在车底板1的前部；所述后车轮6设置有桨叶形的轮辐601；两个后车轮6分别安装在两个后车轮驱动装置7中，两个后车轮驱动装置7分别通过两个转向销轴8安装在车底板1的后部，转向销轴8安装在车底板1后端圆弧形中心的销孔中；气囊9安置在车底板1的下面；
所述后车轮驱动装置7包括驱动电机701、驱动电机减速器702、驱动电机支架703、主动链轮704、被动链轮705、链条、后车轮支架706、后车轮减震支柱707和连接销轴708；所述驱动电机支架703包括一块长平板7031和一块固定在长平板7031上面的立板7032，以及固定在长平板7031下面的两块挡板7033，长平板7031的尾端设有销轴孔；驱动电机701的输出端与驱动电机减速器702的输入端连接，驱动电机减速器702安装在立板7032上，主动链轮704安装在驱动电机减速器702的输出轴上，被动链轮705安装在后车轮6上，后车轮6安装在后车轮支架706中，后车轮支架706通过后车轮减震支柱707固定在长平板7031的前部下面，主动链轮704与被动链轮705通过链条连接，连接销轴708安装在长平板7031的中部下面；转向销轴8安装在长平板7031尾端的销轴孔中；
所述水陆两栖转换装置10包括换向电机1001、换向电机减速器1002、丝杠支座1003、丝杠1004、丝杠滑块1005、三角连杆1006、两个驱动滑块1007、两个驱动滑块导轨1008和两个驱动连杆1009；所述换向电机1001的输出端与换向电机减速器1002的输入端连接，换向电机减速器1002安装在丝杠支座1003的一端，换向电机减速器1002的输出轴与丝杠1004的一端连接，丝杠1004的两端安装在丝杠支座1003两端的轴承座中，丝杠滑块1005安装在丝杠1004上，三角连杆1006的中点与丝杠滑块1005连接，三角连杆1006的两个外侧点分别与两个驱动滑块1007和两个驱动连杆1009的一端铰接，两个驱动连杆1009的另一端分别与两个长平板7031中部下面的连接销轴708铰接，两个驱动滑块1007分别安装在两个驱动滑块导轨1008上。
所述车底板1后端两侧圆弧形的两端分别设置有固定挡块11和活动挡块12，固定挡块11安装在车底板1后端两侧圆弧形的外侧，活动挡块12安装在车底板1后端两侧圆弧形的内侧；所述活动挡块12包括换向电磁线圈1201、单向挡块1202、复位弹簧1203和滑槽1204，单向挡块1202上部带有半圆形导向面，单向挡块1202、复位弹簧1203和换向电磁线圈1201安装在滑槽1204内，复位弹簧1203安装在单向挡块1202与换向电磁线圈1201之间。
所述车底板1内安装有气动装置，气动装置包括空气压缩机13、储气罐14和气动阀门模块15，空气压缩机13将空气压缩到储气罐14中，储气罐14中的压缩空气通过气动阀门模块15输出。
所述控制装置包括控制模块16和卫星导航模块17；卫星导航模块17接收导航卫星信号，确定自供能自走式水陆两栖农业超声车的位置，并将位置信息传输给控制模块16，控制模块16基于设定的路径控制两个驱动电机701转动驱动自供能自走式水陆两栖农业超声车行走，驱动电机701的转速、加速度信息反馈给控制模块16，用于计算比较自供能自走式水陆两栖农业超声车的行驶路径与设定的路径的误差，进而调节两个驱动电机701，使其按设定的路径行走；控制模块16还控制水陆两栖转换装置10、超声装置和太阳能装置。
所述超声装置包括隔直电路模块18、斩波电路模块19、超声振子20、超声波传感器、摄像头21、计算机视觉定位模块和安装平台22；
所述隔直电路模块18将输入的直流电转换成交流电，斩波电路模块19进一步将隔直电路模块18输送来的交流电转换成高频交流电，并将高频交流电输送到超声振子20使其发射超声波，通过超声波传感器收集超声波频率，并将超声波频率反馈给控制模块16使其控制斩波电路模块19产生不同频率的超声波；
所述安装平台22包括听筒2201、活动杆2202、固定杆2203、角度调节气缸2204、连接盘2205和三个支杆气缸2206；所述三个支杆气缸2206的下端与车盖2铰接，三个支杆气缸2206的上端与连接盘2205的下面铰接，固定杆2203的下端与连接盘2205的上面固定连接，固定杆2203的上端与活动杆2202的一端铰接，角度调节气缸2204的两端分别与固定杆2203和活动杆2202铰接，听筒2201安装在活动杆2202的另一端，超声振子20和摄像头21安装在听筒2201上；
所述摄像头21通过计算机视觉定位模块确定将要进行超声处理的作物部位的位置，并将位置信息传递给控制模块16，控制模块16通过控制气动阀门模块15，进而控制安装平台22上的角度调节气缸2204和三个支杆气缸2206，将超声振子20调节到相应位置，对作物相应部位进行超声处理。
所述太阳能装置包括太阳能板23、接线盒24、稳流器25、储能电池26、四个太阳能板角度调节气缸27和光照传感器；太阳能板23与四个太阳能板角度调节气缸27的上端铰接，四个太阳能板角度调节气缸27的底端与车盖2铰接；太阳能板23通过接线盒24与稳流器25和储能电池26电连接，太阳能板23将太阳能转换成直流电，通过稳流器25将电流稳流并输送给储能电池26；光照传感器将太阳的位置信息传递给控制模块16，控制模块16通过控制气动阀门模块15，分别控制四个太阳能板角度调节气缸27的高度，使太阳能板23跟踪对准太阳。
本发明所提供的一种自供能自走式两栖农业超声车具有以下优点：
本发明所提供的一种自供能自走式两栖农业超声车可对陆上农作物和水下水产进行精准的超声波处理进而达到提高农作物和水产品产量的目的，基于卫星导航模块和控制模块在规定的路径下实现间歇性自走，基于控制模块、计算机视觉定位和气动装置实现超声波的精准作用，基于太阳能板及相应组件实现自供能，基于控制模块和水陆两栖转换装置实现水陆工作的自动转换，本发明具有结构简单，智能化程度高，节能减排且能采用合适的频率、功率和辐射形式的超声波对陆上农作物和水下水产进行定点作用进而提高其产量，具有十分可观的经济价值。
附图说明
图1是一种自供能自走式水陆两栖农业超声车的三维结构示意图。
图2是一种自供能自走式水陆两栖农业超声车内部的三维结构示意图。
图3是后车轮驱动装置的三维结构示意图。
图4是水陆两栖转换装置的工作原理简图。
图5是活动挡块的结构示意图。
图6是超声装置的三维结构示意图。
图7是一种自供能自走式水陆两栖农业超声车的工作原理框图。
图8是控制装置的工作原理框图。
图9是超声装置的工作原理框图。
图10是太阳能装置的工作原理框图。
图11是气动装置的工作原理框图。
图中附图标记为：
1.车底板、2.车盖、3.前车轮、4.前车轮减震支柱、5.前车轮支架、6.后车轮、7.后车轮驱动装置、8.转向销轴、9.气囊、10.水陆两栖转换装置、11.固定挡块、12.活动挡块、13.空气压缩机、14.储气罐、15.气动阀门模块、16.控制模块、17.卫星导航模块、18.隔直电路模块、19.斩波电路模块、20.超声振子、21.摄像头、22.安装平台、23.太阳能板、24.接线盒、25.稳流器、26.储能电池、27.太阳能板角度调节气缸、
601.桨叶形的轮辐、
701.驱动电机、702.驱动电机减速器、703.驱动电机支架、704.主动链轮、705.被动链轮、706.后车轮支架、707.后车轮减震支柱、708.连接销轴、
7031.长平板、7032.立板、7033.挡板、
1001.换向电机、1002换向电机减速器、1003.丝杠支座、1004.丝杠、1005.丝杠滑块、1006.三角连杆、1007.驱动滑块、1008.驱动滑块导轨、1009.驱动连杆、
1201.换向电磁线圈、1202.单向挡块、1203.复位弹簧、1204.滑槽、
2201.听筒、2202.活动杆、2203固定杆、2204.角度调节气缸、2205.连接盘、2206.支杆气缸、
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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更加详细的描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例
本实施例所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车见图1到图11所示。
本实施例所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，包括水陆两栖车底盘、控制装置、两组超声装置和太阳能装置；
如图1、图2和图7所示，所述水陆两栖车底盘包括车底板1、车盖2、两个前车轮3、两个前车轮减震支柱4、两个前车轮支架5、两个后车轮6、两个后车轮驱动装置7、两个转向销轴8、气囊9和水陆两栖转换装置10；所述车底板1为矩形盒形状，其后端两侧为圆弧形，在圆弧形中心设置有销孔；所述车盖2安置在车底板1的上面，所述控制装置安装在车底板1内，所述两组超声装置和太阳能装置安装在车盖2的上面；两个前车轮3分别安装在两个前车轮支架5中，两个前车轮支架5分别通过两个前车轮减震支柱4安装在车底板1的前部；所述后车轮6设置有桨叶形的轮辐601；两个后车轮6分别安装在两个后车轮驱动装置7中，两个后车轮驱动装置7分别通过两个转向销轴8安装在车底板1的后部，转向销轴8安装在车底板1后端圆弧形中心的销孔中；气囊9安置在车底板1的下面；在前车轮支架5与车底板1之间安装有肋板。
如图3所示，所述后车轮驱动装置7包括驱动电机701、驱动电机减速器702、驱动电机支架703、主动链轮704、被动链轮705、链条、后车轮支架706、后车轮减震支柱707和连接销轴708；所述驱动电机支架703包括一块长平板7031和一块固定在长平板7031上面的立板7032，以及固定在长平板7031下面的两块挡板7033，长平板7031的尾端设有销轴孔；驱动电机701的输出端与驱动电机减速器702的输入端连接，驱动电机减速器702安装在立板7032上，主动链轮704安装在驱动电机减速器702的输出轴上，被动链轮705安装在后车轮6上，后车轮6安装在后车轮支架706中，后车轮支架706通过后车轮减震支柱707固定在长平板7031的前部下面，主动链轮704与被动链轮705通过链条连接，连接销轴708安装在长平板7031的中部下面；转向销轴8安装在长平板7031尾端的销轴孔中；在后车轮支架706与车底板1之间安装有肋板。
如图2和图4所示，所述水陆两栖转换装置10包括换向电机1001、换向电机减速器1002、丝杠支座1003、丝杠1004、丝杠滑块1005、三角连杆1006、两个驱动滑块1007、两个驱动滑块导轨1008和两个驱动连杆1009；所述换向电机1001的输出端与换向电机减速器1002的输入端连接，换向电机减速器1002安装在丝杠支座1003的一端，换向电机减速器1002的输出轴与丝杠1004的一端连接，丝杠1004的两端安装在丝杠支座1003两端的轴承座中，丝杠滑块1005安装在丝杠1004上，三角连杆1006的中点与丝杠滑块1005连接，三角连杆1006的两个外侧点分别与两个驱动滑块1007和两个驱动连杆1009的一端铰接，两个驱动连杆1009的另一端分别与两个长平板7031中部下面的连接销轴708铰接，两个驱动滑块1007分别安装在两个驱动滑块导轨1008上。水陆两栖转换装置10可以将车底板1两侧的后车轮驱动装置7转到车底板1的后侧，使其上的后车轮6从陆地工作状态转换为水面工作状态，以后车轮6的桨叶形的轮辐601为涡轮驱动自供能自走式水陆两栖农业超声车前行，并通过差速控制转向。
如图1、图2、图4和图5所示，所述车底板1后端两侧圆弧形的两端分别设置有固定挡块11和活动挡块12，固定挡块11安装在车底板1后端两侧圆弧形的外侧，活动挡块12安装在车底板1后端两侧圆弧形的内侧；本实施例所述的所述固定挡块11和活动挡块12安装在车底板1后端两侧圆弧形的外侧，本领域技术人员能够理解，本发明所涉及的技术方案并不局限于此，本领域的技术人员也可以将固定挡块11和活动挡块12安装在车底板1后端两侧圆弧形的内侧；所述活动挡块12包括换向电磁线圈1201、单向挡块1202、复位弹簧1203和滑槽1204，单向挡块1202上部带有半圆形导向面，单向挡块1202、复位弹簧1203和换向电磁线圈1201安装在滑槽1204内，复位弹簧1203安装在单向挡块1202与换向电磁线圈1201之间。固定挡块11和活动挡块12配合使用，能够限定后车轮驱动装置7的工作位置；当后车轮驱动装置7转到活动挡块12时，后车轮驱动装置7上的挡板7033沿单向挡块1202上的半圆形导向面压缩单向挡块1202，使单向挡块1202缩回，挡板7033碰到固定挡块11后，单向挡块1202弹出，后车轮驱动装置7被限定在固定挡块11与活动挡块12之间；当活动挡块12的换向电磁线圈1201通电时，单向挡块1202被换向电磁线圈1201磁力拉回，后车轮驱动装置7解锁，可使其转到另一个工作位置。图4中实线为后车轮驱动装置7在陆上工作时的位置，虚线表示后车轮驱动装置7在水面工作时的位置。
如图2和图11所示，所述车底板1内安装有气动装置，气动装置包括空气压缩机13、储气罐14和气动阀门模块15，空气压缩机13将空气压缩到储气罐14中，储气罐14中的压缩空气通过气动阀门模块15输出，气动阀门模块15中安装有电磁阀。
如图2和图8所示，所述控制装置包括控制模块16和卫星导航模块17；控制模块16和卫星导航模块17通过减振支架安装在车底板1内；卫星导航模块17接收导航卫星信号，确定自供能自走式水陆两栖农业超声车的位置，并将位置信息传输给控制模块16，控制模块16基于设定的路径控制两个驱动电机701转动驱动自供能自走式水陆两栖农业超声车行走，驱动电机701的转速、加速度信息反馈给控制模块16，用于计算比较自供能自走式水陆两栖农业超声车的行驶路径与设定的路径的误差，进而调节两个驱动电机701，使其按设定的路径行走；控制模块16还控制水陆两栖转换装置10、超声装置和太阳能装置。
如图1、图2、图6和图9所示，所述超声装置包括隔直电路模块18、斩波电路模块19、超声振子20、超声波传感器、摄像头21、计算机视觉定位模块和安装平台22；隔直电路模块18和斩波电路模块19通过减振支架安装在车底板1内；
所述隔直电路模块18将输入的直流电转换成交流电，斩波电路模块19进一步将隔直电路模块18输送来的交流电转换成高频交流电，并将高频交流电输送到超声振子20使其发射超声波，通过超声波传感器收集超声波频率，并将超声波频率反馈给控制模块16使其控制斩波电路模块19产生不同频率的超声波；
如图6所示，所述安装平台22包括听筒2201、活动杆2202、固定杆2203、角度调节气缸2204、连接盘2205和三个支杆气缸2206；所述三个支杆气缸2206的下端与车盖2铰接，三个支杆气缸2206的上端与连接盘2205的下面铰接，固定杆2203的下端与连接盘2205的上面固定连接，固定杆2203的上端与活动杆2202的一端铰接，角度调节气缸2204的两端分别与固定杆2203和活动杆2202铰接，听筒2201安装在活动杆2202的另一端，超声振子20和摄像头21安装在听筒2201上；通过调节角度调节气缸2204和三个支杆气缸2206来调节连接盘2205的位置和活动杆2202的角度从而调节超声振子20的位置。本领域技术人员能够理解，本发明所涉及的技术方案并不局限于此，本领域的技术人员也可以根据需要，增加或减少杆件、气缸数量，使超声振子20和摄像头21能够移动到相应位置。
所述摄像头21通过计算机视觉定位模块确定将要进行超声处理的作物部位的位置，并将位置信息传递给控制模块16，控制模块16通过控制气动阀门模块15，进而控制安装平台22上的角度调节气缸2204和三个支杆气缸2206，将超声振子20调节到相应位置，对作物相应部位进行超声处理。当摄像头21确定进行超声处理的作物部位的位置后，后车轮6暂时停止前行，待作物部位超声处理完成后再恢复前行。
如图1、图2和图10所示，所述太阳能装置包括太阳能板23、接线盒24、稳流器25、储能电池26、四个太阳能板角度调节气缸27和光照传感器；太阳能板23与四个太阳能板角度调节气缸27的上端铰接，四个太阳能板角度调节气缸27的底端与车盖2铰接；太阳能板23通过接线盒24与稳流器25和储能电池26电连接，太阳能板23将太阳能转换成直流电，通过稳流器25将电流稳流并输送给储能电池26；光照传感器将太阳的位置信息传递给控制模块16，控制模块16通过控制气动阀门模块15，分别控制四个太阳能板角度调节气缸27的高度，使太阳能板23跟踪对准太阳。接线盒24中装有保护电路，能够起到保护电路的作用。储能电池26将输送来的电能储存起来并为控制装置、超声装置、后车轮驱动装置7、水陆两栖转换装置10和气动装置提供电能。
在图11中，为简化图面，只画出了一个安装平台22的气动阀门模块15。
本实施例所述的一种自供能自走式两栖农业超声车可对陆上农作物和水下水产进行精准的超声波处理进而达到提高农作物和水产品产量的目的，下面对自供能自走式两栖农业超声车(下面简称超声车)在陆上和水下的工作过程分别进行介绍。
1.超声车处理陆上作物时：
首先启动超声车，控制模块16控制储能电池26给驱动电机701供电，驱动电机701通过驱动电机减速器702、主动链轮704、被动链轮705、链条传动给后车轮6驱动超声车前行，并通过差速控制超声车转向。
卫星导航模块17将超声车的位置信息传输给控制模块16，控制模块16基于设定的路径控制两个驱动电机701转动，驱动电机701的转速、加速度等信息反馈给控制模块16，根据超声车位置与设定的路径实时计算对比调整驱动电机701的转速，进而实现超声车的自行走。
摄像头21通过计算机视觉定位模块确定将要进行超声处理的作物部位的位置信息并传递给控制模块16，超声车到达确定位置后停止前行。
控制模块16通过控制气动装置的气动阀门模块15，进而通过调节角度调节气缸2204和三个支杆气缸2206来调节连接盘2205的位置和活动杆2202的角度从而将超声振子20调节到相应位置，打开超声开关，启动超声装置，对作物相应部位进行超声处理。根据不同作物的需求，采用合适的频率、功率和辐射形式的超声波对陆上农作物进行超声处理。
在超声处理一段时长后，超声车启动前行并重复上述步骤，对陆上农作物相应部位进行超声处理。
2.超声车处理水下水产时：
首先，超声车下水时由于气囊9的作用浮于水面，控制模块16控制储能电池26给换向电机1001供电，同时给车底板1两侧活动挡块12的换向电磁线圈1201通电，单向挡块1202克服复位弹簧1203阻力收缩进滑槽1204内。
在换向电机1001驱动下，通过换向电机减速器1002、丝杠1004带动丝杠滑块1005在丝杠支座1003上移动，通过三角连杆1006将驱动力传递给两侧驱动滑块1007，进而通过驱动连杆1009驱动后车轮驱动装置7和后车轮6整体向后转动。
当后车轮驱动装置7上的挡板7033碰到后方的活动挡块12上的单向挡块1202时，由于单向挡块1202的半圆形导向面，后方两侧单向挡块1202自然收缩进滑槽1204内，当后车轮驱动装置7全部进入固定挡块11和活动挡块12之间后，后方两侧单向挡块1202在复位弹簧1203的作用下伸出，对后车轮驱动装置7和后车轮6整体进行限位。此时后车轮6从陆地工作状态转换为水面工作状态。
控制模块16控制储能电池26给两个驱动电机701供电，驱动电机701通过驱动电机减速器702、主动链轮704、被动链轮705、链条传动给后车轮6，此时在车底板1后方的两个车轮6以桨叶形的轮辐601为涡轮驱动超声车前行，并通过差速控制转向。
卫星导航模块17将超声车的位置信息传输给控制模块16，控制模块16基于设定的路径控制两个驱动电机701转动，驱动电机701的转速、加速度等信息反馈给控制模块16，根据超声车位置与设定的路径实时计算对比调整驱动电机701的转速，进而实现超声车的自行走。
摄像头21通过计算机视觉定位模块确定将要进行超声处理的水产的位置信息并传递给控制模块16，超声车到达水面确定位置后停止前行。
控制模块16通过控制气动装置的气动阀门模块15，进而通过调节角度调节气缸2204和三个支杆气缸2206来调节连接盘2205的位置和活动杆2202的角度从而将超声振子20调节到水面下相应位置，打开超声开关，启动超声装置，对相应水域的水产进行超声处理。根据不同水产的需求，采用合适的频率、功率和辐射形式的超声波对水下水产进行超声处理。
在超声处理一段时长后，超声车启动前行并重复上述步骤，对水面下的水产进行超声处理。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：包括水陆两栖车底盘、控制装置、两组超声装置和太阳能装置；
所述水陆两栖车底盘包括车底板(1)、车盖(2)、两个前车轮(3)、两个前车轮减震支柱(4)、两个前车轮支架(5)、两个后车轮(6)、两个后车轮驱动装置(7)、两个转向销轴(8)、气囊(9)和水陆两栖转换装置(10)；所述车底板(1)为矩形盒形状，其后端两侧为圆弧形，在圆弧形中心设置有销孔；所述车盖(2)安置在车底板(1)的上面，所述控制装置安装在车底板(1)内，所述两组超声装置和太阳能装置安装在车盖(2)的上面；两个前车轮(3)分别安装在两个前车轮支架(5)中，两个前车轮支架(5)分别通过两个前车轮减震支柱(4)安装在车底板(1)的前部；所述后车轮(6)设置有桨叶形的轮辐(601)；两个后车轮(6)分别安装在两个后车轮驱动装置(7)中，两个后车轮驱动装置(7)分别通过两个转向销轴(8)安装在车底板(1)的后部，转向销轴(8)安装在车底板(1)后端圆弧形中心的销孔中；气囊(9)安置在车底板(1)的下面；
所述后车轮驱动装置(7)包括驱动电机(701)、驱动电机减速器(702)、驱动电机支架(703)、主动链轮(704)、被动链轮(705)、链条、后车轮支架(706)、后车轮减震支柱(707)和连接销轴(708)；所述驱动电机支架(703)包括一块长平板(7031)和一块固定在长平板(7031)上面的立板(7032)，以及固定在长平板(7031)下面的两块挡板(7033)，长平板(7031)的尾端设有销轴孔；驱动电机(701)的输出端与驱动电机减速器(702)的输入端连接，驱动电机减速器(702)安装在立板(7032)上，主动链轮(704)安装在驱动电机减速器(702)的输出轴上，被动链轮(705)安装在后车轮(6)上，后车轮(6)安装在后车轮支架(706)中，后车轮支架(706)通过后车轮减震支柱(707)固定在长平板(7031)的前部下面，主动链轮(704)与被动链轮(705)通过链条连接，连接销轴(708)安装在长平板(7031)的中部下面；转向销轴(8)安装在长平板(7031)尾端的销轴孔中；
所述水陆两栖转换装置(10)包括换向电机(1001)、换向电机减速器(1002)、丝杠支座(1003)、丝杠(1004)、丝杠滑块(1005)、三角连杆(1006)、两个驱动滑块(1007)、两个驱动滑块导轨(1008)和两个驱动连杆(1009)；所述换向电机(1001)的输出端与换向电机减速器(1002)的输入端连接，换向电机减速器(1002)安装在丝杠支座(1003)的一端，换向电机减速器(1002)的输出轴与丝杠(1004)的一端连接，丝杠(1004)的两端安装在丝杠支座(1003)两端的轴承座中，丝杠滑块(1005)安装在丝杠(1004)上，三角连杆(1006)的中点与丝杠滑块(1005)连接，三角连杆(1006)的两个外侧点分别与两个驱动滑块(1007)和两个驱动连杆(1009)的一端铰接，两个驱动连杆(1009)的另一端分别与两个长平板(7031)中部下面的连接销轴(708)铰接，两个驱动滑块(1007)分别安装在两个驱动滑块导轨(1008)上。
2.根据权利要求1所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：所述车底板(1)后端两侧圆弧形的两端分别设置有固定挡块(11)和活动挡块(12)，固定挡块(11)安装在车底板(1)后端两侧圆弧形的外侧，活动挡块(12)安装在车底板(1)后端两侧圆弧形的内侧；所述活动挡块(12)包括换向电磁线圈(1201)、单向挡块(1202)、复位弹簧(1203)和滑槽(1204)，单向挡块(1202)上部带有半圆形导向面，单向挡块(1202)、复位弹簧(1203)和换向电磁线圈(1201)安装在滑槽(1204)内，复位弹簧(1203)安装在单向挡块(1202)与换向电磁线圈(1201)之间。
3.根据权利要求1所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：所述车底板(1)内安装有气动装置，气动装置包括空气压缩机(13)、储气罐(14)和气动阀门模块(15)，空气压缩机(13)将空气压缩到储气罐(14)中，储气罐(14)中的压缩空气通过气动阀门模块(15)输出。
4.根据权利要求1所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：所述控制装置包括控制模块(16)和卫星导航模块(17)；卫星导航模块(17)接收导航卫星信号，确定自供能自走式水陆两栖农业超声车的位置，并将位置信息传输给控制模块(16)，控制模块(16)基于设定的路径控制两个驱动电机(701)转动驱动自供能自走式水陆两栖农业超声车行走，驱动电机(701)的转速、加速度信息反馈给控制模块(16)，用于计算比较自供能自走式水陆两栖农业超声车的行驶路径与设定的路径的误差，进而调节两个驱动电机(701)，使其按设定的路径行走；控制模块(16)还控制水陆两栖转换装置(10)、超声装置和太阳能装置。
5.根据权利要求1、3和4所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：所述超声装置包括隔直电路模块(18)、斩波电路模块(19)、超声振子(20)、超声波传感器、摄像头(21)、计算机视觉定位模块和安装平台(22)；
所述隔直电路模块(18)将输入的直流电转换成交流电，斩波电路模块(19)进一步将隔直电路模块(18)输送来的交流电转换成高频交流电，并将高频交流电输送到超声振子(20)使其发射超声波，通过超声波传感器收集超声波频率，并将超声波频率反馈给控制模块(16)使其控制斩波电路模块(19)产生不同频率的超声波；
所述安装平台(22)包括听筒(2201)、活动杆(2202)、固定杆(2203)、角度调节气缸(2204)、连接盘(2205)和三个支杆气缸(2206)；所述三个支杆气缸(2206)的下端与车盖(2)铰接，三个支杆气缸(2206)的上端与连接盘(2205)的下面铰接，固定杆(2203)的下端与连接盘(2205)的上面固定连接，固定杆(2203)的上端与活动杆(2202)的一端铰接，角度调节气缸(2204)的两端分别与固定杆(2203)和活动杆(2202)铰接，听筒(2201)安装在活动杆(2202)的另一端，超声振子(20)和摄像头(21)安装在听筒(2201)上；
所述摄像头(21)通过计算机视觉定位模块确定将要进行超声处理的作物部位的位置，并将位置信息传递给控制模块(16)，控制模块(16)通过控制气动阀门模块(15)，进而控制安装平台(22)上的角度调节气缸(2204)和三个支杆气缸(2206)，将超声振子(20)调节到相应位置，对作物相应部位进行超声处理。
6.根据权利要求1所述的一种自供能自走式水陆两栖农业超声车，其特征是：所述太阳能装置包括太阳能板(23)、接线盒(24)、稳流器(25)、储能电池(26)、四个太阳能板角度调节气缸(27)和光照传感器；太阳能板(23)与四个太阳能板角度调节气缸(27)的上端铰接，四个太阳能板角度调节气缸(27)的底端与车盖(2)铰接；太阳能板(23)通过接线盒(24)与稳流器(25)和储能电池(26)电连接，太阳能板(23)将太阳能转换成直流电，通过稳流器(25)将电流稳流并输送给储能电池(26)；光照传感器将太阳的位置信息传递给控制模块(16)，控制模块(16)通过控制气动阀门模块(15)，分别控制四个太阳能板角度调节气缸(27)的高度，使太阳能板(23)跟踪对准太阳。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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