CN115088472A - 一种基于机器视觉的创伤式除草机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及田间智能除草机器人的技术领域，具体公开了一种基于机器视觉的创伤式除草机器人，包括车架；并联机械臂系统；创伤式除草机构；深度相机；控制器；蓄电池；药箱；高压罐；小型隔膜泵。用于根据深度相机获取杂草坐标信息，控制车架沿作物行间行走至杂草坐标附近，同时控制并联机械臂系统根据杂草坐标位置向下动作，在到达坐标后，创伤式除草机构中的除草刀片做旋转运动，切断杂草，同时控制器控制电磁阀开启从高压罐内输送药液至喷头处，以在杂草伤口喷施药液，对切割后的杂草进行抑制处理。

Description

一种基于机器视觉的创伤式除草机器人

技术领域

本发明属于田间智能除草机器人领域，具体涉及一种基于机器视觉的创伤式除草机器人。

背景技术

现有的田间除草技术一般采用机械除草和化学除草，其中机械除草方案中的除草机具深入土壤破坏杂草根系，对土壤破坏性大，很难去除作物根部附近区域的杂草，除草效果差，很容易造成伤苗情况发生，使农作物减产；化学除草采用喷杆喷雾机或者植保无人机喷施一定浓度的除草剂来达到除草的效果，成本低，作业效率高，但是此种方法对农药浓度要严格要求，浓度过低无法去除杂草，浓度过高会对作物产生药害，影响产量。这两种方案作为传统的除草方式，均不能精量、精准的去除作物行间、株间杂草，并且实际田间地面也并不平整，杂草生长很混乱且大多杂草均贴地生长，致使杂草不易清除，现有的一些除草设备也有通过高速刀片进行旋切，并且大多都是对临近杂草根部的位置进行切割，这样不仅很容易使作物与杂草一同被切断，导致作物受损，而且高速旋转的刀片也很容易与地面上的石头等硬物进行碰撞，导致刀片磨损较快，进而要频繁换刀，而且草根仍然存留在地层中，虽然刀片对草根切除形成创口，但并没有对创口进行任何有效限制性处理，导致除草后，仍然能够快速生长的问题。

发明内容

针对不能精准精量的去除作物行间、株间杂草的杂草，并且现有的对切割后杂草的创口处没有进行任何有效的限制性处理，导致除草后，杂草仍能够快速生长的问题，本发明提供一种基于机器视觉的创伤式除草机器人。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种基于机器视觉的创伤式除草机器人，包括车架、并联机械臂系统、创伤式除草机构、深度相机、控制器和蓄电池，所述并联机械臂系统上端与车架的中心底端相连，所述并联机械臂系统底部末端连接有创伤式除草机构，所述深度相机安装在车架行走方向的前侧，用以识别前方杂草坐标信息，其特征在于，所述车架包括支撑平台、支架以及行走轮，在支架上侧固定有所述支撑平台，在支架下侧安装有行走轮，在所述支撑平台上固定有药箱和小型隔膜泵，同时固定有高压罐，小型隔膜泵的进水管连通于药箱的底部，小型隔膜泵的出水管连接高压罐的进药管，高压罐的排药管连接电磁阀，在所述高压罐内安装有压力传感器，该压力传感器的信号线与所述控制器的信号输入端连接，控制器的控制端分别控制所述小型隔膜泵和电磁阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述车架的支撑架之间固定连接有支撑横杆，底部分别安装有四个行走轮，前侧左右两行走轮分别安装有轮毂电机，用以驱动前轮行走，后侧两行走轮为万向轮作为随动后轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述并联机械臂系统包括：三根摆臂，三组推拉杆，创伤式除草机构，所述车架的支撑平台对应所述摆臂通过步进电机安装基座分别设置有步进电机，所述步进电机与控制器电连接，所述步进电机固定在步进电机安装基座上，所述摆臂的一端与步进电机转轴转动连接，另一端连接有上横轴外侧的上轴套，上转轴两端分别与上万向节转动连接，所述上转轴两侧的上万向节分别与推拉杆固定连接，所述推拉杆的另一端与所述创伤式除草机构相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述创伤式除草机构包括除草刀、除草刀电机和喷头，所述除草刀电机固定设置在自由座上，所述自由座侧面沿圆周方向上间隔设置有三个下轴套，下轴套内分别穿有下横轴，下横轴两端与下万向节转动连接，下万向节端部与推拉杆的末端固定连接，所述除草刀电机的垫片轴一端穿过自由座与除草刀固定连接，所述除草机构上固定有喷头，喷头与高压罐的排药管相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述高压罐包括位于罐体侧面的进药管和位于罐体底部的排药管，所述进药管另一端与小型隔膜泵相连，所述排药管的另一端与喷头相连，且排药管上连接有电磁阀，所述高压罐还包括位于罐体内部的自由活塞，自由活塞将高压罐的内部腔体分别上下两部分，下腔为储药腔，上腔为蓄能腔，在蓄能腔内于自由活塞和罐体顶端之间的弹簧座上套装有弹簧，所述弹簧座与罐体顶端之间固定设置有压力传感器，所述压力传感器的信号线与控制器的信号输入端连接，罐体顶端还开设有呼吸阀以向外排出气体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电磁阀安装于所述高压罐的排药管上，控制器与排药管上的电磁阀电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述创伤式除草机构上沿自由座圆周方向间隔设置有三个基座，每个基座分别开设有线圈套，支撑杆贯穿在线圈套内，并在线圈套孔内侧与支撑杆的重叠部分设置有霍尔线圈，霍尔线圈的输出端与控制器相连，支撑杆上侧设置有上挡环，靠近下端位置设置有下挡环，支撑杆底部安装有支脚，且支撑杆底部支脚到自由座的距离大于除草刀到自由座的距离。

作为本发明的一种优选技术方案，所述创伤式除草机构上设置有储药箱，储药箱内的药液进入转轴套后通过送药管流向海绵垫。

作为本发明的一种优选技术方案，所述海绵垫安装在除草刀底部的凹槽内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述创伤式除草机构上转轴套底部内腔两侧安装有两个弹簧，两个弹簧上分别安装有挡块，除草刀内部设置有送药管，转轴套底部与送药管连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置深度相机，能够获取作物和杂草的轮廓、色彩、离相机距离（即深度）等信息，并将获得的杂草坐标信息传输至控制器，控制器通过识别所接收到的杂草的坐标信息来控制并联机械臂系统并驱动创伤式除草机构对杂草进行清除切割，对杂草更加精确、精量的处理，很大程度上提高了田间杂草的清除效率。

2、本发明通过设置高压罐，并在高压罐底端的排液管上设置电磁阀，并将电磁阀与控制器相连接，通过控制器来实现电磁阀的开启和关闭，从而控制药液的喷洒，提高的药液的利用率，能够精准定量的对杂草创口处进行喷洒，有效避免药液浪费，而且在对杂草进行针对性的清除切割之后，能够立即向杂草创口处喷洒药物，从而抑制杂草的再度生长，以达到最好的除草效果。整个装置结构简单，能够在获取杂草坐标信息后通过控制并联机械臂系统来自动进行创伤式除草，且在除草作业完成后，能够立即开启电磁阀将存储在高压罐中的药液喷洒至杂草的创口处，对创口进行抑制性处理，从而避免了切割后的杂草仍能快速生长的问题，达到较优的除草效果。

3、本发明这种先切割杂草并在创口处进行喷药的设置，能够使杂草充分的吸收药液，有效抑制其生长，所以在进行除草作业时，即使除草刀的位置并没有距离地面较近并贴近杂草根部，在对杂草进行切割后也能够通过向创伤处喷洒药物，使药物落入杂草根部被杂草吸收而抑制杂草的生长，以达到最好的除草效果。整个装置结构简单，能够在获取杂草坐标信息后通过控制并联机械臂系统来自动进行创伤式除草，且在除草作业完成后，能够立即开启电磁阀将存储在高压罐中的药液喷洒至杂草的创口处，对创口进行抑制性处理，从而避免了切割后的杂草仍能快速生长的问题，达到较优的除草效果。

附图说明

图1为本发明的一种基于机器视觉的创伤式除草机器人立体结构示意图；

图2为本发明的一种并联机械臂的结构示意图；

图3为本发明的一种创伤式除草机构的结构示意图；

图4为本发明的对杂草创口上药过程的流程图；

图5为本发明的一种高压罐的结构示意图；

图6为本发明实施例三的一种创伤式除草机构的仰视图；

图7为本发明实施例三的一种创伤式除草机构沿A-A方向的对基座的剖视图；

图8为本发明实施例四的一种创伤式除草机构的结构示意图；

图9为本发明实施例五的一种创伤式除草机构的结构示意图；

图10为本发明实施例四的一种除草刀的仰视图。

图中：

车架1，并联机械臂系统2，创伤式除草机构3，深度相机4，控制器5，蓄电池6，药箱7，小型隔膜泵8，高压罐9，步进电机转轴10，步进电机11，除草刀12，除草刀电机13，喷头14，步进电机安装基座15，步进电机座16，摆臂17，上轴套18，上横轴19，上万向节20，推拉杆21，自由座22，下轴套23，下横轴24，下万向节25，罐体26，自由活塞27，弹簧座28，弹簧29，压力传感器30，呼吸阀31，进药管32，排药管33，电磁阀34，垫片轴35，基座36，支撑杆37，线圈套38，霍尔线圈39，上挡环40，下挡环41，支脚42，储药箱43，外套筒44，密封环45，转轴套46，电磁阀47，输药管48，送药管49，海绵垫50，进药口51，弹簧52，挡块53，药口54。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

请参阅图1-3，本发明提供了一种基于机器视觉的创伤式除草机器人及方法的技术方案：

实施例一：

根据图1-5所示，一种基于机器视觉的创伤式机器人，参见图1，包括车架1，所述车架上设置有用于控制车架行驶、下达除草命令的控制器5，所述控制器5固定设置在车架的顶端，所述车架1行进方向的前端设置有深度相机4，所述深度相机4与所述控制器5电连接，用以获取前方一定范围内杂草的坐标信息，并将其上传至控制器5中完成对杂草的识别和坐标信息的确定。所述车架1中心底端固定设置有并联机械臂系统2，所述并联机械臂系统2与控制器5电连接，末端固定连接有创伤式除草机构3，所述并联机械臂系统2用以接收控制器发送的杂草坐标信息从而驱动除草机构3进行除草作业。所述车架1的顶端还设有药箱7、小型隔膜泵8、蓄电池6和压力罐9，小型隔膜泵8的进水管连通于药箱7的底部，用以从药箱7内抽取药液，小型隔膜泵8的出水管连接高压罐9的进药管32，高压罐9用以存储小型隔膜泵8从药箱7内抽取的药液，再通过高压罐9的排药管33输送至除草机构3中，用以在对在草进行切割之后立即进行药液处理从而更好的抑制杂草的生长。

所述车架1包括支撑平台和四个支撑架，所述支撑平台上固定设置有药箱7、小型隔膜泵8、蓄电池6、控制器5和压力罐9，所述支撑平台的中心底端固定设置有并联机械臂系统2，所述支撑架的行走方向的前端固定设置有深度相机4，所述车架1的支撑架之间固定连接有支撑横杆，用以加强该车架的结构强度，底部分别安装有四个行走轮，所述车架1通过控制器5能够在田间行走。在本实施例中，前侧左右两行走轮分别安装有轮毂电机，用以驱动前轮行进，后侧两万向轮作为随动后轮，由此在车架1直线行驶时通过控制左右两个轮毂电机转速一致、转向相同来实现小车的前进或者后退，而在其转向行驶时，也能够通过调整左右轮毂电机的转速和转动方向来实现向左或者向右的转向。

如图2所示，所述并联机械臂系统2包括：三根摆臂17，三组推拉杆21，创伤式除草机构3，所述车架1的支撑平台对应所述摆臂17通过步进电机安装基座15分别设置有步进电机11，所述步进电机11与控制器5电连接，所述步进电机15固定设置在步进电机安装基座2上，所述摆臂17的一端与步进电机转轴10转动连接，另一端连接有上横轴19外侧的上轴套18，上转轴19两端分别与上万向节20转动连接，摆臂17因此可以在步进电机转轴10的轴线方向上转动，所述上转轴19两侧的上万向节20分别与推拉杆21固定连接，由此实现摆臂17与推拉杆21的活动连接，所述推拉杆21的另一端与所述除草机构3相连接。控制器5能够向步进电机11下达命令，三个步进电机分别对应一组摆臂17和推拉杆21，在步进电机11工作时，可实现控制步进电机转轴10的转动，转轴10的转动带动摆臂17与推拉杆21的相对活动，从而带动每组推拉杆21末端连接的除草机构3的运动。

如图3所示，所述创伤式除草机构3包括除草刀12、除草刀电机13和喷头14，所述除草刀电机13固定设置在自由座22上，所述自由座22侧面沿圆周方向上间隔设置有三个下轴套23，下轴套23内分别穿有下横轴24，下横轴24两端与下万向节25转动连接，下万向节25端部与推拉杆21的末端固定连接，即所述推拉杆21的两端分别连接上万向节20和下万向节21，由此每组摆臂17和推拉杆21在不同方向转动时，保证带动除草机构3能够在合适的除草位置。所述除草刀电机13的垫片轴35一端穿过自由座22与除草刀12固定连接，所述除草刀电机13工作时其垫片轴35旋转带动除草刀12的旋转以对杂草进行切割。所述除草机构3上固定有喷头14，喷头14与高压罐9的排药管33相连接，用以在对杂草进行切割后，同时对杂草的创伤位置进行药物喷洒，进一步的抑制杂草的生长。

如图4所示，为本发明对杂草创口处进行上药的流程图，控制器5向小型隔膜泵8下达命令，小型隔膜泵8开始从药箱7中抽取药液，通过进药管32输送至高压罐9中，所述高压罐9内安装有压力传感器30，压力传感器30的信号线与所述控制器5的信号输入端连接，用以识别高压罐9中药液的存储情况，控制器5与排药管33上的电磁阀34电连接，排药管33一端与高压罐9相连，一端与除草机构3上的喷头14相连，控制器5通过控制并联机械臂系统2到达杂草位置，在进行除草工作之后，由控制器5控制电磁阀34的开启，高压罐9中的药液通过排药管33送至喷头14处，由喷头14将药液喷洒至杂草的根部创伤处，从而对杂草进行施药，来对杂草的创伤处进行抑制性处理，避免切割后的杂草快速生长。

具体使用时，本发明一种基于机器视觉的创伤式除草机器人，当车架1在田间作物行间行走时，深度相机4实时读取前方作物信息，当识别到杂草时，深度相机4将杂草的坐标信息发送到控制器5，控制器5在分析杂草的坐标信息后，控制三个步进电机9转动从而带动推拉杆角度的调整，通过推拉杆将除草机构移动到杂草位置，由控制器5下达除草命令，从而创伤式除草机构3上的除草刀电机13带动除草刀12进行转动，来切割杂草，同时小型隔膜泵8对药箱7中的药液进行抽取，输送至高压罐9中，在对杂草进行清除之后，控制器5控制电磁阀34开启，由高压罐的排药管向创伤式除草机构3上的喷头14处输送药液，通过喷头14将药液喷洒至杂草的根部创伤处，从而对杂草进行施药，保证在对杂草进行创伤切割之后，能够立即向杂草创口处喷洒药物，从而抑制杂草的再度生长，本发明这种先切割杂草并在创口处进行喷药的设置，能够使杂草充分的吸收药液，有效抑制其生长，所以在进行除草作业时，即使除草刀12的位置并没有距离地面较近并贴近杂草根部，在对杂草进行切割后也能够通过向创伤处喷洒药物，使药物落入杂草根部被杂草吸收而抑制杂草的生长，以达到最好的除草效果。整个装置结构简单，能够在获取杂草坐标信息后通过控制并联机械臂系统来自动进行创伤式除草，且在除草作业完成后，能够立即开启电磁阀将存储在高压罐中的药液喷洒至杂草的创口处，对创口进行抑制性处理，从而避免了切割后的杂草仍能快速生长的问题，达到较优的除草效果。

实施例二：

在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一的相同之处不在赘述，不同之处如下：对实施例一中的高压罐进行改进，参见图5，包括位于罐体26侧面的进药管32和位于罐体26底部的排药管33，所述进药管32另一端与小型隔膜泵8相连，所述排药管33的另一端与喷头14相连，且排药管33上连接有电磁阀34，用以控制高压罐9内药液的排出，所述高压罐9还包括位于罐体内部的自由活塞27，自由活塞27将高压罐9的内部腔体分别上下两部分，下腔为储药腔，用以存储药液，上腔为蓄能腔，在蓄能腔内于自由活塞27和罐体26顶端之间的弹簧座28上套装有弹簧29，所述弹簧座28与罐体顶端之间固定设置有压力传感器30，所述压力传感器30的信号线与控制器5的信号输入端连接，罐体顶端还开设有呼吸阀31以向外排出气体，向高压罐9内注入药液，随着药液的增多，对自由活塞27会产生向上的作用力促使自由活塞27向上运动，从而向上压缩弹簧29，所述弹簧29被压缩，则压力传感器30会受到作用力产生变化，从而与之相连的控制器5会接收到压力传感器30的数据信息变化，进而控制电磁阀34的开启和关闭，来控制药液的输出。

实施例三：

在实施例一的基础上，本实施例对实施例一所述的创伤式除草机构进行改进，相同之处不再赘述，不同之处如下：参见图6和图7，沿自由座22圆周方向间隔设置有三个基座36，每个基座36分别开设有线圈套38，支撑杆37贯穿在线圈套38内，并在线圈套38孔内侧与支撑杆37的重叠部分设置有霍尔线圈39，霍尔线圈39的输出端与控制器5相连，支撑杆37上侧设置有上挡环40，靠近下端位置设置有下挡环41，通过设置上挡环40和下挡环41使支撑杆37能够在线圈套38内在竖直方向上下活动时有最大程度的限位，避免脱离线圈套38，支撑杆37底部安装有支脚42，且支撑杆37底部支脚42到自由座22的距离大于除草刀12到自由座22的距离，这样当深度相机4监测到杂草的坐标信息后，控制器5首先通过并联机械臂系统2使除草机构3到达杂草指定位置上方，接着可以控制支撑杆37向下延伸直至支脚42与地面接触，再控制除草刀进行除草工作。

通过在除草机构的自由座22周围间隔设置支撑杆37，并将控制器5与霍尔线圈39进行电连接，通过控制器5来精准控制支撑杆37在竖直方向上的移动，这样的设置，可以在进行除草工作时首先为除草刀12寻找合适的位置，避免除草刀12在旋转工作时碰撞到地面石头，而加快除草刀的磨损，另外即使支撑杆37在向下运动的过程中碰到障碍物，致使除草机构在水平面上形成倾斜，但是只要任意一个支脚42先接触地面，就可通过控制器5来调节推拉杆21进而调整除草机构的除草刀12的位置保证除草刀12在一个相对平衡稳定的位置，来继续除草工作。

实施例四：

在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一的相同之处不在赘述，不同之处如下：除草机构上并不设置喷头，而是在自由座22底部设置储药箱43，储药箱43的药液沿着垫片轴35外侧的转轴套46通过送药管49与设置在除草刀上的海绵垫50相连，用以在除草的同时对杂草创口处进行上药，具体如下：参见图8和图9，垫片轴35外侧安装有转轴套46，转轴套46穿过设置在自由座22底部的储药箱43，储药箱43外侧壁通过输药管48与小型隔膜泵8相连通，输药管48上安装有电磁阀47，电磁阀47与控制器5电连接，用以控制电磁阀47的开启和关闭从而控制药液的输送，在转轴套46和储药箱43重叠部分设置有外套筒44，在外套筒44内部安装有密封环45，以防止储药箱43内药液的泄露，外套筒内开设有一个药口54，当药口54与转轴套46上与药口54对应的位置处设置的进药口51连通时，储药箱43内的药液就会流入到转轴套46内部，转轴套46底部贴近除草刀顶端两侧分别固定设置有两个送药管49，送药管49底部与海绵垫50连通，参见图10，海绵垫50设置在除草刀刀片底部的凹槽内。

在进行除草作业时，除草刀电机的旋转带动垫片轴35和位于垫片轴外侧转轴套46的旋转，外套筒44上的药口54连通储药箱43和转轴套46，当药口54与进药口51对应时，储药箱43内的药液会进入到转轴套46内部，顺着转轴套内部向下流动再通过送药管49浸润海绵垫50，这样只要除草刀进行旋转工作药液就能进入转轴套内部并通过送药管49使刀片上的海绵垫50沾染药液，就能实现在清除杂草的同时对杂草创口处进行上药从而抑制杂草的再度生长，提高了工作效率。

实施例五：

在实施例四的基础之上，本实施例与实施例四的相同之处不在赘述，不同之处如下：在转轴套46底部内腔两侧安装有两个弹簧52，两个弹簧上分别安装有挡块53，参见图9，在除草刀电机不工作时，转轴套46并不进行旋转，此时两个挡块紧密接触，在进行除草作业时，随着除草刀的旋转，转轴套46也随之旋转，这样当转轴套46高速旋转的作用下，两挡块53因受到离心力的作用而低压弹簧，两个挡块向远离对方的方向运动，则两挡块中间形成一个输送通道，药液进入转轴套内之后，沿着输送通道进入设置在刀片内的送药管49内，送药管49与海绵垫50连接从而能够使海绵垫50浸湿以对杂草创口进行上药。

实施例六：

在实施例以的基础之上，本实施例与实施例一的相同之处不在赘述，不同之处如下：为了方便与创伤式除草机构的连接，推拉杆21也可设置为伸缩杆，两端分别与万向节连接，来控制除草机构不同方向的位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的创伤式除草机器人，包括车架（1）、并联机械臂系统（2）、创伤式除草机构（3）、深度相机（4）、控制器（5）和蓄电池（6），所述并联机械臂系统（2）上端与车架（1）的中心底端相连，所述并联机械臂系统（2）底部末端连接有创伤式除草机构（3），所述深度相机（4）安装在车架（1）行走方向的前侧，用以识别前方杂草坐标信息，其特征在于，所述车架（1）包括支撑平台、支架以及行走轮，在支架上侧固定有所述支撑平台，在支架下侧安装有行走轮，所述支撑平台上固定有药箱（7）和小型隔膜泵（8），同时固定有高压罐（9），小型隔膜泵（8）的进水管连通于药箱（7）的底部，小型隔膜泵（8）的出水管连接高压罐（9）的进药管（32），高压罐的排药管（33）连接电磁阀（31），在所述高压罐（9）内安装有压力传感器（30），该压力传感器（30）的信号线与所述控制器（5）的信号输入端连接，控制器（5）的控制端分别控制所述深度相机（4）、小型隔膜泵（8）和电磁阀（31）。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述车架（1）的支撑架之间固定连接有支撑横杆，底部分别安装有四个行走轮，前侧左右两行走轮分别安装有轮毂电机，用以驱动前轮行走，后侧两行走轮为万向轮作为随动后轮。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述并联机械臂系统（2）包括：三根摆臂（17），三组推拉杆（21），创伤式除草机构（3），所述车架（1）的支撑平台对应所述摆臂（17）通过步进电机安装基座（15）分别设置有步进电机（11），所述步进电机（11）与控制器（5）电连接，所述步进电机（15）固定在步进电机安装基座（2）上，所述摆臂（17）的一端与步进电机转轴（10）转动连接，另一端连接有上横轴（19）外侧的上轴套（18），上转轴（19）两端分别与上万向节（20）转动连接，所述上转轴（19）两侧的上万向节（20）分别与推拉杆（21）固定连接，所述推拉杆（21）的另一端与所述创伤式除草机构（3）相连接。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述创伤式除草机构（3）包括除草刀（12）、除草刀电机（13）和喷头（14），所述除草刀电机（13）固定设置在自由座（22）上，所述自由座（22）侧面沿圆周方向上间隔设置有三个下轴套（23），下轴套（23）内分别穿有下横轴（24），下横轴（24）两端与下万向节（25）转动连接，下万向节（25）端部与推拉杆（21）的末端固定连接，所述除草刀电机（13）的垫片轴（35）一端穿过自由座（22）与除草刀（12）固定连接，所述创伤式除草机构（3）上固定有喷头（14），喷头（14）与高压罐（9）上的排药管（33）相连接。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述创伤式除草机构（3）上沿自由座（22）圆周方向间隔设置有三个基座（36），每个基座（36）分别开设有线圈套（38），支撑杆（37）贯穿在线圈套（38）内，并在线圈套（38）孔内侧与支撑杆（37）的重叠部分设置有霍尔线圈（39），霍尔线圈（39）的输出端与控制器（5）相连，支撑杆（37）上侧设置有上挡环（40），靠近下端位置设置有下挡环（41），支撑杆（37）底部安装有支脚（42），且支撑杆（37）底部支脚（42）到自由座（22）的距离大于除草刀（12）到自由座（22）的距离。

6.根据权利要求4所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述高压罐（9）包括位于罐体（26）侧面的进药管（32）和位于罐体（26）底部的排药管（33），所述进药管（32）另一端与小型隔膜泵（8）相连，所述排药管（33）的另一端与喷头（14）相连，且排药管（33）上连接有电磁阀（34），所述高压罐（9）还包括位于罐体内部的自由活塞（27），自由活塞（27）将高压罐（9）的内部腔体分别上下两部分，下腔为储药腔，上腔为蓄能腔，在蓄能腔内于自由活塞（27）和罐体（26）顶端之间的弹簧座（28）上套装有弹簧（29），所述弹簧座（28）与罐体顶端之间固定设置有压力传感器（30），所述压力传感器（30）的信号线与控制器（5）的信号输入端连接，罐体顶端还开设有呼吸阀（31）以向外排出气体。

7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述电磁阀（34）安装于所述高压罐的排药管（33）上，控制器（5）与排药管（33）上的电磁阀（34）电连接。

8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述创伤式除草机构（3）上设置有储药箱（43），储药箱（43）内的药液进入转轴套（46）后通过送药管（49）流向海绵垫（50）。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述海绵垫（50）安装在除草刀（12）底部的凹槽内。

10.根据权利要求8所述的基于机器视觉的创伤式除草机器人，其特征在于，所述创伤式除草机构（3）上转轴套底部内腔两侧安装有两个弹簧（52），两个弹簧上分别安装有挡块（53），除草刀内部设置有送药管（49），转轴套底部与送药管（49）连通。

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