CN205005608U - 一种全幅式大棚喷灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全幅式大棚喷灌系统，包括喷灌机器人，以及一吊装在大棚内的机器人运行轨道，且机器人运行轨道的一端还吊装有补给站；补给站设置有用于提供水或液肥的补液管；喷灌机器人包括机架，机架上分别设置有喷淋机构、行走机构和控制器，其中，喷淋机构包括喷淋头、储液箱和喷淋泵，储液箱具有补给时与补液管承接的补给口，喷淋头通过喷淋泵抽取储液箱液体提供喷淋液；行走机构包括设置在机架顶部的一对行走滚轮以及驱动行走滚轮行走的驱动组件，机架通过行走滚轮悬挂在机器人运行轨道上。本实用新型的全幅式大棚喷灌系统，设置有补给站，可提供充电补给和喷淋液补给，且补给操作简单、方便。

Description

一种全幅式大棚喷灌系统

技术领域

本实用新型属于大棚种植技术领域，具体涉及一种全幅式大棚喷灌系统。

背景技术

大棚种植是目前运用最为广泛的温室种植技术，通过大棚种植，让人民在任意季节都能吃到各种蔬菜。大棚种植技术中，比较重要的一项为浇灌技术，传统的浇灌技术，都是通过人工搬运、人工浇灌来实现，人工成本高且工作效率低；后来出现了固定式喷灌，利用固定安装的喷嘴，进行喷灌，这种固定式的喷嘴存在的问题是喷灌不均匀，造成某些地方水分过多，某些地方水分不足；为了解决前面所述的这些浇灌技术中存在的不足，人们研究了一种移动喷灌机，通过并排设置的若干个喷淋头安装在可移动的机构上，进行喷灌，但是这种移动喷灌机还是存在一些问题，比如供水部分，采用的软管供水，因此每一次喷灌的距离收到供水管的限制，不可以太长，而且该移动喷灌机只能实现单跨移动，当一跨浇灌完后，再通过人工移动到另一跨，操作非常不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述所述的移动喷灌机中存在的问题，提供一种全幅式大棚喷灌系统，通过设置储液箱及补给站，实现大棚的全幅式喷灌，操作简单、方便。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种全幅式大棚喷灌系统，包括喷灌机器人，以及一吊装在大棚内的机器人运行轨道，且机器人运行轨道的一端还吊装有补给站；

补给站设置有用于提供水或液肥的补液管；

喷灌机器人包括机架，机架上分别设置有喷淋机构、行走机构和控制器，其中，

喷淋机构包括喷淋头、储液箱和喷淋泵，储液箱具有补给时与补液管承接的补给口，喷淋头通过喷淋泵抽取储液箱液体提供喷淋液；

行走机构包括设置在机架顶部的一对行走滚轮以及驱动行走滚轮行走的驱动组件，机架通过行走滚轮悬挂在机器人运行轨道上。

优选地，补给站还设置有向喷灌机器人提供充电电源的充电输出端；

喷灌机器人还包括充电机构；

充电机构包括蓄电池以及与蓄电池电连接的充电输入端，充电输入端与补给站的充电输出端均采用磁性材料制成，充电输入端由固定在机架顶部的第一弹性部件支撑，补给时与充电输出端吸附而充电。

优选地，机器人运行轨道呈蛇形缠绕分布，且两端均设置有限位堵头。

优选地，行走机构还包括连接在行走滚轮与驱动组件之间的滚轮轴承，机架顶部固定设置有安装滚轮轴承的轴承支架；所述的机器人运行轨道的横截面为倒T形，一对行走滚轮分别安装在倒T形结构的机器人运行轨道两侧，并在两侧的轴承支架上分别设置有至少一对限位器，限位器顶在机器人运行轨道两侧；

所述的限位器包括固定在轴承支架上的直管，直管管口设置有球体部件，管口内设置有将球体部件压在机器人运行轨道上的第二弹性部件。

优选地，所述的驱动组件包括行走电机和行走减速箱。

优选地，储液箱中设置有液位传感器，液位传感器与控制器连接，控制器与驱动组件连接。

优选地，所述的补液管设置有若干个，补液管下方的补给口为阔口水嘴。

优选地，所述的喷淋机构还包括固定喷淋头的喷淋支杆，喷淋支杆通过设置在机架两侧的支杆固定支架固定，喷淋支杆两端设置有与机架连接的支杆拉筋。

优选地，所述的控制器包括微电脑、液晶显示模块、电机驱动模块、水泵驱动模块、水压传感器、液位传感器、障碍物传感器、电子陀螺仪、无线通讯模块。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种全幅式大棚喷灌系统，其喷灌范围是整个大棚内部的所有苗床，跨与跨之间切换无需人工操作和值守，所以称之为全幅式；并设置有补给站，可提供充电补给和喷淋液补给，且补给操作简单、方便。

喷灌机器人在移动端自带储液箱，因而取消了伸缩水管结构，不会造成植物损伤，并且可移动范围更广，移动距离更长。

喷灌机器人重量轻，机器人运行轨道采用倒T形单一轨道，结构简单，安装调试容易；长期使用不易变形，即便有变形，只要轨道通畅保证滚轮能通过也不会影响运行。

喷灌机器人内有微电脑可以实现极为复杂的操作，但不需要人员值守。

本实用新型的喷灌系统建造成本少，维护容易，综合成本低。

附图说明

图1是本实用新型的大棚喷灌系统安装状态俯视图。

图2是图1的A部放大图。

图3是本实用新型的大棚喷灌系统主视图。

图4是图3的局部放大图。

图5是本实用新型的大棚喷灌系统俯视图。

图6是图5的局部放大图。

图中标记：100-喷灌机器人，110-机架，120-控制器，130-行走机构，131-行走电机，132-行走减速箱，133-滚轮轴承，134-轴承支架，135-限位器，135a-直管，135b-第二弹性部件，135c-球体部件，136-行走滚轮，140-喷淋机构，141-喷淋头，142-喷淋支杆，143-支杆拉筋，144-支杆固定支架，145-储液箱，145a-补给口，146-喷淋泵，147-液位传感器，150-充电机构，151-蓄电池，152-第一弹性部件，153-充电输入端，200-补给站，201-补液管，202-充电输出端,300-机器人运行轨道，301-限位堵头，401-大棚立柱，402-大棚薄膜，403-苗床。

具体实施方式

参照图1，图2，本实用新型的一种全幅式大棚喷灌系统，包括喷灌机器人100，以及一吊装在大棚内的机器人运行轨道300，且机器人运行轨道300的一端还吊装有补给站200。大棚包括大棚薄膜402，支撑大棚薄膜402的大棚立柱401，以及苗床403，机器人运行轨道300则固定在苗床403上方。

本实用新型的机器人运行轨道300为单一轨道，覆盖在整个大棚内的苗床403顶部，且呈蛇形缠绕分布，为了防止喷灌机器人100滑出机器人运行轨道300两端，在机器人运行轨道300两端均设置有限位堵头301。

参照图3-6，补给站200设置有用于提供水或液肥的补液管201；喷灌机器人100包括机架110，机架110上分别设置有喷淋机构140、行走机构130和控制器120，其中，喷淋机构140包括喷淋头141、储液箱145和喷淋泵146，储液箱145具有补给时与补液管201承接的补给口145a，喷淋头141通过喷淋泵146抽取储液箱145液体提供喷淋液。补液管201设置有若干个，能够提供各种喷淋液体的配比，例如农药、水、液肥等，且补液管201下方的补给口145a为阔口水嘴，能够方便的将补液管201中出来的液体承接到储液箱145中。储液箱145中设置有液位传感器147，液位传感器147与控制器120连接，当储液箱145中液体喷完后，可通过液位传感器147检测到，然后通过控制器120控制整个喷灌机器人100回程，通过补给站200补给后，再继续喷灌。

喷淋机构140还包括固定喷淋头141的喷淋支杆142，喷淋支杆142通过设置在机架110两侧的支杆固定支架144固定，喷淋支杆142两端设置有与机架110连接的支杆拉筋143。

行走机构130包括设置在机架110顶部的一对行走滚轮136以及驱动行走滚轮136行走的驱动组件，机架110通过行走滚轮136悬挂在机器人运行轨道300上，驱动组件包括行走电机131和行走减速箱132，控制器120与驱动组件连接。

行走机构130还包括连接在行走滚轮136与驱动组件之间的滚轮轴承133，机架110顶部固定设置有安装滚轮轴承133的轴承支架134；所述的机器人运行轨道300的横截面为倒T形，一对行走滚轮136分别安装在倒T形结构的机器人运行轨道300两侧，并在两侧的轴承支架134上分别设置有至少一对限位器135，限位器135顶在机器人运行轨道300两侧。限位器135包括固定在轴承支架134上的直管135a，直管135a管口设置有球体部件135c，管口内设置有将球体部件135c压在机器人运行轨道300上的第二弹性部件135b。

机器人运行轨道300是倒T形的，中间竖直部分被均匀的固定点结构固定在了大棚上方，而水平部分被竖直部分分隔成了两边，以供机器人的行走滚轮136滚动。同时设置有两对限位器135分别顶住中间竖直部分，使得整个喷灌机器人100保持平衡。

本实用新型的喷灌机器人100采用蓄电池151供电形式，补给站200还设置有向喷灌机器人100提供充电电源的充电输出端202；喷灌机器人100上设置有充电机构150，充电机构150包括蓄电池151以及与蓄电池151电连接的充电输入端153，充电输入端153与补给站200的充电输出端202均采用磁性材料制成，充电输入端153由固定在机架110顶部的第一弹性部件152支撑，补给时与充电输出端202吸附而充电。

补给站200设置在机器人运行轨道300的末端，且位于机器人正上方的固定位置。内置有充电电源、电磁阀、水泵、电子流量计、无线通讯模块、微电脑等。可以实现对喷灌机器人100进行充电、补液，由于配置有电磁阀和电子流量计，其可以精确的按设定比例来对喷灌机器人100补给。同时随时接受并执行喷灌机器人100发出的指令。

由于要降低重量，储液箱145的容量被设计成可以一次完成半跨或一跨的喷灌量所需的容量。储液箱145的补给口145a是一个阔口的水嘴，保证了多个补液管201可以同时进行补给，且降低了安装的精度。

行走机构130采用了双侧动力驱动，即在机器人运行轨道300两侧均有行走电机131驱动。这样保证了足够的动力，且保证在直线行驶时的平衡性以及在过弯时由微电脑控制两侧行走电机131形成一定的差速来保证顺利过弯。同时为了保证两侧行走滚轮136始终与机器人运行轨道300保持水平对称位置，在滚轮的前后位置分别安装了两对限位器135。限位器135主要是弹簧原理，在两侧滚轮不对称时，自动将其纠正回正确的位置。

喷淋机构140的支杆固定支架144用于固定以及支撑整个喷淋支杆142的重量，支杆拉筋143保证喷淋支杆142的平直度，防止因重力而下垂弯曲。

充电机构150的主要结构是两根有一定硬度的弹簧作为第一弹性部件152，顶端固定有强力磁铁作为充电输入端153。充电输入端153与第一弹性部件152之间有绝缘层，保证第一弹性部件152不会带电。充电输入端153上焊接有一根导线被引入到控制器120内的蓄电池151充电。相应的，补给站200腹部有与之对应的同样用强力磁铁做成的充电输出端202。当喷灌机器人100返回补给站200时，一旦接近到补给站200下方，喷灌机器人100的充电输入端153与补给站200上的充电输出端202自动吸合并开始充电。如果喷灌机器人100驶离补给站200，充电输入端153与充电输出端202将被强行脱开从而断开充电。

大容量的蓄电池151为整个机器人的电器部分供电，其容量被设计成可以不充电而完成整个大棚的喷灌任务。同时上机器人每喷完半跨或一跨后，需要返回补给站200补液，在此过程中，也在对蓄电池151进行充电。

控制器120是整个喷灌机器人100的中枢控制机构。其内部安装有微电脑、液晶显示模块、电机驱动模块、水泵驱动模块、水压传感器、障碍物传感器、电子陀螺仪、无线通讯模块等。

液晶显示模块用于实时显示喷灌机器人100的工作状况、工作计划、工作进度等，供调试或观察。

水压传感器与水泵驱动模块配合，用于实时控制喷淋头141的水压恒定在用户设定的值。

障碍物传感器用于侦查行进方向是否有障碍物，如果有就必须立即停止前进并报警。

电子陀螺仪用于判断喷灌机器人100经过了几个弯道，即现在处于第几根轨道上，用于统计已经喷施过的作业面，自动安排下一步作业计划。

无线通讯模块用于与补给站200交换数据和发出指令，如调配营养液，控制电磁阀、充电机等。还可以与用户配套电脑软件通讯，使得用户可以预先设定机器人的工作计划、工作参数等。

由于是单轨结构，整个喷灌机器人100在设计时就保证了前后左右的平衡性。

Claims (9)

1.一种全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，包括喷灌机器人(100)，以及一吊装在大棚内的机器人运行轨道(300)，且机器人运行轨道(300)的一端还吊装有补给站(200)；

补给站(200)设置有用于提供水或液肥的补液管(201)；

喷灌机器人(100)包括机架(110)，机架(110)上分别设置有喷淋机构(140)、行走机构(130)和控制器(120)，其中，

喷淋机构(140)包括喷淋头(141)、储液箱(145)和喷淋泵(146)，储液箱(145)具有补给时与补液管(201)承接的补给口(145a)，喷淋头(141)通过喷淋泵(146)抽取储液箱(145)液体提供喷淋液；

行走机构(130)包括设置在机架(110)顶部的一对行走滚轮(136)以及驱动行走滚轮(136)行走的驱动组件，机架(110)通过行走滚轮(136)悬挂在机器人运行轨道(300)上。

2.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，补给站(200)还设置有向喷灌机器人(100)提供充电电源的充电输出端(202)；

喷灌机器人(100)还包括充电机构(150)；

充电机构(150)包括蓄电池(151)以及与蓄电池(151)电连接的充电输入端(153)，充电输入端(153)与补给站(200)的充电输出端(202)均采用磁性材料制成，充电输入端(153)由固定在机架(110)顶部的第一弹性部件(152)支撑，补给时与充电输出端(202)吸附而充电。

3.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，机器人运行轨道(300)呈蛇形缠绕分布，且两端均设置有限位堵头(301)。

4.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，行走机构(130)还包括连接在行走滚轮(136)与驱动组件之间的滚轮轴承(133)，机架(110)顶部固定设置有安装滚轮轴承(133)的轴承支架(134)；所述的机器人运行轨道(300)的横截面为倒T形，一对行走滚轮(136)分别安装在倒T形结构的机器人运行轨道(300)两侧，并在两侧的轴承支架(134)上分别设置有至少一对限位器(135)，限位器(135)顶在机器人运行轨道(300)两侧；

所述的限位器(135)包括固定在轴承支架(134)上的直管(135a)，直管(135a)管口设置有球体部件(135c)，管口内设置有将球体部件(135c)压在机器人运行轨道(300)上的第二弹性部件(135b)。

5.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，所述的驱动组件包括行走电机(131)和行走减速箱(132)。

6.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，储液箱(145)中设置有液位传感器(147)，液位传感器(147)与控制器(120)连接，控制器(120)与驱动组件连接。

7.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，所述的补液管(201)设置有若干个，补液管(201)下方的补给口(145a)为阔口水嘴。

8.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，所述的喷淋机构(140)还包括固定喷淋头(141)的喷淋支杆(142)，喷淋支杆(142)通过设置在机架(110)两侧的支杆固定支架(144)固定，喷淋支杆(142)两端设置有与机架(110)连接的支杆拉筋(143)。

9.根据权利要求1所述的全幅式大棚喷灌系统，其特征在于，所述的控制器(120)包括微电脑、液晶显示模块、电机驱动模块、水泵驱动模块、水压传感器、液位传感器(147)、障碍物传感器、电子陀螺仪、无线通讯模块。