CN117918234B - 一种用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法,涉及农作物种植的领域,包括:采集模块、处理模块和执行模块,所述采集模块用于采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息,所述执行模块包括浇灌设备,所述浇灌设备包括滑道、驱动车、升降装置、浇灌机构、间距调节装置和转角调节装置。本发明提供的用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法利用采集模块,采集农作物的环境信息和农作物的生长的图片信息,并通过分析环境信息以及图片信息,并结合两种信息,更加合理的给出农作物的补给方案,且设置该浇灌设备,可以适应不同的浇灌高度的要求以及适用不同株距的植株进行浇灌。
Description
技术领域
本发明涉及农作物种植的领域,尤其涉及一种用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法。
背景技术
农作物指农业上栽培的各种植物,为满足不同菜品等在不同时节的需求,农作物种植包括室内种植,如大棚种植,通过调节种植环境保证不同农作物的成长;目前农作物的种植开始走向智能化和高效化,实现对农作物生长的自动化管理,或通过远程操作实现对农作物生长的管理。
现有技术中,通过设置环境采集设备,采集农作物的生长环境信息,如温度、湿度、光照、土壤湿度以及土壤中农作物生长所需的各种元素等,根据农作物生长周期各阶段所需要的生长条件,自动给出农作物的补给方案,依照方案通过各补给设备对农作物进行自动补给,从而保证农作物的健康生长,实现农作物的自动化的种植管理;但目前对农作物的补给方案,通常根据各传感器设备通过多点采集农作物生长的空气或者土壤的环境信息而作出的,未能结合农作物生长的真实图片信息,综合给出补给方案,如同一种植地中,在种植作物后,部分区域长势较差,仅通过传感器多点采集,可能存在遗漏部分生长较差的区域,结合农作物生长图片可以更好的被发现,进一步对该部分区域的种植环境进行单独采集,给出单独的补给方案,才可能使该部分的农作物后续可以健康的跟上其他部分作物的生长,在自动化种植管理的情况下,可以更好的保证农作物整体都可以健康生长。
因此,有必要提供一种用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于农作物的浇灌设备、环境信息处理系统及方法,解决了在自动化对农作物种植管理的情况下,没有将农作物生长的环境信息结合农作物生长的图片信息,综合给出补给方案,可能存在遗漏生长不好的区域的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种用于农作物的浇灌设备,包括:滑道、驱动车、升降装置、浇灌机构、间距调节装置和转角调节装置,所述滑道悬设在农作物的上方,所述驱动车安装在所述滑道上,所述升降装置安装在所述驱动车上,所述浇灌机构包括主管、进液管以及多个支管和喷头,所述主管通过安装装置安装在所述升降装置的升降端,所述进液管安装在所述主管上,多个所述支管间隔安装在所述主管的底部,所述支管的底端对称安装有喷头,所述支管包括伸缩软管和排液管,所述排液管的顶端通过所述伸缩软管与所述主管连通;
所述间距调节装置包括推拉装置、支撑杆以及多个推动件、滑块和固定轴,所述支撑杆安装在所述连接架上,多个所述滑块间隔套设在所述支撑杆上,所述推动件包括转轴和两个连接臂,两个所述连接臂通过所述转轴转动连接,两个所述连接臂相离的一端分别安装在两个所述滑块上,所述滑块通过所述固定轴与所述排液管连接,所述推拉装置用于推动或者拉动位于两端的两个所述滑块;所述转角调节装置用于调节两个所述连接臂之间可转动的角度。
优选的,所述安装装置包括装配架、丝杆、第一螺帽、连接架和驱动部,所述装配架安装在所述升降装置的输出端,所述丝杆转动安装在所述装配架上,所述第一螺帽螺纹连接在所述丝杆上,并与所述装配架滑动连接,所述连接架安装在所述第一螺帽上,所述进液管安装在所述连接架上,所述驱动部用于驱动所述丝杆转动。
优选的,所述升降装置包括安装架、电机、驱动轴、缠绕轮和牵引绳,所述安装架安装在所述装配架上,所述电机安装在所述安装架上,所述驱动轴安装在所述电机的输出轴,所述缠绕轮滑键连接在所述驱动轴上,所述牵引绳的一端安装在所述缠绕轮上,所述牵引绳的另一端安装在所述驱动车上;所述装配架和所述驱动车之间设置有伸缩杆。
优选的,所述伸缩杆包括套管、限位杆、带动框和定位块,所述套管的一端转动安装在所述装配架上,所述限位杆的一端安装在所述驱动车上,另一端贯穿所述套管,所述限位杆上开设有滑槽,所述定位块安装在所述套管的内部,并与所述滑槽滑动装配,所述限位杆上开设有多个定位槽,所述定位槽与所述滑槽连通,所述带动框安装在所述套管上,所述浇灌设备还包括推动装置,所述推动装置的输出端与所述带动框滑键连接。
优选的,所述驱动部为装配头,所述装配头安装在所述丝杆朝向所述升降装置的一端,所述驱动轴包括连接轴和带动轴,所述连接轴套设连接在所述电机的输出端,并与所述电机的输出轴滑键连接,所述带动轴连接在所述连接轴的另一端,所述推动装置通过传动机构与所述驱动轴传动连接,所述缠绕轮与所述带动轴滑键连接,且所述缠绕轮转动装配在所述安装架上;当所述推动装置通过所述传动机构带动所述驱动轴朝装配头移动,并使所述带动轴插入所述装配头时,所述连接轴位于所述缠绕轮的内部。
本发明还提供一种环境信息处理系统,包括:采集模块,所述采集模块用于采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息;
处理模块,所述处理模块用于接收所述采集模块采集的数据,并对采集的数据进行处理;
所述处理模块包括环境信息处理模块和图形信息处理模块,所述环境信息处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
所述图形信息处理模块用于对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
所述处理模块通过所述环境信息处理模块和所述图形信息处理模块的分析给出解决方案;
执行模块,所述执行模块用于执行所述处理模块给出的补充农作物生长所需养料的方案;
所述执行模块包括所述的用于农作物的浇灌设备。
优选的,当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集。
优选的,当所述图形信息处理模块识别出农作物的生长图片信息中农作物部分出现与该农作物原本的生长特征不同时,自动放大农作物的该部分进行再一次识别判断。
本发明还提供一种环境信息处理方法,使用所述的环境信息处理系统,包括以下步骤:
S1:通过所述采集模块采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息,所述采集模块将采集的信息通过传输模块传送至处理模块;
S2:通过所述处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
同时所述处理模块对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
S3:通过环境信息数据与阈值比较后形成的差异值,并结合图片信息得出的农作物生长情况,给出解决方案;
当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集,并给出单独的解决方案;
S4:所述处理模块通过传输模块将解决方案传输至执行模块,执行解决方案。
与相关技术相比较,本发明提供的环境信息处理系统具有如下有益效果:
本发明提供一种环境信息处理系统,利用采集模块,采集农作物的环境信息和农作物的生长的图片信息,并通过分析环境信息以及图片信息,并结合两种信息,然后给出农作物的补给方案,从而避免在自动管理农作物生长时,仅通过环境信息作为补给方案时,没有发现一种植地中局部区域农作物长势差,而导致该区域的农作物无法跟随其他区域的农作物健康生长,从而满足在自动化管理农作物生长时,可以更好的保证整个区域的农作物均可以健康成长。
附图说明
图1为本发明提供的用于农作物的环境信息处理系统的一种较佳实施例原理框图;
图2为图1所示的处理模块的原理框图;
图3为本发明提供的应用农作物的环境信息处理方法的步骤框图;
图4为本发明提供的浇灌设备的结构示意图;
图5为图4所示的浇灌设备局部的结构示意图;
图6为图5所示的A部的放大示意图;
图7为图4所示的伸缩杆的局部结构示意图;
图8为图4所示的升降装置的局部剖视图;
图9为图4所示的间距调节装置的结构示意图;
图10为图9所示的B部的放大示意图;
图11为本发明提供的电机的使用状态的示意图;其中,图11中的(11a)为电机处于升降状态的示意图,图11中的(11b)为电机处于间距调节状态的示意图,图11中的(11c)为电机处于位置调节状态的示意图。
图中标号:
1、滑道;
2、驱动车;
3、升降装置;31、安装架;32、电机;33、驱动轴;34、缠绕轮;35、牵引绳;331、连接轴;332、带动轴;
4、安装装置;41、装配架;42、丝杆;43、第一螺帽;44、连接架;45、驱动部;46、导向杆;
5、浇灌机构;51、主管;52、进液管;53、支管;54、喷头;531、伸缩软管;532、排液管;
6、间距调节装置;61、推拉装置;62、推动件;63、支撑杆;64、滑块;65、固定轴;
621、连接臂;622、转轴;611、从齿轮;612、驱动杆;613、第二螺帽;614、带动臂;
7、伸缩杆;71、套管;72、限位杆;73、带动框;74、滑槽;75、定位槽;76、定位块;
8、推动装置;81、第一推缸;82、推动杆;83、带动块;
9、转角调节装置;91、第二推缸;92、固定架;93、U形架;921、滑杆;
10、传动机构;101、带动架;102、主齿轮。
具体实施方式
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作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。
本发明提供一种环境信息处理系统。
请结合参阅图1至图2,在本发明的一实施例中,所述环境信息处理系统,包括:采集模块,所述采集模块用于采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息;
处理模块,所述处理模块用于接收所述采集模块采集的数据,并对采集的数据进行处理;
所述处理模块包括环境信息处理模块和图形信息处理模块,所述环境信息处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
所述图形信息处理模块用于对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
所述处理模块通过所述环境信息处理模块和所述图形信息处理模块的分析给出解决方案;
执行模块,所述执行模块用于执行所述处理模块给出的补充农作物生长所需养料的方案。
利用采集模块,采集农作物的环境信息和农作物的生长的图片信息,并通过分析环境信息以及图片信息,并结合两种信息,然后给出农作物的补给方案,从而避免在自动管理农作物生长时,仅通过环境信息作为补给方案时,没有发现一种植地中局部区域农作物长势差,而导致该区域的农作物无法跟随其他区域的农作物健康生长,从而满足在自动化管理农作物生长时,可以更好的保证整个区域的农作物均可以健康成长。
其中,农作物的环境信息包括空气的温湿度,光照强度、二氧化碳浓度、土壤的湿度、土壤中对应农作物所需养分元素的含量等;
该环境处理系统中还设置有农作物生长所需环境的数据库,并根据数据库作出各农作物在不同生长时期所需要的各环境条件或者所需的养料分量等,并对应设置阈值;如一农作物在不同时期所需要的光照强度、温度、浇水次数、施肥分量等,对应设置各项目的阈值;
在不同时期,通过采集模块检测到各项目数值后,环境信息处理模块对各项数据进行分类处理,分别与对应的阈值进行比较,从而形成差异值,根据差异值,可以调整对农作物补充各项目的数值;如温度过低,调整种植棚内部的温度;缺少氮元素补充含氮元素的肥料;土壤过于干燥,对种植地进行定期浇灌等。
环境信息的采集,对每一种植地中的农作物进行单独采集,且每次采集多个点位,然后求平均值,当出现某一位置的数据比其他位置的数据差距很大时,记录该位置,并通过图像采集设备采集该部分农作物的生长情况。
优选的,种植地采用三维建模,信息采集的位置在模型中进行指定,采集设备根据指定的位置,移动至对应的位置进行采集。
图片信息在采集时,从多个角度拍摄农作物的生长情况;通过图片的采集,可以更好识别出农作物生长不良的情况,如在种子种植后,一些区域出现未发芽的情况;在农作物生长后,某些区域的植株的高度明显矮于其他植株;或者根据农作物的枝叶颜色判断农作物的生长情况,如一些区域的农作物的枝叶呈现黄色(在该生长周期内应该为绿色)等。
图片信息可以使用监控设备等进行拍摄传输。
在一优选实施例中,当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集。
通过对生长较差的区域的环境信息进行单独采集,从而可以分析该区域的农作物为什么生长较差,可以“对症下药”的改善该区域的生长环境。
在一优选实施例中,当所述图形信息处理模块识别出农作物的生长图片信息中农作物部分出现与该农作物原本的生长特征不同时,自动放大农作物的该部分进行再一次识别判断。
当发现一些农作物的茎部或者叶部出现与该农作物的生长特征不相同的特征,如在茎部和叶部发现缺口,或者发现农作物局部存在明显与该农作物不相同的颜色等;
可以对该部分进行放大检测,进一步识别,是否存在害虫的情况,当发现有虫害时,进行喷洒杀虫药剂进行处理。
该识别方式包括系统自动识别,系统可以调取数据库中存在的昆虫图片进行对比,以及对应农作物叶片被虫咬后的图片进行对比识别;当系统自动识别不了时,系统可以发出警报,由人工进行识别。
本发明中,执行模块包括温度调节设备、光照调节设备、二氧化碳浓度调节设备;所述执行模块还包括浇灌设备,浇灌设备可以实现对农作物进行浇水工作和施肥工作,根据使用需要还可以喷洒杀虫药剂等。
请参阅图4和图5,所述浇灌设备包括滑道1、驱动车2、升降装置3和浇灌机构5,所述滑道1悬设在农作物的上方,所述驱动车2安装在所述滑道1上,所述升降装置3安装在所述驱动车2上,所述浇灌机构5包括主管51、进液管52以及多个支管53和喷头54,所述主管51通过安装装置4安装在所述升降装置3的升降端,所述进液管52安装在所述主管51上,多个所述支管53间隔安装在所述主管51的底部,所述支管53的底端对称安装有喷头54。
通过设置多个支管53,当对具有一定高度的农作物进行浇水或者施肥时,可以通过升降装置3调节浇灌机构5的高度,使相邻支管53可以进入到该农作物的相邻的株距之间,然后驱动车2沿滑道1移动,通过升降装置3带动浇灌机构5跟随移动,使支管53沿农作物的相邻株距间移动,浇灌的液体通过进液管52进入到主管51,然后进入到支管53,最后通过底端的两个喷头54喷出,实现对该农作物的种植地的土壤进行直接浇水或者浇灌液体肥料,使水或者液体肥料更好的进入到农作物的根部进行吸收;
当部分农作物在浇水时,需要对其枝叶也进行补水时,在将水浇灌至土壤后,可以通过升降装置3调节浇灌机构5的高度,使支管53底端的喷头54悬设在该农作物枝叶的上方或者之间,然后进行浇水操作,从而可以适应不同的浇灌需求;
其中还可以使用该浇灌机构5用于喷洒杀虫药剂等;
其中,该浇灌设备还包括蓄水设备、液体肥料存储设备;进液管52的一端与水泵的输出端连接,水泵的输入端连接有三通阀,蓄水设备和液体肥料存储设备均连接有输液管道,两个输液管道通过电磁阀与三通管的两端连接。
一实施例中,滑道1通过支架安装在种植棚的顶部;
另一实施例中,也可以设置支撑架安装在种植地上,滑道1安装在支撑架上;
驱动车2包括车身和驱动轮,驱动轮用于驱动车2身移动,驱动轮包括驱动电机和车轮,车轮滑动装配在滑道1上。车身上设置有控制系统和无线传输模块,从可以实现远程对驱动车2的控制。
根据种植棚的大小,可以设置一个或者多个浇灌设备。
在一实施例中,安装装置4为安装板,主管51通过固定件安装在安装板上,安装板固定在升降装置3上。
请参阅图5,在另一实施例中,所述安装装置4包括装配架41、丝杆42、第一螺帽43、连接架44和驱动部45,所述装配架41安装在所述升降装置3的输出端,所述丝杆42转动安装在所述装配架41上,所述第一螺帽43螺纹连接在所述丝杆42上,并与所述装配架41滑动连接,所述连接架44安装在所述第一螺帽43上,所述进液管52安装在所述连接架44上,所述驱动部45用于驱动所述丝杆42转动。
当一种植地种植的农作物的行数或者列数多于支管53的数量时,通过驱动部45驱动丝杆42转动,带动第一螺帽43沿丝杆42移动,第一螺帽43通过连接架44带动浇灌机构5跟随移动,从而可以调节支管53的位置,当对种植地的一部分区域浇灌后,可以移动至另一区域然后配合驱动车2对另一区域进行浇灌。通过安装装置4配合驱动车2可以增大浇灌机构5的浇灌面积。
安装装置4驱动浇灌机构5移动的方向与驱动车2沿滑道1移动的方向垂直;
其中,支管53的数量不少于三个,本实施例中设置为五个;
在一优选的实施例中,每个支管53上均设置电磁阀,从而可以单独控制每个支管53,更好适应不同行数或者列数的农作物。
在一实施例中,升降装置3为电动推缸或者丝杆升降结构或者皮带升降机构等
请参阅图4至图6,在另一实施例中,所述升降装置3包括安装架31、电机32、驱动轴33、缠绕轮34和牵引绳35,所述安装架31安装在所述装配架41上,所述电机32安装在所述安装架31上,所述驱动轴33安装在所述电机32的输出轴,所述缠绕轮34滑键连接在所述驱动轴33上,所述牵引绳35的一端安装在所述缠绕轮34上,所述牵引绳35的另一端安装在所述驱动车2上;所述装配架41和所述驱动车2之间设置有伸缩杆7。
当需要上升浇灌机构5时,电机32通过驱动轴33驱动缠绕轮34转动,并缠绕牵引绳35,从而带动整个浇灌机构5上升;
当需要下降浇灌机构5时,电机32通过驱动轴33驱动缠绕轮34转动,松开牵引绳35,通过浇灌机构5的自重下降。
通过伸缩杆7,可以对浇灌机构5在水平方向限位,使其可以稳定的上升与下降,同时避免浇灌机构5在工作时,产生晃动,提高浇灌机构5工作的稳定性。
请参阅图8,装配架41的内部安装有导向杆46,第一螺帽43的底端套设在导向杆46上形成滑动配合。
伸缩杆7的数量优选为两个,对称安装在装配架41和驱动车2之间。
一实施例中,伸缩杆7包括外筒和内杆,外筒一端安装在装配架41(或驱动车2上),内杆一端安装在驱动车2(或装配架41上),另一端贯穿外筒。
请参阅图6和图7,在另一实施例中,所述伸缩杆7包括套管71、限位杆72、带动框73和定位块76,所述套管71的一端转动安装在所述装配架41上,所述限位杆72的一端安装在所述驱动车2上,另一端贯穿所述套管71,所述限位杆72上开设有滑槽74,所述定位块76安装在所述套管71的内部,并与所述滑槽74滑动装配,所述限位杆72上开设有多个定位槽75,所述定位槽75与所述滑槽74连通,所述带动框73安装在所述套管71上,所述浇灌设备还包括推动装置8,所述推动装置8的输出端与所述带动框73滑键连接。
当升降装置3调节浇灌机构5至预设高度后,推动装置8的输出端伸出,沿带动框73滑动,并推动带动框73带动套管71转动,使定位块76由滑槽74转动至定位槽75中,此时通过定位块76配合定位槽75对伸缩杆7的伸缩限位,既可以对浇灌机构5进行支撑,避免将整个浇灌机构5的重量均作用在牵引绳35上,以及浇灌机构5的重量对电机32的输出轴产生较大的轴向负载,延长升降装置3的使用寿命;
再次需要升降时,推动装置8回拉,拉动带动框73带动套管71转动至原位置,此时定位块76再次移动到滑槽74;
其中,定位槽75设置多个,且数量和位置根据浇灌机构5常规升降的几种高度对应设置。
在一实施例中,推动装置8为气缸或者液压缸或者电动推缸,推动装置8的数量与伸缩杆7的数量相同。
在另一实施例中,推动装置8包括第一推缸81、推动杆82和两组带动块83;
第一推缸81通过固定板安装在安装架31上,推动杆82的一端固定在第一推缸81上,另一端依次贯穿两个伸缩杆7上的带动框73,两组带动块83分别与两个伸缩杆7上的带动框73对应设置,每组带动块83数量为两个,均固定在推动杆82上,并对应位于带动框73的两侧。带动框73的中间为开口设置。当第一推缸81输出轴伸出或者回拉,推动杆82通过两组带动块83与两个带动框73配合对应带动两个套管71转动。
从而利用一个第一推缸81即可以实现对两个伸缩杆7的调节。
在一实施例中,驱动部45为旋转电机,旋转电机安装在装配架41上,丝杆42的一端贯穿装配架41后与旋转电机的输出轴连接。
请参阅图6和图8,所述驱动部45为装配头,所述装配头安装在所述丝杆42朝向所述升降装置3的一端,所述驱动轴33包括连接轴331和带动轴332,所述连接轴331套设连接在所述电机32的输出端,并与所述电机32的输出轴滑键连接,所述带动轴332连接在所述连接轴331的另一端,所述推动装置8通过传动机构10与所述驱动轴33传动连接,所述缠绕轮34与所述带动轴332滑键连接,且所述缠绕轮34转动装配在所述安装架31上;当所述推动装置8通过所述传动机构10带动所述驱动轴33朝装配头移动,并使所述带动轴332插入所述装配头时,所述连接轴331位于所述缠绕轮34的内部。
请结合参阅图11中的(11a),当电机32处于升降状态时,缠绕轮34套设在带动轴332上,并与带动轴332滑键连接,此时电机32通过连接轴331驱动带动轴332转动时,带动轴332带动缠绕轮34跟随转动;
请结合参阅图11中的(11c),当电机32处于位置调节状态时,当推动装置8推动带动框73带动套管71转动,使定位块76由滑槽74插入到定位槽75中时,推动装置8的输出轴通过传动机构10带动驱动轴33跟随移动,使带动轴332与装配头装配,同时带动轴332与缠绕轮34分离,连接轴331进入到缠绕轮34中;此时电机32再次通过连接轴331驱动带动轴332转动时,带动轴332通过装配头带动丝杆42顺时针或者逆时针转动,从而实现驱动第一螺帽43沿丝杆42的表面移动,实现调节浇灌机构5的浇灌位置。
此时通过伸缩杆7对浇灌机构5进行支撑;
电机32再次切换至升降状态时,推动装置8回拉至原位置即可。通过传动机构10带动带动轴332与装配头分离,再次与缠绕轮34滑键连接。
即利用推动装置8调节定位块76的位置状态的同时,实现切换电机32的使用状态。从而合理的减少对驱动设备的使用。
且电机32每次启动到停止均优选为整数轴,从而每次开启和停止时,带动轴332与装配头或者缠绕轮34的装配时,带动轴332棱边与对应装配的槽腔的棱边对应,可以完成装配。
在一实施例中,带动轴332为方轴,连接轴331为圆轴,圆轴的直径与方轴的边长相同,电机32的输出轴上设置有方轴,连接轴331内开设有方槽,且方槽延伸开设至带动轴332中,连接轴331和带动轴332均套设在电机32的输出轴上,缠绕轮34的中心为方腔,套设在带动轴332上形成滑键配合,同理装配头的槽腔为方槽,与带动轴332装配后,带动轴332可以带动装配头转动;
在另一实施例中,带动轴332也为圆轴,带动轴332上开设有安装槽,安装槽内部滑动设置有带动键,且带动键与安装槽槽壁之间连接有弹簧,带动键朝向装配头的一侧设置为弧面,对应的缠绕轮34的中心开设为圆孔,孔壁上开设有滑动槽,带动键与滑动槽装配,形成滑键配合,装配头同理设置;通过将带动键弹性连接在带动轴332上,即使当装配时,如果带动键与滑动槽错开,滑动槽可以挤压带动键的弧形面使其移动至安装槽中,当带动轴332后续旋转,带动键与滑动槽再次对齐时,通过弹簧的弹性作用,将带动键再次推入到滑动槽中完成装配。
其中,安装架31上设置有弧形支撑件,弧形支撑件用于支撑缠绕轮34的两侧圆盘,且弧形支撑件上开设有弧形槽,缠绕轮34两侧的圆盘嵌设在弧形槽中,实现缠绕轮34与安装架31转动装配。
请参阅图5和图9,所述支管53包括伸缩软管531和排液管532,所述排液管532的顶端通过所述伸缩软管531与所述主管51连通,所述浇灌设备还包括间距调节装置6和转角调节装置9,所述间距调节装置6包括推拉装置61、支撑杆63以及多个推动件62、滑块64和固定轴65,所述支撑杆63安装在所述连接架44上,多个所述滑块64间隔套设在所述支撑杆63上,所述推动件62包括转轴622和两个连接臂621,两个所述连接臂621通过所述转轴622转动连接,两个所述连接臂621相离的一端分别安装在两个所述滑块64上,所述滑块64通过所述固定轴65与所述排液管532连接,所述推拉装置61用于推动或者拉动位于两端的两个所述滑块64;所述转角调节装置9用于调节两个所述连接臂621之间可转动的角度。
通过将支管53设置为伸缩软管531和排液管532,以及设置间距调节装置6,可以根据不同农作物植株的种植间距,调整相邻支管53中排液管532的距离,从而可以适应不同农作物的种植间距。
调节时,当需要将相邻排液管532的间距调小时,推拉装置61从两侧推动位于两端的滑块64,相邻滑块64之间通过推动件62传递推力,由于推动件62由两个连接臂621通过转轴622转动连接,当连接臂621受到推力时,两个连接臂621会向相对侧转动,当两个连接臂621转动至不能再转动时,滑块64可以推动推动件62依次传力将排液管532推动至预设位置,即两个连接臂621转动至不能再转动时,相邻滑块64之间的距离即为相邻两个排液管532之间距离;
通过设置转角调节装置9,可以调节两个连接臂621沿转轴622转动的角度值,即可以调节相邻排液管532之间的距离值。
同理当需要将相邻排液管532的间距调大时,推拉装置61从而两侧向相离侧拉动两个位于两端的滑块64,相邻滑块64通过推动件62传递拉力,当两个连接臂621向相反侧转动至最大时,推动件62即可以依次带动排液管532移动,相邻排液管532之间的距离为两个滑块64之间的距离值。
其中,伸缩软管531优选为表面设置凹折横和凸折横的软管,使软管可以沿凹折横和凸折横的软管展开和收起,且对应折横的位置设置钢丝对其支撑,使其更好的保持张开的状态,喷头54安装在排液管532的底端。
请参阅图5,其中支管53的数量优选为奇数,且位于中间的支管53可以不设置伸缩软管531,且与中间的支管53对应的滑块64可以与支撑杆63固定连接。即位于中间的支管53不需要移动,两侧的支管53的排液管532以中间支管53为中心进行收起或者展开调节即可。
在一实施例中,推拉装置61包括两个电动推缸,分别安装在连接架44的两端,两个电动推缸的输出端分别与两个滑块64连接,传动机构10为传动臂和轴承座,轴承座安装在带动轴332或者连接轴331上,传动臂连接推动杆82与轴承座。
请参阅图6和图9,在另一实施例中,推拉装置61包括从齿轮611、驱动杆612以及两个第二螺帽613和带动臂614,驱动杆612的两端贯穿并转动连接在连接架44上,驱动杆612的两端对称设置有螺纹面,两个第二螺帽613对应螺纹连接在驱动杆612的两端,两个带动臂614的顶端对应安装在两个第二螺帽613的底部,两个带动臂614的底端连接在位于两端的两个滑块64上,从齿轮611安装在驱动杆612朝向升降装置3的一端,驱动杆612与丝杆42位于同一高度平面;
传动机构10包括带动架101和主齿轮102,带动架101的一端安装在推动杆82上,主齿轮102套设并固定在带动轴332上,所述带动架101的另一端设置为倒U形,并套设在主齿轮102上,从齿轮611位于装配头和主齿轮102之间;
请结合参阅图11中的(11a)至图11中的(11b),当推动装置8推动带动框73带动套管71转动,使定位块76由滑槽74插入到定位槽75中时,带动架101通过主齿轮102驱动带动轴332移出缠绕轮34,且带动轴332的端部贴近装配头,且并未插入装配头,此时主齿轮102与从齿轮611啮合,此时电机32处于间距调节状态;
后续再次调节带动轴332与装配头装配时,定位块76再次移入到定位槽75中;
电机32带动驱动轴33顺时针或者逆时针转动时,通过主齿轮102带动从齿轮611转动,实现带动驱动杆612转动,驱动杆612带动两端的带动臂614向相对侧移动或者相离侧移动,从而实现带动两端的滑块64向相对侧或者相离侧移动。
在一实施例中,从齿轮611滑键连接在驱动杆612上,且驱动杆612上并位于从齿轮611的一侧设置挡块,挡块与从齿轮611之间连接有弹簧;
即当主齿轮102与从齿轮611装配时,主齿轮102的齿牙与从齿轮611的齿槽没有对齐时,主齿轮102会推动从齿轮611挤压弹簧,当后续主齿轮102转动时,使其表面的齿牙与从齿轮611的齿槽再次对齐时,通过弹簧的弹性作用,推动从齿轮611与主齿轮102啮合。
在一实施例中,转角调节装置9包括第二推缸91、固定架92和多个U形架93;第二推缸91通过固定块安装在位于中间的滑块64上,固定架92固定在第二推缸91的输出端,多个U形架93滑动安装固定架92上;
U形架93与推动件62的数量相同,推动件62中的转轴622的一端与U形架93滑键连接。
通过第二推缸91带动固定架92升降,从而可以调节U形架93的高度,即可以调节转轴622沿U形架93内部可滑动的距离,从而可以调节两个连接臂621沿转轴622转动的角度,实现等距调节相邻排液管532的间距值,且可以调节至等距的不同的间距值。如间距都是15厘米、都是20厘米等。
其中固定架92上安装有滑杆921,U形架93非开口侧套设在滑杆921上形成滑动配合,将U形架93与对应转轴622滑键连接,从而在调节相邻排液管532的间距值时,U形架93可以跟随推动件62水平移动。
在另一实施例中,转角调节装置9也可以将U形架93套设在连接臂621远离转轴622的一端,对连接臂621转动的角度限位。
本发明中,第一推缸81和第二推缸91可以为气缸或者液压缸或者电动推缸。
请参阅图3,本发明还提供一种应用农作物的环境信息处理方法,使用所述的环境信息处理系统,包括以下步骤:
S1:通过所述采集模块采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息,所述采集模块将采集的信息通过传输模块传送至处理模块;
S2:通过所述处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
同时所述处理模块对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
S3:通过环境信息数据与阈值比较后形成的差异值,并结合图片信息得出的农作物生长情况,综合给出解决方案;
当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集,并给出单独的解决方案;
S4:所述处理模块通过传输模块将解决方案传输至执行模块,执行模块执行解决方案。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于农作物的浇灌设备,其特征在于,包括:滑道、驱动车、升降装置、浇灌机构、间距调节装置和转角调节装置,所述滑道悬设在农作物的上方,所述驱动车安装在所述滑道上,所述升降装置安装在所述驱动车上,所述浇灌机构包括主管、进液管以及多个支管和喷头,所述主管通过安装装置安装在所述升降装置的升降端,所述进液管安装在所述主管上,多个所述支管间隔安装在所述主管的底部,所述支管的底端对称安装有喷头,所述支管包括伸缩软管和排液管,所述排液管的顶端通过所述伸缩软管与所述主管连通;
所述间距调节装置包括推拉装置、支撑杆以及多个推动件、滑块和固定轴,所述支撑杆安装在所述安装装置上,多个所述滑块间隔套设在所述支撑杆上,所述推动件包括转轴和两个连接臂,两个所述连接臂通过所述转轴转动连接,两个所述连接臂相离的一端分别安装在两个所述滑块上,所述滑块通过所述固定轴与所述排液管连接,所述推拉装置用于推动或者拉动位于两端的两个所述滑块;所述转角调节装置用于调节两个所述连接臂之间可转动的角度;
所述转角调节装置包括第二推缸、固定架和多个U形架;所述第二推缸通过固定块安装在位于中间的所述滑块上,所述固定架固定在所述第二推缸的输出端,多个所述U形架滑动安装所述固定架上;
所述U形架与所述推动件的数量相同,所述推动件中的所述转轴的一端与所述U形架滑键连接;
所述安装装置包括装配架、丝杆、第一螺帽、连接架和驱动部,所述装配架安装在所述升降装置的输出端,所述丝杆转动安装在所述装配架上,所述第一螺帽螺纹连接在所述丝杆上,并与所述装配架滑动连接,所述连接架安装在所述第一螺帽上,所述进液管安装在所述连接架上,所述驱动部用于驱动所述丝杆转动;所述支撑杆安装在所述连接架上;
所述升降装置包括安装架、电机、驱动轴、缠绕轮和牵引绳,所述安装架安装在所述装配架上,所述电机安装在所述安装架上,所述驱动轴安装在所述电机的输出轴,所述缠绕轮滑键连接在所述驱动轴上,所述牵引绳的一端安装在所述缠绕轮上,所述牵引绳的另一端安装在所述驱动车上;所述装配架和所述驱动车之间设置有伸缩杆;
所述伸缩杆包括套管、限位杆、带动框和定位块,所述套管的一端转动安装在所述装配架上,所述限位杆的一端安装在所述驱动车上,另一端贯穿所述套管,所述限位杆上开设有滑槽,所述定位块安装在所述套管的内部,并与所述滑槽滑动装配,所述限位杆上开设有多个定位槽,所述定位槽与所述滑槽连通,所述带动框安装在所述套管上,所述浇灌设备还包括推动装置,所述推动装置的输出端与所述带动框滑键连接;
所述驱动部为装配头,所述装配头安装在所述丝杆朝向所述升降装置的一端,所述驱动轴包括连接轴和带动轴,所述连接轴套设连接在所述电机的输出端,并与所述电机的输出轴滑键连接,所述带动轴连接在所述连接轴的另一端,所述推动装置通过传动机构与所述驱动轴传动连接,所述缠绕轮与所述带动轴滑键连接,且所述缠绕轮转动装配在所述安装架上;当所述推动装置通过所述传动机构带动所述驱动轴朝装配头移动,并使所述带动轴插入所述装配头时,所述连接轴位于所述缠绕轮的内部。
2.一种环境信息处理系统,其特征在于,包括:采集模块,所述采集模块用于采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息;
处理模块,所述处理模块用于接收所述采集模块采集的数据,并对采集的数据进行处理;
所述处理模块包括环境信息处理模块和图形信息处理模块,所述环境信息处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
所述图形信息处理模块用于对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
所述处理模块通过所述环境信息处理模块和所述图形信息处理模块的分析给出解决方案;
执行模块,所述执行模块用于执行所述处理模块给出的补充农作物生长所需养料的方案;
所述执行模块包括如权利要求1所述的用于农作物的浇灌设备。
3.根据权利要求2所述的环境信息处理系统,其特征在于,当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集。
4.根据权利要求3所述的环境信息处理系统,其特征在于,当所述图形信息处理模块识别出农作物的生长图片信息中农作物部分出现与该农作物原本的生长特征不同时,自动放大农作物的该部分进行再一次识别判断。
5.一种环境信息处理方法,其特征在于,使用如权利要求2-4任一项所述的环境信息处理系统,包括以下步骤:
S1:通过所述采集模块采集农作物的环境信息以及农作物生长的图片信息,所述采集模块将采集的信息通过传输模块传送至处理模块;
S2:通过所述处理模块对采集的环境信息数据进行处理,然后与农作物对应生长周期预设的各项目阈值对应比较,并形成差异值;
同时所述处理模块对农作物的生长图片信息进行处理,并提取图片信息,判断农作物的生长情况;
S3:通过环境信息数据与阈值比较后形成的差异值,并结合图片信息得出的农作物生长情况,给出解决方案;
当所述图形信息处理模块通过农作物的生长图片信息识别出部分农作物的生长明显差于其他部分的农作物时,所述采集模块对该部分农作物的环境信息进行单独采集,并给出单独的解决方案;
S4:所述处理模块通过传输模块将解决方案传输至执行模块,执行解决方案。
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